SU924427A1 - Surge protection device for turbine-driven exhauster unit - Google Patents

Description

Изобретение относится к системам, предназначенным для защиты турбоэкс гаустерных’ агрегатов от помпажа и может быть использовано в турбоэксгаустерных и турбокомпрессорных $ станциях, а также в других областях экспериментальной газодинамики.The invention relates to systems designed to protect turboex hauster units from surging and can be used in turboexguster and turbocompressor stations, as well as in other areas of experimental gas dynamics.

Известно устройство защиты от помпажа турбоэксгаустерного агрегата с электроприводом, содержащее запор^{- 10} но-регулирующий элемент, установленный во всасывающей магистрали, байпасный трубопровод с запорно-регулирующим элементом, блок управления, управляющий положением запорно-регу- ⁵ пирующего элемента, установленного во всасывающей магистрали антипомпажный регулятор [lA device for protecting against surging of a turboexcuster unit with an electric drive is provided, containing a lock ^{- 10} but-regulating element installed in the suction line, a bypass pipeline with a shut-off and regulating element, a control unit that controls the position of the shut-off-regulating element ⁵ installed in the suction line anti-surge regulator [l

Недостатком известного устройства является возможность возникновения помпажа arper'ajra при несогласованных режимах работы входного запорно-регулирующего элемента при его закры2 тии и запорно-регулирующего элемента антипомпажного регулятора.A disadvantage of the known device is the possibility of arper'ajra surge during inconsistent operating modes of the input locking-regulating element when it is closed and the locking-regulating element of the anti-surge regulator.

Так, например, при независимом закрытии входного запорно-регулирующего элемента от внешнего сигнала возможны случаи, при которых запорнорегулирующий элемент антипомпажного регулятора по тем или иным причинам не успевает отрабатывать возмущения, вызываемые закрытием входного элемента, в результате чего возникает помпаж.So, for example, when the input locking element is independently closed from an external signal, there may be cases in which the locking element of the anti-surge controller for one reason or another does not manage to work out the disturbances caused by the closing of the input element, resulting in surge.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Поставленная цель достигатеся тем, что в него дополнительно введены два датчика положений запорно-регулирующих элементов, блок согласования положений запорно-регулирующих элементов, пороговый и экстремальный блоки, сумматор-инвертор и задатчики минимальной и максимальной скоростей перемещения запорно-регулирующего органа^ установленного во всасывающей ма гистрали, причем входы блока согласования положений запорно-регулирующих элементов соединены с датчиками их положения, а выход подключен к экстремальному блоку, к входу кото- $ рого подключен также пороговый блок, соединенный с выходом датчика положения запорно-регулирующего элемента, установленного во всасывающей магистрали, и выходом задатчика максималь- щ ной скорости, а экстремальный блок соединен с сумматором-инвертором, к входу которого подключен задатчик минимальной скорости, при этом сумматор-инвертор соединен с блоком управления.The goal is achieved by the fact that it additionally introduced two position sensors of locking and regulating elements, a block for matching the positions of locking and regulating elements, threshold and extreme blocks, an adder-inverter and adjusters of the minimum and maximum speeds of movement of the locking and regulating body ^ installed in the suction ma the line, and the inputs of the block matching the positions of the locking and regulating elements are connected to their position sensors, and the output is connected to an extreme block, to the input of which a threshold unit is also connected, connected to the output of the position sensor of the locking and regulating element installed in the suction line, and the output of the maximum speed setter, and the extreme unit is connected to the adder-inverter, to the input of which the minimum speed setter is connected, while the adder the inverter is connected to the control unit.

На чертеже показана блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of a device.

Устройство содержит турбоэксгаустерный агрегат 1, электропривод 2, запорно-регулирующий элемент 3, установленный во всасывающей магистрали, запорно-регулирующий элемент 4 байпасного трубопровода, блок 5 управления, антипомпажный регулятор 6, датчики 7 и 8 положения запорнорегулирующих элементов, блок 9 согласования положений запорно-регулирующих элементов, пороговый блок 10, экстремальный блок 11, сумматор-инвертор 12, задатчик'13 минимальной скорости и задатчик 14 максимальной скорости.The device comprises a turbo-exhauster unit 1, an electric drive 2, a shut-off-regulating element 3 installed in the suction line, a shut-off-regulating element 4 of the bypass pipeline, a control unit 5, an anti-surge regulator 6, sensors 7 and 8 of the position of the shut-off control elements, block 9 matching the positions of the shut-off control elements, the threshold block 10, the extreme block 11, the adder-inverter 12, the adjuster'13 minimum speed and the adjuster 14 maximum speed.

