Brevet FR2324911A1 — publié le 19770415

La présente invention concerne un dispositif de régulation du fonctionnement d'un ensemble de n turbo-cospresseurs. On peut en effet avoir a régler certaines grandeurs telles que la vitesse de rotation des groupes, le débit du fluide de compresseurs, la pression etc... Ces grandeurs peuvent être identiques sur tous les groupes ou bien être dans un certain rapport. Si l'on fait un réglage global du débit par exemple, chaque groupe peut évoluer plus ou moins indépendasrnrent et ne pas se maintenir dans des conditions de fonctionnement acceptables et il n'est donc pas suffisant de n'avoir qutun réglage global, m^tF si tous les groupes doivent fonctionner identiquement. La présente invention a pour objet un dispositif de régulation du fonctionnement d'un ensemble de n turbo-compresseurs par le réglage d'une grandeur caractéristique du fonctionnement de chacun des turbo-compresseurs caractérisé en ce qutil comporte un premier circuit de réglage global de ladite grandeur indépendamment de la valeur individuelle sur chaque turbocompresseur et un deuxieme circuit de réglage individuel de ladite grandeur assujetissant la valeur de ladite grandeur de chaque turbo-compresseur a une certaine proportion de la valeur globale de ladite grandeur. Selon une réalisation particulière de l'invention, ladite grandeur est le débit du fluide véhiculé par les compresseurs, ledit premier circuit assujettissant le débit total des n compresseurs a une certaine valeur de consigne, et ledit second circuit assujettissant le débit de chaque compresseur a une certaine proportion du débit total. Avantageusement, ledit premier circuit comporte : un détecteur de débit global mesurant le débit total des n compresseurs, un comparateur qui compare la valeur du débit total a une valeur de consigne, et qui élabore un signal d'erreur, un circuit électronique élaborant a partir du signal d'erreur un signal de commande, et n régulateurs a deux entrées, commandant respectivement des organes de réglage des n turbines, recevant chacun sur l'une des deux entrées le signal de commande élaboré par le circuit électronique, et en ce que le deuxieme circuit comporte : n détecteurs mesurant chacun respectivement le débit d'un des n compresseurs, n comparateurs qui comparent chacun le débit individuel d'un compresseur à un débit de consigne représentant un certain rapport du débit total et de telle sorte que la somme des valeurs des n consignes corresponde la valeur du débit total, élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant a partir des n signaux respectifs d'erreur, n signaux de commande respectivement envoyés sur la deuxième entrée des n régulateurs. Selon une autre réalisation de l'invention, ledit premier circuit comporte : un détecteur de débit global t sucrant le débit total des n compresseurs, un comparateur qui compare la valeur du débit total à une valeur de consigne et qui élabore un signal d'erreur, un circuit électronique élaborant à partir du signal d'erreur, un signal de commande envoyé à l'entrée d'un ensemble de commande agissant sur une soupape située sur une conduite d'alimentation générale des turbines des n turbo-compresseurs et en ce que le deuxième circuit comporte n détecteurs mesurant chacun respectivement le débit d'un des n compresseurs, n comparateurs qui comparent chacun le débit individuel d'un compresseur à un débit de consigne représentant un certain rapport du débit total et de telle sorte que la somme des valeurs des n consignes corresponde à la valeur du débit total, élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant à partir des n signaux respectifs d'erreur, n n signaux de commande respectivement envoyés sur l'entrée de n régulateurs agissant sur des organes de réglage des turbines. Selon une autre réalisation de l'invention, ladite grandeur est la vitesse de rotation des groupes turbo-compresseurs, ledit premier circuit assujettissant la vitesse moyenne des n groupes turbo-compresseur à une valeur de consigne et ledit second circuit assujettissant la vitesse de chaque groupe à un certain pourcentage de la vitesse moyenne. Selon cette réalisation, le premier circuit comporte : n capteurs de la vitesse respective des n groupes, un organe effectuant la somme des vitesses des n groupes, un organe diviseur par n de la somme effectuée, réalisant la vitesse moyenne des n groupes, un comparateur comparant cette vitesse moyenne à une vitesse de consigne et élaborant un signal erreur, un circuit électronique élaborant à