СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРА


RU (11) 2266431 (13) C1

(51) 7 F04D7/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.05.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004110868/06 
(22) Дата подачи заявки: 2004.03.31 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.03.31 
(45) Опубликовано: 2005.12.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: US 6354806 A,12.03.2002.

RU 2150611 C1, 10.06.2000.

RU 2168071 C2, 27.05.2001.

RU 2187711 C1, 20.08.2002. 

RU 2214535 C2, 20.10.2003.

DE 4202226 A1, 08.04.1993. 

EP 0500195 A2, 26.08.1992. 
(72) Автор(ы): Новиков М.И. (RU); Сурский А.И. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Новиков Михаил Иванович (RU); Сурский Александр Иванович (RU) 
Адрес для переписки: 191186, Санкт-Петербург, а/я 189, ООО "ЭМ-Турбо", М.И. Новикову 

(54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ПОМПАЖА КОМПРЕССОРАИзобретение относится к области компрессоростроения, в частности к способам защиты компрессоров от помпажа. Изобретение решает задачу повышения надежности и экономичности центробежных компрессоров путем защиты их от помпажа с помощью передающих валу компрессора крутящий момент от вала двигателя муфт на постоянных магнитах с блоками расчета мощности и датчиков частоты вращения вала компрессора. В способе защиты от помпажа компрессора с помощью установленных на полумуфтах муфты на постоянных магнитах датчиков частоты вращения валов двигателя и компрессора, выходы которых соединены с блоком расчета мощности и блоком управления, непрерывно измеряют угол смещения магнитных силовых линий полумуфт относительно друг друга, по измеренному углу смещения магнитных силовых линий с помощью блока расчета мощности рассчитывают крутящий момент на валу компрессора и передают сигнал об этом в блок управления, при достижении величинами производных, взятых от непрерывно замеряемых крутящего момента на валу компрессора и частоты его вращения, определенных значений, характеризующих начало помпажа, с помощью блока управления подают команду на открытие байпасного клапана. 1ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Предлагаемое изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к способам защиты компрессоров от помпажа.

Известен способ защиты от помпажа компрессора, когда при приближении компрессора к помпажу регулятор помпажа дает команду байпасному клапану на перепуск газа из нагнетания во всасывание компрессора на основании соотношений перепада давления на измерительной шайбе и отношения величины давления в нагнетании к величине давления на всасе (см., например, кн.: А.К. Михайлов, В.П. Ворошилов "Компрессорные машины". Москва, Энергоатомиздат, 1989 г., стр.198...199). 

Известен метод обнаружения зарождающегося в компрессоре помпажа, основанный на непрерывном отслеживании динамически изменяющихся высокочастотных составляющих колебательного сигнала от контролируемого параметра рабочей среды, характеризующих появление первых признаков нарождающегося помпажа (см., например, Патент США №6354826, заявл.27.03.2000, опубл.12.03.2002) - прототип.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и экономичности ценотробежных компрессоров путем использования для защиты их от помпажа передающих валу компрессора крутящий момент муфт на постоянных магнитах с устройством измерения мощности.

Для достижения названного технического результата в предлагаемом способе защиты от помпажа компрессора, содержащего муфту на постоянных магнитах, передающую крутящий момент от вала двигателя к валу компрессора, с блоком расчета мощности и датчиками частоты вращения, блок управления и байпасный клапан с электроприводом, установленный в перепускной пневмолинии, связывающей магистрали нагнетания и всасывания компрессора путем измерения передаваемого муфтой на постоянных магнитах крутящего момента и частоты вращения валов двигателя и компрессора, согласно изобретению с помощью установленных на полумуфтах муфты датчиков частоты вращения валов двигателя и компрессора, выходы которых соединены с блоком расчета мощности и блоком управления, непрерывно измеряют угол смещения магнитных силовых линий полумуфт относительно друг друга, по измеренному углу смещения магнитных силовых линий с помощью блока расчета мощности непрерывно рассчитывают крутящий момент на валу компрессора и передают сигнал об этом в блок управления, при достижении величинами производных, взятых от непрерывно замеряемых крутящего момента на валу компрессора и частоты его вращения, определенных значений, характеризующих начало помпажа, с помощью блока управления подают команду на открытие байпасного клапана. 