Устройство работает' следующим образом.The device operates as follows.

При работе турбоэксгаустерного ⁵⁵ агрегата в зоне рабочей характеристики запорно-регулирующий элемент 4 полностью закрыт, входной запорнорегулирующий элемент 3 полностью открыт. При подаче внешнего сигнала на ⁴⁰ блок 5 управления на закрытие регулирующий элемент 3 закрывается с максимальной скоростью, определяемой задатчиком 14 максимальной скорости. Сигнал от задатчика через пороговый ⁴⁵ блок 10, экстремальный блок 11 и сумматор-инвертор 12 поступает на блок 5 управления, при этом от датчика 8 положения поступает сигнал на пороговый блок 10. При достиже- ⁵⁰ нии определенного положения запорнорегулирующего элемента 3 пороговый блок переводит управление от блока 9 согласования положений элементов 4 и 3 на экстремальный блок 11.· Сигнал S5 управления скоростью перемещения регулирующих элементов в блоке 9 согласования формируется по положе нию элемента 3 и 4.от датчиков 7 и 8 положений с таким расчетом, чтобы суммарный расход через агрегат, поступающий через элементы 3 и 4, поддерг живался приблизительно постоянным, т.е. скорость входного элемента 3 ускоряется или замедляется в зависимости от положения элемента 4.When the turbo-exhauster ⁵⁵ unit is operating in the area of the operating characteristic, the locking and regulating element 4 is completely closed, the input locking and regulating element 3 is fully open. When an external signal is supplied to ^40, the closing control unit 5 closes the control element 3 at the maximum speed determined by the maximum speed setter 14. The signal from the threshold setter ⁴⁵ through block 10, extreme unit 11 and an adder-inverter 12 is supplied to the control unit 5, the position of the sensor 8 receives a signal on a threshold unit 10. When achieving ⁵⁰ NII predetermined position Lock shield member 3 needs to control threshold unit from block 9 matching the positions of elements 4 and 3 to extreme block 11. · The signal S5 for controlling the speed of movement of the regulating elements in block 9 matching is formed by the position of element 3 and 4. from sensors 7 and 8 of the positions with such calculation To the total flow rate through the unit, flowing through the elements 3 and 4, podderg alive approximately constant, i.e. the speed of the input element 3 is accelerated or decelerated depending on the position of the element 4.

В случае отсутствия перемещения элемента 4 скорость перемещения запорно-регулирующего элемента 3 опеределяется задатчиком минимальной скорости 13, которая в принципе может равняться нулю.In the absence of movement of the element 4, the speed of movement of the locking and regulating element 3 is determined by the setter minimum speed 13, which, in principle, may be zero.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эксплуатационную надежность работы агрегата, так как устраняется возможность возникновения помпажа при несогласованных режимах работы входного запорно-регулирующего элемента и запорно-регулирующего элемента противопомпажного регулятора.Using the proposed device can improve the operational reliability of the unit, as it eliminates the possibility of surge during inconsistent operating modes of the input locking and regulating element and the locking and regulating element of the anti-surge controller.

Claims (1)