partir du signal d'erreur un signal de commande, et n régulateurs à deux entrées recevant chacun sur l'une de leurs entrées ledit signal de commande élaboré par le circuit électronique et commandant respectivement des organes de réglages des n groupes, et en ce que ledit second circuit comporte : n comparateurs comparant chacun respectivement la vitesse de rotation d'un des n groupes à une vitesse de consigne égale à un certain rapport de la vitesse moyenne, de telle sorte que la somme des valeurs des vitesses de consigne de tous les groupes soit égale à n fois la vitesse moyenne, chaque comparateur élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant à partir des n signaux respectifs d'erreurs, n signaux de commande envoyés respectivement sur l'entrée des n régulateurs agissant sur des organes de réglage des turbines des groupes. Selon une réalisation particulière le débit de consigne individuel des compresseurs sont égaux entre eux et ont pont valeur le débit global divisé par n. Ainsi dans le cas du réglage par la vitesse, une réalisation particulière consiste en ce que la vitesse de consigne de chaque groupe est égale à la vitesse moyenne. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description de trois exemples de réalisation faits ci-après en regard du dessin annexé dans lequel : la figure 1 représente le schéma de régulation d'un ensemble de turbo-compresseurs dans le cas où la grandeur à régler est le débit des compresseurs, la figure 2 représente un autre exemple de régulateur d'un ensemble de turbo-compresseurs dans le cas également où la grandeur à régler est le débit des compresseurs la figure 3 représente un schéma de régulation de la vitesse d'un ensemble de turbo-compresseurs. L'ensemble représenté figure 1 comprend quatre turbo-compresseurs 1, 2, 3 et 4 comprenant chacun une turbine et un compresseur. Un capteur de débit 5 mesure le débit total du fluide véhiculé par les quatre compresseurs et délivre un signal envoyé sur une première entrée 6 d'un comparateur 7 qui compare le débit mesuré à un signal de consigne 8 représentatif du débit total que l'on veut obtenir. Le comparateur 7 envoie sur sa sortie 9 un signal d'erreur qui est introduit dans un circuit électronique 10 à action intégrale qui élabore un signal de commande. A chaque turbo-compresseur est associé un régulateur à deux entrées dont l'une reçoit ledit signal de commande.Les régulateurs sont repérés sur la figure : 11, 12, 13 et 14 et ils agissent sur des organes de réglage des turbines des groupes turbo-compresseurs 1, 2, 3 et 4, par exemple sur des soupapes d'admission de de vapeur. On obtient ainsi un premier circuit de réglage global du débit total du fluide véhiculé par l'ensemble des turbo-compresseurs. Un second circuit de réglage individuel est ajouté et il comporte pour chaque turbo-compresseur un capteur de débit individuel du compresseur : 15 pour le turbo-compresseur 1 ; 16 pour le turbo-compresseur 2 ; 17 pour le turbo-compresseur 3 et 18 pour le turbocompresseur 4.Ces capteurs délivrent des signaux envoyés respectivement sur l'une des deux entrées de comparateurs 19, 20 21 et 22 recevant sur leur deuxième entrée un signal de consigne qui, en l'occurence, représente le quart du signal délivré par le capteur de débit total 5 et qui est élaboré par un organe diviseur 23. Les comparateurs 19, 20, 21 et 22 délivrent à leur sortie un signal d'erreur envoyé à l'entrée d'un circuit électronique à action intégrale (respectivement 24, 25, 26 et 27) qui élabore un signal de commande envoyé sur la deuxieme entrée des régulateurs 11, 12, 13 et 14. Dans l'exemple décrit, le débit des quatre compresseurs est identique mais on pourrait tout aussi bien donner aux comparateurs 19, 20, 21 et 22 des signaux de consigne pour que les débits des différents compresseurs soient non pas identiques mais différents les uns des autres, pourvu bien entendu, que la somme de ces signaux de consigne soit égale au signal de consigne introduit dans l'entrée 8 du comparateur 7 déterminant le débit total. Dans exemple representé figure 2 les quatres turbines des turbo-compresseurs 1, 2, 3 et 4 sont alimentés en parallèle à partir d'une conduite 28 et le signal de commande élaboré par le circuit électronique à action intégrale 10 agit directement sur un ensemble de commande 29 commandant une soupape 30 située dans la conduite 28. Le débit global du fluide véhiculé par les compresseurs est donc réglé en agissant non plus sur l'alimentation de chaque turbine mais sur la conduite générale 28 