Отличительным признаком предлагаемого изобретения является то, что с помощью установленных на полумуфтах муфты датчиков частоты вращения валов двигателя и компрессора, выходы которых соединены с блоком расчета мощности и блоком управления, непрерывно измеряют угол смещения магнитных силовых линий полумуфт относительно друг друга, по измеренному углу смещения магнитных силовых линий с помощью блока расчета мощности рассчитывают крутящий момент на валу компрессора и передают сигнал об этом в блок управления, при достижении величинами производных, взятых от непрерывно замеряемых крутящего момента на валу компрессора и частоты его вращения, определенных значений, характеризующих начало помпажа, с помощью блока управления подают команду на открытие байпасного клапана. 

На чертеже представлена схема устройств для осуществления предлагаемого способа защиты от помпажа компрессора.

Между валом 1 двигателя (не показан) и валом 2 компрессора 3 (центробежного) установлена муфта на постоянных магнитах 4, состоящая из полумуфты 5, укрепленной на валу 1 двигателя, и полумуфты 6, укрепленной на валу 2 компрессора 3. На полумуфтах 5 и 6 установлены зубчатые кольца, соответственно, 7 и 8. В муфте 4 над кольцами 7 и 8 установлены датчики частоты вращения, соответственно, 9 и 10, выходы которых соединены с входами блока расчета мощности 11, которым также оснащена муфта 4. Компрессор 3 оснащен также блоком управления 12, с соответствующими входами которого также соединены выходы датчиков 9 и 10, и байпасным электроприводным клапаном 13, установленным в перепускной пневмолинии 14 между магистралями нагнетания и всасывания компрессора 3.

Для осуществления предлагаемого способа защиты от помпажа компрессора поступают следующим образом. 

Компрессор 3 заполняют газом, запускают двигатель (не показан). Муфта 4 на постоянных магнитах передает вращение и крутящий момент от вала 1 двигателя к валу 2 компрессора 3. При этом в зависимости от передаваемого крутящего момента происходит отставание (угловое смещение) полумуфты 6, закрепленной на валу 2 компрессора 3, от полумуфты 5, закрепленной на валу 1 двигателя. Соответственно зубцы кольца 8 на полумуфте 6 смещены при вращении валов 1 и 2 относительно зубцов кольца 7 на полумуфте 5 на угол смещения, величина которого зависит от величины передаваемого муфтой 4 крутящего момента. Этот угол смещения фиксируется в показаниях датчиков частоты вращения 10 и 9, соответственно, сигналы с которых поступают в блок расчета мощности 11 и в блок управления 12. В блоке 11 на основе этих непрерывных сигналов рассчитывается (непрерывно) передаваемый муфтой 4 крутящий момент, сигнал о его величине непрерывно поступает в блок управления 12. В блоке управления 12, кроме абсолютных величин передаваемого крутящего момента и частоты вращения компрессора, непрерывно "считываются" производные от них (например, вторые). При достижении величинами этих производных значений, характеризующих начало помпажа, блок управления 12 выдает команду на открытие электроприводного байпасного клапана 13 и будет происходить перепуск газа по пневмолинии 14 из магистрали нагнетания компрессора в его магистраль всасывания, что приводит к выводу компрессора из зоны помпажа.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ защиты от помпажа компрессора, содержащего муфту на постоянных магнитах, передающую крутящий момент от вала двигателя к валу компрессора, с блоком расчета мощности и датчиками частоты вращения, блок управления и байпасный клапан с электроприводом, установленный в перепускной пневмолинии, связывающей магистрали нагнетания и всасывания компрессора, путем измерения передаваемого муфтой на постоянных магнитах крутящего момента и частоты вращения валов двигателя и компрессора, отличающийся тем, что с помощью установленных на полумуфтах муфты на постоянных магнитах датчиков частоты вращения валов двигателя и компрессора, выходы которых соединены с блоком расчета мощности и блоком управления, непрерывно измеряют угол смещения магнитных силовых линий полумуфт относительно друг друга, по измеренному углу смещения магнитных силовых линий с помощью блока расчета мощности рассчитывают крутящий момент на валу компрессора и передают сигнал об этом в блок управления, при достижении величинами производных, взятых от непрерывно замеряемых крутящего момента на валу компрессора и частоты его вращения, определенных значений, характеризующих начало помпажа, с помощью блока управления подают команду на открытие байпасного клапана.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru