3. Контрольные вопросы :

1 Перечислить регулируемые параметры электроприводного ГПА

2 Перечислить сигнализируемые электроприводного ГПА

3 Перечислить контролируемые параметры электроприводного ГПА

4 Указать по всем контурам регулирования каналы внесения регулирующих воздействий

8.6 Литература:

1 Комягин А.Ф. Автоматизация производственных процессов и АСУ ТП газонефтепроводов, М., Недра, 1983.

2 Певзнер В.Б. Основы автоматизации нефтегазопроводов и нефтебаз, М., Недра, 1975.

3 Клюев А.С. Автоматическое регулирование, М., Недра, 1986.

4 Клюев А.С. Проектирование систем автоматизации технологических процессов, М., Энергия, 1980.

4. Озол П.Г. Автоматизация компрессорных станций с электроприводными газоперекачивающими агрегатами, Л., Недра, 1981.

5. Дубровский В.В. Справочник по автоматизации в газовой промышленности, М., Недра, 1990.

6. Технологический регламент УКПГ-1АС.

7. ГОСТ 3925-59 Автоматизация технологических процессов

8. ГОСТ 21.404-85 Автоматизация технологических процессов

Методические указания

к выполнению

практической работы № 9

9.1 Тема: Изучение структурной схемы «ССС»

9.2 Цель: Изучение явления помпажа, назначения, структурной схемы системы автоматики «ССС»

9.3 Ход работы

1 Оформить отчет.

Отчет должен содержать:

- тему;

- цель;

- компрессорную карту, с указанием в каких ее зонах происходит работа регуляторов ПИ, RT, SO;

- контур регулирования UIC;

- контур регулирования SIC;

- назначение регуляторов m_UIC и РIC;

- выводы по работе.

9.4 Теоретические положения:

Помпаж – это скачкообразное изменение расхода газа от максимального до отрицательного (реверсирование потока), которое происходит за 0,04 сек.

Факторы, ведущие к помпажу при полностью нагруженном компрессоре:

• остановы;

• пробки в клапанах;

• возмущение процесса;

• изменение молекулярного веса;

• неисправность промежуточных охладителей;

• изменение нагрузки.

Описание явления помпажа:

• расход меняет направление;

• помпаж происходит с частотой до 1 Гц;

• машина вибрирует;

• температура растет;

• увеличивается шум.

Последствия помпажа:

• нестабильность расхода и давления;

• поврежденные уплотнения, подшипники, колеса, вал;

• увеличение зазоров;

• понижение КПД;

• уменьшенная пропускная способность компрессора.

Появляющиеся при помпаже скачки расхода и давления будут

продолжаться до тех пор, пока не будет либо устранена причина помпажа, либо серьезная поломка компрессора не приведет к его останову.

Природу помпажа, условия его возникновения и методы его предотвращения

можно проиллюстрировать по компрессорной карте, в которой по оси Х откладывается объемный расход газ на нагнетании в квадрате (Qs)² , а по оси

У – политропный напор (Нр).

Компрессорная карта приведена на рисунке 9.1.

«mokυeℓd»

Нр р

Линия контроля

помпажа

2^I

2^II

2

1

1^II

1^I

зона

помпажа

Р макс

Q_S²

Рисунок 9.1 – Компрессорная карта

Предположим, что рабочая точка находится в точке 1, при этом антипомпажный клапан (АПК) «mokυeℓd» который находится на линии рециркуляции, полностью закрыт. При уменьшении расхода или повышения давления рабочая точка сместится в точку 1^I, которая находится левее линии контроля помпажа.

Антипомпажный регулятор произведет открытие АПК настолько, чтобы рабочая точка сместилась в точку 1^II.

При смещении рабочей точки из точки2 в точку 2^I , где она еще не достигает линии контроля помпажа, но уже рабочее давление превышает максимально допустимое давление, также происходит срабатывание антипомпажного регулятора UIC и открытие АПК.

Контур антипомпажного регулирования UIC приведен на рисунке 2.

Регулирование рабочей точки, а значит и параметров ГПА производится через систему «ССС» фирмы«ССС» (Сompressor Control Corporation), которая осуществляет следующие функции:

а) антипомпажное регулирование

б) топливное регулирование.

Функции управления (пуск, останов, переход в режим «Кольцо», «Магистраль») выполняет система А 705-15-09М.(03).

А нтипомпажный регулятор UIC вырабатывает аналоговый сигнал 4 - 20mА, который воздействует через преобразователь I/р на антипомпажный клапан

«mokυeℓd», открывая его в пределах от 0 до 100% открытия.

I/р

Рисунок 9.2 – Контур регулирования UIC

Антипомпажный регулятор UIC состоит из трех регуляторов:

1) пропорционально-интегрального ПИ–регулятора, который срабатывает при медленном приближении рабочей точки к зоне помпажа. АПК при его работе не открывается.

2) RТ – регулятора (Recусℓe Trip), который срабатывает, если ПИ – регулятор не справился и рабочая точка быстро приближается к зоне помпажа.

Происходит открытие АПК.

3) SO – регулятора (Sаfefty ON), который срабатывает при нахождении рабочей точки в зоне помпажа, после первого хлопка. SO – регулятор резко открывает

клапан АПК на 100% и останавливает ГПА, если UIC не справился с помпажом, не доводя до второго хлопка.

Кроме регулятора UIC, который работает с одним ГПА, есть также общецеховой мастер - регулятор m_UIC, который воздействует на клапан АПК, установленный на группу ГПА.

Топливное регулирование SIC влияет на частоту вращения ТВД. Контур регулирования SIC приведен на рисунке 9.3.

Рисунок 9.3 - Контур регулирования SIC

Регулятор топлива SIC вырабатывает аналоговый сигнал 4-20mА, который воздействует через преобразователь I/р на топливный клапан «ordan», регулирующий подачу топливного газа в камеру сгорания.

Есть также регулятор PIC, (регулятор нагрузки), регулирующий работу обоих регуляторов UIC и SIC.

В системе автоматики предусмотрена стратегия выживания: при выходе одного из датчиков из строя в контуре регулирования АПК или выходе одного из параметров за пределы автоматически открывается клапан АПК и система автоматики переходит в ручной режим управления.

В настоящее время выпущена система «ССС» 4 серии, в которой система автоматики выполняет функции:

1) управления ГПА

2) контроль и регистрация параметров ГПА

3) топливное и антипомпажное регулирование