Способ регулирования турбокомпрессорной станции

(19) 111) А 1 4 1) 27/00 РЕТЕНИЯ ЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) Киевский институт автоматикиим. ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССРУ 861746, кл. Р 04 П 27/00, 1980.(54) СПОСОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорной станции с группой параллельных компрессорнык агрегатов и позволяет повысить точность регулирования при использовании способа намагистральном газопроводе с несколь1370313 кими турбокомпрессорными станциями. На ручных задатчиках 17-20 устанавливают заданные значения коэффициентов гидравлического сопротивления линейного участка,.газопровода, расхода газа через компрессоры, сжимаемости газа, давления газа на входе следующей компрессорной станции соответственно. На соответствующие входы задатчика 14 давления газа поступают сигналы, пропорциональные давлению и температуре газа в коллекторе 1 всасывания, и перепада давлений на измерительных устройствах 15 компрессоров 3, от датчиков 12, 13 и 16. На выходе задатчика давления газа вырабатывается сигнал заданного давления газа в общем коллекторе нагнетания согласно определенному соотношению. Сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям давлеИзобретение относится к автоматическому регулированию турбокомпрессорной станции с группой параллельных компрессорных агрегатов,Цель изобретения - повышение точности регулирования при использовании способа на магистральном газопроводе с несколькими турбокомпрессорными станциями.На фиг.1 показана блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 - задатчик давления газа в коллекторе нагнетателя.Устройство регулирования турбокомпрессорной станции состоит из коллекторов всасывания 1, нагнетания 2 и группы параллельных центробежных компрессоров 3 с газотурбинными приводами 4, которые оснащены контурами регулирования частоты вращения комн- рессорных агрегатов. Последние включают нелинейный элемент 5, блок 6 сравнения, регулятор 7 частоты вращения, датчик 8 частоты вращения, вход которого соединен с центробежным компрессором 3, а выход - с входом блока 6 сравнения. Входы нелинейных элементов 5 соединены с выходом общего регулятора 9 давления газа, вход которого соединен с выходом ния газа, поступают на два входаблока 10 сравнения, выход которогосоединен с общим регулятором 9 давления в коллекторе 2 нагнетания. Навыходе последнего вырабатываетсясигнал управления по частоте вращения компрессоров. Сигнал управленияс общего регулятора давления поступает на группу параллельных нелинеыных элементов 5, которые используются для коррекции заданного значениячастоты вращения с учетом индивидуальных особенностей турбокомпрессоров. Сигналы заданных значений частоты вращения с выходов нелинейныхэлементов поступают на индивидуальные контуры стабилизации частотывращения турбокомпрессоров, которыевключают блок 6 сравнения, регулятор7 частоты вращения, газотурбинный привод 4 и датчик 8 частоты вращения.2 ил. блока 10 сравнения. Первый вход блока10 сравнения соединен с выходом датчика 11 давления газа в коллекторенагнетания.Устройство оснащено датчикамидавления 12 и температуры 13 газав коллекторе всасывания, выходы которых соединены с соответствующимивходами задатчика 14 давления газа10 в коллекторе нагнетания, На входекомпрессоров установлены измерительные устройства 15, выходы которыхсоединены с входами датчиков 16 перепада давления. Выходы последних15 соединены с соответствующими входамизадатчика 14 давления газа, выходкоторого соединен с вторым входомблока 10 сравнения,В устройстве используются ручные20 задатчики 17-19 коэффициента гидравлического сопротивления линейногоучастка магистрального газопровода,коэффициента расхода газа через измерительное устройство, коэффициентасжижаемости газа, задатчик 20 давления газа на входе следующей компрес,сорной станции.Задатчик 14 давления газа на выходе компрессорной станции предназ 30 начен для определения расчетногозначения давления газа, которое при известном расходе газа через комп- рессорную станцию обеспечивает заданное давление газа на входе следующей5 компрессорной станции. Задатчик представляет собой аналоговое вычислительное устройство (фиг.2). На схеме стрелками 12, 13, 16, 17, 18, 19, 20 показаны входы от соответствующих блоков (фиг,1). Блок-схема состоит из группы параллельных регулируемых потенциометров 21, входы которых соединены с датчиками 16 перепада давления на входе компрессоров. Движ ки потенциометров соединены с задатчиком 18 коэффициента расхода газа через турбокомпрессор.Выходы потенциометров 21 соединены с соответствующими входами первого 2 сумматора 22, выход которого соединен с первым входом множительного устройства 23, второй вход которого соединен с выходом регулируемого потенциометра 24, Вход последнего соединен с датчиком 12 давления газа в коллекторе всасывания. Движок потенциометра соединен с датчиком 17 коэффициента гидравлического сопротивления линейного участка магистрального газопровода.