RU2377443C1

RU2377443C1 - Restriction method of maximum permissible compression ratio of pressurising compressor and device for its implementation

Info

Publication number: RU2377443C1
Application number: RU2008127077/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Иванов (RU); Алексей Владимирович Иванов
Priority date: 2008-07-03
Filing date: 2008-07-03
Publication date: 2009-12-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention elates to field of automation and relates to gas-discharge compressor plants. Particular method is achieved that in parallel steps of compressor it is installed the device, controlling compression ratio (relative pressure boost), and is implemented by means of device - restraint of compression ratio, value of compression ratio in which is built into construction.

EFFECT: automation of compressor operation at charging of consumers and non-admission of operation with exceeding of compression ratio, that is in emergency state.

3 dwg, 2 cl

Description

Изобретение относится к области компрессоростроения и может быть использовано при автоматизации газозарядных компрессорных станций.The invention relates to the field of compressor engineering and can be used in the automation of gas-charging compressor stations.

Известен способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, основанный на определении соотношений давлений всасывания и нагнетания. Это производится оператором путем снятия показаний с двух манометров газозарядной компрессорной станции и определения значения по формуле [Учебник сержанта военно-воздушных сил. Для механика аэродромных газозарядных средств. Л.Н.Страхов, Москва, Военное издательство, 1977, с.296] (1).A known method of limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor, based on the determination of the ratio of suction and discharge pressures. This is done by the operator by taking readings from two manometers of the gas-charging compressor station and determining the value by the formula [Textbook of the Sergeant of the Air Force. For the mechanic of airfield gas-loading equipment. LN Strakhov, Moscow, Military Publishing House, 1977, p.296] (1).

Недостатком указанного способа является низкая точность определения момента превышения степени сжатия и увеличение времени переключения дожимающего компрессора.The disadvantage of this method is the low accuracy of determining the moment when the compression ratio is exceeded and the increase in the switching time of the booster compressor.

Величина степени сжатия закладывается конструктивно в ограничителе степени сжатия и описывается следующими выражениями:The value of the compression ratio is structurally laid in the limiter of the compression ratio and is described by the following expressions:

Отношение давления нагнетания Р_нагн к давлению всасывания Р_всас газа в цилиндре называется степенью сжатия компрессора [Кислород, справочник, ч.1, Д.Л.Глизманенко, М.: Металлургия, 1967, с.422] (2)The ratio of the discharge pressure P _Flip the suction pressure P in the cylinder _suction gas of the compressor is called the degree of compression [Oxygen reference, p.1, D.L.Glizmanenko, M .: Metallurgy, 1967, s.422] (2)

В дожимающих компрессорах степень сжатия не должна превышать установленного предельного значения [1].In booster compressors, the compression ratio should not exceed the set limit value [1].

Известно, что величина давления Р определяется выражением:It is known that the pressure P is determined by the expression:

Р=F/S,P = F / S,

где S - площадь поверхности, на которую воздействует давление Р; F - сила, действующая на эту поверхность.where S is the surface area affected by pressure P; F is the force acting on this surface.

С учетом этого по формуле (1) можно получитьWith this in mind, according to formula (1), we can obtain

Из выражения (2) видно, что степень сжатия может быть определена соотношением площадей поверхности, на которую действуют давления всасывания и нагнетания соответственно и которую можно выполнить на основе мембраны. Величина степени сжатия закладывается конструктивно в устройстве ограничения степени сжатия.From the expression (2) it can be seen that the compression ratio can be determined by the ratio of the surface areas on which the suction and discharge pressures act respectively and which can be performed on the basis of the membrane. The value of the compression ratio is laid constructively in the device for limiting the compression ratio.

Сущность изобретения устройства ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора заключается в том, что:The invention of a device for limiting the maximum allowable compression ratio of a booster compressor is that:

1. Если степень сжатия меньше предельной ε≤ε_предел, то поверхность (мембрана) 19 (Фиг.2) прижата к плоскости ограничителя со стороны нагнетания и канал преобразователя давления в электрический сигнал закрыт ей. Дожимающий компрессор 6 (Фиг.1) продолжает работу по нагнетанию газа.1. If the compression ratio is less than the limiting ε≤ε _limit , then the surface (membrane) 19 (Figure 2) is pressed against the plane of the limiter on the discharge side and the channel of the pressure transducer into an electrical signal is closed to it. Booster compressor 6 (Figure 1) continues the work of pumping gas.