Изобретение относитс  к системам, предназначенным дл  защиты турбоэксгаустерныхагрегатов от помпажа и может быть использовано в турбоэксгаустерных и турбокомпрессорных станци х, а также в других област х экспериментальной газодинамики. Известно устройство защиты от по пажа турбоэксгаустерного агрегата с электроприводом, содержащее запор но-регулирую1дий элемент, установлен ный во всасывающей магистрали, байпасный трубопровод с запорно-регули рующим элементом, блок управлени , управл ющий положением запорно-регу лирующего элемента, установленного во всасывающей магистрали, антипомпажный регул тор ll. Недостатком известного устройства  вл етс  возможность возникновени  помпажа агрегата при несогласованных режимах работы входного запорно-регулирующего элемента при его закрытии и запорно-регулирующего элемента антипомпажного регул тора. Так, например, при независимом закрытии входного запорно-регулирующего элемента от внешнего сигнала возможны случаи, при которых запорнорегулирующий элемент антипомпажного регул тора по тем или иным причинам не успевает отрабатывать возмущени , вызываемые закрытием входного элемента , в результате чего возникает помпаж. Цель изобретени  - повышение надежности устройства. Поставленна  цель достигатес  тем, что в него дополнительно введены два датчика положений запорно-регулирующих элементов, блок согласовани  положений запорнр-регулирующих элементов , пороговый и экстремальный блоки, сумматор-инвертор и задатчики минимальной и максимальной скоростей перемещени  запорно-регулирующего органа установленного во всасывающей ма39 гистрали, причем входы блока согласовани  положений запорно-регулирую щих элементов соединены с датчиками их положени , а выход подключен к экстремальному блоку, к входу которого подключен также пороговый блок соединенный с выходом датчика полож ни  заПорно-регулирующего элемента, установленного во всасывающей магис рали, и выходом задатчика максималь ной скорости, а экстремальный блок соединен с сумматором-инвертором, к входу которого подключен задатчик минимальной скорости, при этом сумматор-инвертор соединен с блоком уп равлени . На чертеже показана блок-схема устройства. Устройство содержит турбоэксгаус терный агрегат 1, электропривод 2, запорно-регулирующий элемент 3, установленный во всасывающей магист рали, запорно-регулирующий элемент байпасного трубопровода, блок 5 управлени , антипомпажный регул тор 6 датчики 7 и 8 положени  запорнорегулирующих элементов, блок 9 согласовани  положений запорно-регулирующих элементов, пороговый блок 10 экстремальный блок 11, сумматор-инвертор 12, задатчик 13 минимальной скорости и задатчик 14 максимальной скорости. Устройство работаетi следующим образом. При работе турбоэксгаустерного агрегата в зоне рабочей характерист ки запорно-регулирующий элемент k полностью закрыт, входной запорнорегулирующий элемент 3 полностью от рыт. При подаче внешнего сигнала на блок 5 управлени  на закрытие регулирующий элемент 3 закрываетс  с максимальной скоростью, определ емо задатчиком Н максимальной скорости Сигнал от задатчика через пороговый блок 10, экстремальный блок 11 и сумматор-инвертор 12 поступает на блок 5 управлени , при этом от датчика 8 положени  поступает сигнал на пороговый блок 10. При достижении определенного положени  запорно регу ирующего элемента 3 пороговый блок переводит управление от блока согласовани  положений элементов и 3 на экстремальный блок 11. Сигна управлений скоростью перемещени  регулирующих элементов в блоке 9 согласовани  формируетс  по положению элемента 3 и 4.от датчиков 7 и 8 положений с таким расчетом, чтобы суммарный расход через агрегат, поступающий через элементы 3 и 4, поддерт живелс  приблизительно посто нным, т.е. скорость входного элемента 3 ускор етс  или замедл етс  в зависимости от положени  элемента 4. В случае отсутстви  перемещени  элемента 4 скорость перемещени  аапорно-регулирующего элемента 3 опередел етс  задатчиком минимальной скорости 13, котора  в принципе может равн тьс  нулю. Использование предлагаемого устройства позвол ет повысить эксплуатационную надежность работы агрегата, так как устран етс  возможность возникновени  помпажа при несогласованных режимах работы входного запорно-регулирующего элемента и запорно-регулирующего элемента противопомпажного регул тора. Формула изобретени  Устройство защиты от помпажа турбоэксгаустерного агрегата с электроприводом , содержащее запорно-регулирующий элемент, установленный во всасывающей магистрали, байпасный трубопровод с запорно-регулирующим элементом, блок управлени , управл ющий положением запорно-регулирующего элемента, установленного во всасывающей магистрали, антипомпажный регул тор , о т л и ч а ю щ е 6 с   тем, что, с целью повышени  надежности, оно дополнительно содержит два датчика положений запорно-регулирующих элеме.нтов, блок согласовани  положений запорно-регулирующих элементов, пороговый и экстремальный блоки, сумматор-инвертор и задатчики минимальной и максимальной скоростей перемещени  запорно-регулирующего органа, установленного во всасывающей магистрали , причем входы блока согласовани  положений запорно-регулирующих элементов соединены с датчиками .их положени , а вь1ход подключен к экстремальному блоку, к входу которого подключен также пороговый блок, соединенный с выходом датчика положени  запорно-регулирующего элемента, установленного во всасывающей магистрали , и выходом задатчика максимальной скорости, а экстремальный блок соединен.