олягає в тому, щоб утримувати робочу точку праворуч від лінії кордону помпажа, це досягається відкриттям антипомпажного клапана для повернення частини газу з боку нагнітання на сторону всмоктування або викиду частини газу в атмосферу з метою підтримки необхідного мінімального об'ємної витрати.
Однак, щоб домогтися необхідного збільшення об'ємної витрати до того, як в компресорі почнеться помпаж, керуючий вплив необхідно здійснити, перш ніж робоча точка досягне кордону помпажа. Для будь-якої характеристичної кривої точка, в якій регулятор повинен ініціювати відкриття клапана, називається точкою контролю помпажа. Геометричне місце таких точок визначається як лінія контролю помпажа, відстань між цією лінією і лінією кордону помпажа називають межею безпеки, а зону зліва від лінії контролю помпажа - зоною контролю помпажа. Ступінь відкриття клапана необхідно збільшувати щоразу, коли робоча точка опиняється в зоні контролю помпажа.
Далі розглянуто обчислення змінних технологічного процесу, вироблене алгоритмом регулювання.
Ставлення тисків. Ставлення тисків у компресорі є відношенням тиску на нагнітанні до тиску на всасе:
, (4.1)
де Pd - тиск на нагнітанні; - тиск газу на вході в нагнітач.
Ставлення температур. Ставлення температур є відношенням температури на нагнітанні до температури на вході в нагнеітатель:
, (4.2)
де Тd - температура на нагнітанні;
Тs - температура газу на вході в компресор.
Наведений політропний натиск. Процес Політропний стиснення газу (термодинамічний процес, що характеризується постійною теплоємністю газу), розраховується за формулою:
, (4.3)
де hr - наведений політропний натиск;
?- Функція показника політропи.
Для розрахунку функції показника політропи використовується наступне рівняння:
=, (4.4)
Вимірювання температури значно запізнюється під час пуску. Тому, коли компресор запускається, регулятор надає функції показника політропи задане значення, прийняте за умовчанням.
політропні ККД. Політропний ККД (? P) обчислюється контролером за формулою:
, (4.5)
де C?- Коефіцієнт Політропний ККД.
політропні потужність. Політропні потужність (Pp) обчислюється в контролері за формулою:
, (4.6)
де Cp - коефіцієнт політропні потужності; - масова витрата.
Масова витрата. Масова витрата розраховується за даними вимірювання температури і тиску. Припускаючи, що зміни складу газу і стисливості незначні, отримаємо формулу для розрахунку масової витрати (W) через діафрагму:
, (4.7)
де CW - коефіцієнт витрати;
- перепад тиску; - абсолютний тиск в місці установки звужено; - абсолютна температура в місці установки звужено устрою.
Витрата споживача. Витрата споживача (Quser) обчислюється відніманням витрати рециркуляції (Qrec) з масової витрати через компресор (W), Quser=W - Qrec.
, (4.8)
де CQ rec - коефіцієнт витрати на лінії рециркуляції; rec (Out) - коригувальна функція витрати рециркуляції; rec (Rc) - коригувальна функція відношення тисків [2].
Для запобігання помпажа при мінімальній рециркуляції робочого середовища антипомпажного регулятор розраховує зміну, що характеризує положення робочої точки, яка завжди має одне й те ж значення, коли робоча точка виявляється на лінії кордону помпажа. У контролері прийнятий наступний підхід. Розраховується кут нахилу прямої, що з'єднує початок координат і робочу точку, і прямої, що з'єднує початок координат і відповідну точку на кордоні помпажа (рисунок 4.2, де показана характеристика компресора).
Ставлення кута нахилу прямої, що проходить через робочу точку до кута нахилу прямої, що проходить через точку кордону помпажа, визначає положення робочої точки відносно точки кордону помпажа:
, (4.9)
Це відношення, помножене на масштабний коефіцієнт (K) використовується використовується в контролері для отримання змінної Ss
«Близькість робочої точки до кордону помпажа»:
, (4.10)
де К - коефіцієнт нахилу точок лінії кордону помпажа.
Коефіцієнт К вибирається з умови, що значення Ss дорівнює одиниці, якщо робоча точка компресора знаходиться на лінії кордону помпажа; воно менше одиниці, якщо робоча точка знаходиться в зоні стабільної роботи компресора, розташованій праворуч від лінії кордону помпажа, і воно більше одиниці, якщо компресор знаходиться в Помпаж, а його робоча точка знаходиться в зоні, розташованій зліва від лінії кордону помпажа.
Якщо для точного відображення режиму роботи компр...