2. При достижении предельной степени сжатия ε>ε_предел поверхность 19 (Фиг.2) прогибается в сторону плоскости ограничителя со стороны всасывания, и открывается канал преобразователя давления в электрический сигнал. Газ поступает в эту полость. Преобразователь давления в электрический сигнал срабатывает - замыкается электрическая цепь питания обмотки дистанционного вентиля 9 (Фиг.1), установленного параллельно вентилю замкнутого цикла компрессора 5 (Фиг.1). Вентиль открывается и дожимающий компрессор прекращает зарядку потребителя - начинает работу в замкнутом цикле. Степень сжатия уменьшается, что и необходимо для безопасной работы дожимающего компрессора.2. When reaching the maximum compression ratio ε> ε, the _limit surface 19 (Figure 2) bends towards the plane of the limiter from the suction side, and the channel of the pressure transducer into an electric signal opens. Gas enters this cavity. The pressure transducer into an electric signal is triggered - the electric power supply circuit of the winding of the remote valve 9 (Figure 1) is installed, installed parallel to the closed-loop valve of the compressor 5 (Figure 1). The valve opens and the booster compressor stops charging the consumer - starts operation in a closed cycle. The compression ratio is reduced, which is necessary for the safe operation of the booster compressor.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени переключения дожимающего компрессора в работу по замкнутому циклу и точность определения момента ограничения степени сжатия.The technical result of the invention is to reduce the switching time of the booster compressor in a closed loop operation and the accuracy of determining the moment of limiting the degree of compression.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора) устанавливают вентиль с возможностью дистанционного управления и ограничитель степени сжатия, которые связаны между собой электрически.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor between the suction line and the discharge line (parallel to the compressor stage), a valve with remote control and a compression ratio limiter are installed, which are electrically connected.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора содержит блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания и вентиль, управляемый по сигналам этого блока, которые установлены между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора).The specified technical result is achieved in that the device for limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor comprises a unit for monitoring the ratio of suction and discharge pressures and a valve controlled by the signals of this unit, which are installed between the suction line and the discharge line (parallel to the compressor stage).

Сущность изобретения - способа ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора - поясняется фиг.1, где обозначено: 1 - собственная емкость станции с запасом газа; 2 - баллонный вентиль; 3, 4 - вентили нагнетания, всасывания; 5 - вентиль замкнутого цикла работы компрессора; 6 - дожимающий компрессор; 7 - манометр давления нагнетания; 8 - манометр давления всасывания; 9 - вентиль дистанционного управления; 10 - блок ограничения степени сжатия; 11 - блок питания; 12 - магистраль всасывания (зарядки станции); 13 - магистраль нагнетания (раздачи).The invention is a method of limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor, is illustrated in figure 1, where it is indicated: 1 - own capacity of the station with a gas supply; 2 - balloon valve; 3, 4 - discharge and suction valves; 5 - valve closed cycle compressor; 6 - booster compressor; 7 - discharge pressure gauge; 8 - suction pressure gauge; 9 - remote control valve; 10 - block limiting the degree of compression; 11 - power supply; 12 - suction line (charging station); 13 - discharge line (distribution).

Блок ограничения степени сжатия может быть выполнен, например, по схеме, приведенной на фиг 2, где: 14 - преобразователь давления в электрический сигнал; 15 - полость нагнетания; 16 - полость всасывания; 17 - штуцер магистрали всасывания; 18 - штуцер магистрали нагнетания; 19 - поверхность (мембрана); 20 - канал преобразователя давления в электрический сигнал.Block compression ratio can be performed, for example, according to the circuit shown in Fig 2, where: 14 - pressure transducer into an electrical signal; 15 - injection cavity; 16 - a cavity of absorption; 17 - fitting suction line; 18 - nozzle discharge line; 19 - surface (membrane); 20 - channel pressure transducer into an electrical signal.

Преобразователь давления в электрический сигнал 14 может быть выполнен в виде концевого выключателя.The pressure transducer into an electrical signal 14 can be made in the form of a limit switch.

