Способ защиты турбокомпрессораот помпажа

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТРИ:КОМУ СВ ИТИЛЬСТВУ (u)808701 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 07. 78 (21) 2653523/25-06

Р1)М. К,.з

F 0 D 27/02 с присоединением заявки Йо

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнЖ (23) Приоритет—. Опубликовано 28.0281. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания. 28,02.81 (53) УДК 621- 512-57(088.8) (72) Авторы изобретения

М.П. Богачев, К.А. Тельнов и Б.M. Сергеев

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного производственное объединение "Невский зав им. В.И.Ленина (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ЗЩИТЫ ТУРБОКОИПРЕССОРА ОТ ПОг4ПАЖА

Изобретение относится к турбоком. прессоростроению и может быть использовано для противопомпажнсго регулирования компрессорных машин.

Известен способ защиты турбокомпрессора от помпажа путем перепуска рабочего тела по сигналу, характеризующему предпомпажное состояние турбокомпрессора и последующего его прекращения 1).

Однако способ не обеспечивает надежности подавления жесткого помпажа.

Известно иэ теории компрессоров и подтверждено практикой, что при определенных характеристиках компрессора может произойти жесткое возбуждение колебаний, имеющее гистерезисный характер. Эти колебания возникают внезапно и могут иметь большую 20 амплитуду,.величину которой, в связи с внезапным возникновением колебаний, невозможно своевременно ограничить, что может повлечь эа собой разрушение агрегата. раницы жесткого помпажа определяются при этом зоной гистереэиса, устанавливаемой экспериментально при испытаниях компоессора. Условием надежного подавления жесткого помпажа является вы- 30 вод рабочей точки эа пределы зоны гистерезиса.

Известный способ обеспечивает надежное и эффективное подавление жесткого помпажа, так как закрытие исполнительного органа контура защиты осуществляют по сигналу реле времени, т.е. без учета реального„ соэдав— шегося к моменту закрытия положения рабочей точки компрессора относительно гистерезисной зоны жесткого помпажа.

Цель изобретения — повышение надежности за счет эффективного подавления жесткого помпажа.

Поставленная дель достигается тем, что формируют дополнительный сигнал. характеризующий момент выхода работы турбокомпрессора за пределы гистереэисной зоны помпажа, и прекращение перепуска осуществляют по сформированному дополнительному сигналу.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 гистерезисная зона помпажа; на фиг.3измерительное устройство, выполненное на гидравлических элементах совместно с блоком настройки на зону гис808701 терезиса, на фиг. 4 — кривые, полученные при испытании системы.

Компрессор 1, приводимый во вращение приводом 2, обеспечИвает потребителя дутьем, подаваемым в нагнетательный трубопровод 3. Во всасывающем трубопроводе 4 установлена измерительная диафрагма (не показана)

Измерительное устройство 5 с помощью формирующей части регулятора

6 (с ПИ-законом регулирования или релейной) или блока 7 настройки на зону гистерезиса помпажа управляет исполнительным органом 8 системы.

Кривые 9 и 10 (фиг. 2) являются соответственно линиями настройки контуров регулирования и защиты, а кривая 11 — линией закрытия исполнительного органа. Гистерезисная зона помпажа заштрихована.

Измерительное устройство 12

",ôèã. 3),является двухимпульсным, чувствительный элемент которого (мембрана 13) воспринимает импульсы по давлению нагнетания компрессора и расходу через него. К соплу 14 измерительного устройства 12 поступает вода импульсной линии 15, образованной дросселированием через шайбу

16 воды постоянного давления. Заслонка 17 может перемещаться относительно сопла 14 в зависимости от соотношения измеряемых параметров, и давление воды в импульсной линки однозначно определяет положение рабочей точки компрессора относительно гистерезисной зоны помпажа.

В качестве блока настройки на зону гистерезиса в данной схеме служит установленный в импульсной ли— нии электроконтактный манометр 18, нижний контакт которого используется для закрытия выпускного клапана. На фиг. 4 показаны осциллограммы незатухающих помпажных колебаний расхода (кривая 19) при открытии выпускного клапана (кривая 20) на определенную величину.

Осциллограмма 21 показывает затухание помпажных колебаний в системе, реализующей данный способ, если конечная величина открытия выпускного клапана (кривая 22) точно такая же, как и в предыдущем случае„ но предварительно рабочая точка компрессора выведена за пределы зоны гистерезиса помпажа открытием выпускного клапана на необходимую величину.

Способ осуществляется следующим образом.

При приближении режима компрессора к линии настройки контура peryлирования (кривая 9 фиг. 2) заслонка 17 измерительного устройства 5 приближается к соплу 14, импульсное давление растет и вызывает oTKpbl40

Формула изобретения

Способ защиты турбокомпрессора от помпажа, путем перепуска рабочего тела по сигналу, характеризующему предпомпажное состояние турбокомпрессора, и последующего его прекращения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, формируют дополнительный сигнал, характеризующий момент выхода работы турбокомпрессора за пределы гистерезисной зоны помпажа, и прекращение перепуска осуществляют по сформированному дополнительному сигналу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 410672, кл. F 04 0 27/02, 1973. тие исполнительного органа 8, ограничивает рост сопротивления сети. При помпаже электроконтактный манометр

18 при достижении рабочей точкой кривой 10 (фиг. 2 ) дает команду на полное открытие исполнительного органа 8. Рабочая точка компрессора смещается в зону больших расходов и электроконтактный манометр 18, нижний контакт которого настроен на границу эоны гистерезиса (кривая 11 фиг. 2), при выходе рабочей

15 точки за пределы этой зоны, где помпаж уже невозможен, дает команду на закрытие исполнительного органа

8, т.е. прекращение перепуска рабочего тела.

20 Таким образом, данный способ основан на учете реального, создавше.гося к моменту закрытия исполнительного органа положения рабочей точки турбокомпрессора относительно гкстерезисной зоны помпажа что позволяет создать систему противопомпажного регулирования, гарантированно выводящую компрессор из зоны неустойчивой работы.

Предлагаемый способ позволяет увеличить надежность противопомпажного регулирования и, следовательно, всего агрегата.

Технико-экономическая эффективность способа заключается прежде всего в ликвидации затрат, связанных с остановкой турбоагрегата изза возникшего помпажа.

808701

ФФ иеюметония квлвярестра РиеЗ фиг.Ф

Составитель Г. Романов

Редакто N. Лысого ова Техред Е.Гав илешко Кор

Заказ 3 3 3 Тираж 723 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва й-35 Раушская наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4