Выход множительного устройства 23 соединен с первым входом устройства 25 деления, второй вход которого соединен с выходом регулируемого по 35 тенциометра 26. Вход последнего соединен с датчиком 13 температуры газа в коллекторе всасывания. ДвижокФ потенциометра соединен с задатчиком 19 коэффициента сжимаемости газа. Выход устройства 25 деления соединен с вторым входом второго суммирующего устройства 27, первый вход которого соединен с выходом квадратора 28. Вход последнего соединен с задатчиком45 20 давления газа на входе следующей компрессорной станции. Выход второго сумматора 27 соединен с функциональным преобразователем 29, выход которого является выходом 10 задатчика50 14 давления газа регулируемой турбокомпрессорной станции.Устройство регулирования турбокомпрессорной станции работает следующим образом.На ручных задатчиках 17-20 уста 55 навливают заданные значения коэффициентов гидравлического сопротивления линейного участка газопровода, расхода газа через компрессоры, сжимаемости газа, давления газа на входе следующей компрессорной станции соответственно. На соответствующие входы задатчика 14 давления газа- 1 заданное давление газа навходе следующей компрессорной станции;заданное давление газа где Р1 О Р2 о в коллекторе нагнетания;коэффициент гидравлического сопротивления линейного участка газопровода;коэффициент расхода газачерез станцию;коэффициент сжимаемостигаза;давление газа в коллекторе всасывания;температура газа в коллекТ торе всасывания;перепад давления на входе1. - го агрегата;количество работающихагрегатов. Сигналы, пропорциональные заданному и фактическому значениям давления газа, поступают на два входа блока 10 сравнения, выход которого соединен с общим регулятором 9 давления в коллекторе 2 нагнетания, На выходе последнего вырабатывается сигнал управления по частоте вращения компрессоров.Сигнал управления с об 1 цего регу лятора давления поступает на группу параллельных нелинейных элементов 5, которые используются для коррекции заданного значения частоты вращения с учетом индивидуальных особенностей турбокомпрессоров по отношению и =и +а п+ Ь.п (7) Ъ 1 3 О 1 3 1 Ъ поступают сигналы, пропорциональные давлению и температуре газа в коллекторе 1 всасывания, и перепада давлений на измерительных устройствах 15 компрессоров 3 от датчиков 12, 13 и 16.На выходе задатчика 14 давления газа вырабатывается сигнал заданного давлейия газа в общем коллекторе нагнетания согласно соотношению5 1 ПОЗсигнал заданной частоты вращения для го компрессорного агрегата:сигнал смещения час 5тоты вращения -гокомпрессорного агрегата;сигнал по частоте10вращения на выходеобщего регуляторадавленияа, Ь - постоянные коэффициенты для д-го компрессорного агрегата;1=1,2, ,щ - порядковый номер турбокомпрессора.Сигналы заданных значений частоты вращения с выходов нелинейных элемен 20 тов поступают на индивидуальные контуры стабилизации частоты вращения турбокомпрессоров, которые включают блок 6 сравнения, регулятор 7 частоты вращения, газотурбинный привод 4 и датчик 8 частоты вращения. формула изобретенияСпособ регулирования турбокомпрессорной станции с несколькими параллельными компргссорными агрегатами, подключенными к общим коллекторам всасывания и нагнетания путем воздействия общего регулятора давления газа в коллекторе нагнетания на индивидуальные контуры регулирования час- З 5 тоты вращения компрессорных агрегатои ио сигналу рассогласования фактического и заданного давлений газа ц общем коллекторе нагнетания, о т40 л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью, повышения точности при использовании способа на магистральном газопроводе с несколькими станциями, дополнительно измеряют давление и температу 45 ру газа в общем коллекторе всасыва 1 Р + К г Р А Яо 1 о Т 2 1где Р - заданное давление газа наовходе следующей турбокомпрессорной станции;К - коэффициент гидравлического сопротивления линейного участка магистрального газопровода;А - коэффициент расхода газачерез станцию;Р - давление газа в общемколлекторе всасывания;Т - температура газа в общемколлекторе всасывания;2 - коэффициент св;имаемостигаза;р, - перепад давления газа навходе д-го агрегата;ш - количество работающих агрегатов,а индивидуальные контуры регулирования корректируют с помощью группы параллельных нелинейных элементов по соотношению п,=п +ап +Ьп21 3 1 3 ф гдеп з сигнал заданной частоты вращения 1.-го компрессорного агрегата; сигнал смещения частоты вращения д-го компрессор- ного агрегата;сигнал по частоте вращения на выходе дбщего регулятора давления; постоянные коэффициенты д-го компрессорного агрегата. и, Ь,ния и перепад давления на входах компрессорных агрегатов, заданное давление газа Р в общем коллекторе нагнетания определяют по соотношению137 О 313 28 Составитель А.ЩеткинТехред А,Кравчук Корректор А.Обручар Редактор И,Касарда Заказ 388/32 Тираж 574 ПодписноеВПИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д,4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, у . рл.П оектная 4Э