Работа устройства ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора осуществляется следующим образом:The operation of the device for limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor is as follows:

1. При степени сжатия меньше предельной ε≤ε_предел, газ из собственной емкости станции 1 (Фиг.1) через баллонный вентиль 2, вентиль 4 поступает на всасывание дожимающего компрессора 6, где дожимается до необходимого давления Р_нагни через магистраль 12 поступает потребителю. Также давления всасывания и нагнетания поступают в блок ограничения степени сжатия 10, где контролируются мембраной 19 (Фиг.2). Мембрана 19 прижата к полости нагнетания 15 и канал 20 преобразователя давления в электрический сигнал 14 закрыт ей (Фиг.2). Дожимающий компрессор 6 продолжает работу по нагнетанию газа.1. When the compression ratio is less than the limiting ε≤ε _limit , the gas from the own capacity of station 1 (Fig. 1) through the balloon valve 2, valve 4 enters the suction of the booster compressor 6, where it is pressurized to the required pressure P _nag and passes through the line 12 to the consumer . Also, the suction and discharge pressures enter the compression limit unit 10, where they are controlled by the membrane 19 (FIG. 2). The membrane 19 is pressed against the injection cavity 15 and the channel 20 of the pressure to electric signal converter 14 is closed to it (FIG. 2). Booster compressor 6 continues to work on gas injection.

2. При достижении предельной степени сжатия ε>ε_предел мембрана 19 (Фиг.2) прогибается в сторону полости всасывания 16 (Фиг.2), и открывается канал 20 преобразователя давления в электрический сигнал 14 (Фиг.2). Газ с давлением Р_нагн поступает в канал 20 и воздействует на преобразователь давления в электрический сигнал 14. Преобразователь срабатывает, и замыкается электрическая цепь питания обмотки вентиля дистанционного управления 9 (Фиг.1), установленного параллельно вентилю замкнутого цикла 5, и блока питания 11. Вентиль открывается и дожимающий компрессор 6 прекращает зарядку потребителя - начинает работу в замкнутом цикле, т.е. Р_нагн=Р_всас.2. Upon reaching the maximum compression ratio ε> ε, the _{limit of the} membrane 19 (FIG. 2) bends towards the suction cavity 16 (FIG. 2), and the channel 20 of the pressure transducer into the electrical signal 14 (FIG. 2) opens. Gas with a pressure P _pump enters the channel 20 and acts on the pressure transducer into an electric signal 14. The converter is triggered and the electric power supply circuit of the winding of the remote control valve 9 (Fig. 1) installed parallel to the closed-loop valve 5 and the power supply 11 closes. The valve opens and the booster compressor 6 stops charging the consumer - starts operation in a closed cycle, i.e. P _load = P _suction .

Блок ограничения степени сжатия изготовлен и испытан на кафедре криогенных машин и установок ВАИУ г.Воронежа. Фотография блока представлена на фиг.3.The compression restriction block is manufactured and tested at the Department of Cryogenic Machines and Installations of the Voronezh State Aviation Administration. A photograph of the block is shown in Fig.3.

Claims

1. Способ ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, основанный на определении степени сжатия дожимающего компрессора по соотношению давлений всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что между магистралью всасывания и магистралью нагнетания (параллельно ступени компрессора) устанавливают блок, отслеживающий соотношения давлений всасывания и нагнетания, а также управляемый по сигналам этого блока вентиль.1. A method of limiting the maximum allowable compression ratio of the booster compressor, based on determining the compression ratio of the booster compressor according to the ratio of suction and discharge pressures, characterized in that a unit is monitored between the suction line and the discharge line (parallel to the compressor stage), which monitors the ratio of suction and discharge pressures, as well as a valve controlled by the signals of this block.

2. Устройство ограничения предельно допустимой степени сжатия дожимающего компрессора, отличающееся тем, что содержит блок отслеживания соотношения давлений всасывания и нагнетания, а также вентиль, управляемый по сигналам этого блока, которые установлены между магистралью всасывания и магистралью нагнетания параллельно ступени компрессора. 2. A device for limiting the maximum allowable compression ratio of a booster compressor, characterized in that it contains a unit for tracking the ratio of suction and discharge pressures, as well as a valve controlled by the signals of this unit, which are installed between the suction line and the discharge line parallel to the compressor stage.