с сумматором-инвертором,The invention relates to systems designed to protect turbo-gas-boosters from surge and can be used in turbo-gas-hack and turbo-compressor stations, as well as in other areas of experimental gas dynamics. A device for protection against a page of a turbo-exhauster unit with an electric drive is known, containing a lock-regulating element installed in the suction line, a bypass pipe with a shut-off and regulating element, a control unit controlling the position of the shut-off and regulating element installed in the suction line, anti-surge regulator ll. A disadvantage of the known device is the possibility of a surge of the unit in case of inconsistent modes of operation of the input shut-off and regulating element when it is closed and the shut-off and regulating element of the anti-surge regulator. So, for example, with an independent closure of the input shut-off and regulating element from an external signal, there may be cases in which the lock-regulating element of the anti-surge controller for one reason or another does not have time to work out the disturbances caused by the closing of the input element, resulting in a surge. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device. The goal is achieved by the addition of two sensors for the positions of the locking and regulating elements, a block for matching the positions of the locking regulating elements, threshold and extreme blocks, an adder-inverter and setting devices for the minimum and maximum speeds of the locking regulator installed in the suction main 39 The inputs of the block for matching the positions of the locking and regulating elements are connected to the sensors of their position, and the output is connected to the extreme block, to the input of which A threshold unit is also connected to the output of the sensor of the position of the stop-regulating element installed in the suction cup and the output of the maximum speed setting unit, and the extreme unit is connected to the inverter totalizer, to the input of which the minimum speed setting unit is connected. the inverter is connected to the control unit. The drawing shows a block diagram of the device. The device contains a turbine unit 1, an electric drive 2, a shut-off and regulating element 3 installed in the suction line, a shut-off and regulating element of the bypass pipeline, a control unit 5, an anti-surge regulator 6 sensors 7 and 8 of the position of the locking elements, a block 9 for matching the positions of the shut-off valve -control elements, the threshold unit 10 extreme block 11, the adder-inverter 12, the setpoint 13 minimum speed and setpoint 14 maximum speed. The device works as follows. When the turbo-expander unit is in operation in the area of operating characteristics, the locking-regulating element k is completely closed, the input locking-regulating element 3 is completely opened. When an external signal is applied to the control unit 5 for closing, the regulating element 3 closes with the maximum speed determined by the setpoint H maximum speed. The signal from the setting unit through the threshold unit 10, the extreme unit 11 and the adder-inverter 12 goes to the control unit 5, while the sensor The 8th position receives a signal at the threshold unit 10. When a certain position of the locking regulating element 3 is reached, the threshold unit transfers the control from the element position matching unit and 3 to the extremal unit 11. Signal controlling the speed of movement of regulatory elements in the block 9 is formed on the situation matching element 3 and 4.ot sensors 7 and 8 positions in such a way that the total flow rate through the unit, flowing through the elements 3 and 4, poddert zhivels approximately constant, i.e. the speed of the input element 3 is accelerated or slowed down depending on the position of the element 4. In the case of the absence of movement of the element 4, the speed of movement of the aaporno-regulating element 3 is determined by setting the minimum speed 13, which in principle can be equal to zero. The use of the proposed device makes it possible to increase the operational reliability of the operation of the unit, since it eliminates the possibility of a surge arising under inconsistent modes of operation of the input shut-off and regulating element and the shut-off and regulating element of the anti-surge regulator. Claims of the Invention The anti-surge protection device of an electrically driven turboexhausting unit, comprising a shut-off and regulating element installed in the suction line, a bypass pipeline with a shut-off and regulating element, a control unit controlling the position of the shut-off and regulating element installed in the suction line, the anti-surge regulator, About 6 tons so that, in order to increase reliability, it additionally contains two sensors of the positions of the locking and regulating elements. The unit is coordinated and the positions of the locking regulatory elements, the threshold and extreme blocks, the adder-inverter and the setting devices for the minimum and maximum speeds of movement of the locking regulatory body installed in the suction line, and the inputs of the block for matching the positions of the locking regulatory elements are connected to the sensors and their position connected to an extremal unit, to the input of which a threshold unit is also connected, connected to the output of the position sensor of the locking and regulating element installed in the suction highway, and the output of the setpoint maximum speed, and the extreme block is connected with an adder-inverter, 5Э2ЦЦ2765E2TST276 к входу которого подключен задатчикИсточники информации/to the input of which the control point is connected минимальной скорости, при этом сум-прин тые во внимание при экспертизеminimum speed, while sum-taken in consideration during the examination матор-инвертор соединен с блоком1. Авторское свидетельство СССРthe mater-inverter is connected to block 1. USSR author's certificate управлени ,fP 705152, кл. F О О 2V02, 1979.control, fP 705152, cl. F O O 2V02, 1979.