d'alimentation en vapeur. Les régulateurs 11, 12, 13 et 14 n'ont donc plus qu'une seule entrée et n'agissent que pour régler le débit de chaque compresseur par rapport aux autres. Dans l'exemple représenté sur la figure 3 la grandeur de réglage est la vitesse des groupes turbo-compresseurs 1, 2, 3 et 4. Le dispositif comporte un premier circuit de réglage de la vitesse moyenne des quatre turbo-compresseurs qui comprend quatre détecteurs de vitesse 31, 32, 33 et 34, un organe formateur 35 réalisant la somme des quatre vitesses mesurées, un organe 36 diviseur par n, n étant égal à quatre dans l'exemple décrit, situé à la sortie du sommateur et délivrant en sortie un signal correspondant à la vitesse moyenne des turbo-compresseurs. Ce signal est envoyé sur la première entrée 37 d'un comparateur 38 dont la deuxième entrée 39 reçoit un signal de consigne. Ce comparateur élabore un signal d'erreur envoyé à l'entrée d'un circuit électronique 40 à action intégrale élaborant sur sa sortie un signal de commande agissant sur une première entrée de quatre régulateurs 41, 42, 43 et 44 qui agissent sur des organes de réglage des turbines. Un second circuit de réglage a pour but de régler la vitesse de turbo-compresseurs les uns par rapport aux autres. Dans exemple décrit, la vitesse des quatre turbo-compresseurs est identique. Ce circuit comprend quatre comparateurs 45, 46, 47 et 48 comparant respectivement la vitesse des turbo-compresseurs 1, 2, 3 et 4 à une vitesse de consigne qui est ici la vitesse moyenne et dont le signal représentatif se trouve à la sortie de l'organe 36 diviseur par quatre. Les signaux d'erreur résultant des comparaisons effectuées sont envoyés à l'entrée de circuits électroniques 49, 50, 51 et 52, à action intégrale, agissant sur une deuxième entrée des régulateurs 41, 42, 43 et 44. L'invention permet d'obtenir un très bon réglage des grandeurs que désire régler et surtout d'obtenir de bonne condition de fonctionnement de chaque groupe turbo-compresseur de l'ensemble puisqu'on ne se contente pas de réaliser un réglage global. Bien entendu, au lieu de régler la vitesse ou le débit du fluide véhiculé par les compresseurs, on pourrait de la meme façon régler par exemple la pression. REVENDICATIONS 1/ Dispositif -de régulation du fonctionnement d'un ensemble de n turbo-compresseurs par le réglage d'une grandeur caractéristique du fonctionnement de chacun des turbo-compresseurs caractérisé en ce qutil comporte un premier circuit de réglage global de ladite grandeur indépendamment de la valeur individuelle sur chaque turbo-compresseur et un deuxième circuit de réglage individuel de ladite grandeur assujetissant la valeur de ladite grandeur de chaque turbo-compresseur à une certaine proportion de la valeur globale de ladite grandeur. 2/ Dispositif de régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite grandeur est le débit du fluide véhiculé par les compresseurs, ledit premier circuit assujettissant le débit total des n compresseurs a une certaine valeur de consigne, et ledit second circuit assujettissant le débit de chaque compresseur à une certaine proportion du débit total. 3/ Dispositif de régulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier circuit comporte : un détecteur de débit global mesurant le débit total des n compresseurs, un comparateur qui compare la valeur du débit total à une valeur de consigne, et qui élabore un signal dterreur, un circuit électro- nique élaborant à partir du signal terreur un signal de commande, et n régulateurs à deux entrées, commandant respectivement des organes de réglage des n turbines, recevant chacun sur l'une des deux entrées le signal de commande élaboré par le circuit électronique, et en ce que le deuxième circuit comporte : n détecteurs mesurant chacun respectivement le débit d'un des n compresseurs, n comparateurs qui comparent chacun le débit individuel dtun compresseur à un débit de consigne représentant un certain rapport du débit total et de telle sorte que la somme des valeurs des n consignes corresponde à la valeur du débit total, élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant à partir des n signaux respectifs d'erreur, n signaux de commande respectivement envoyés sur la deuxième entrée des n régulateurs. 4/ Dispositif de régulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier circuit comporte : un détecteur de débit global mesurant le débit total des n compresseurs, un comparateur qui compare la valeur du débit total à une valeur de consigne et qui élabore un signal d'erreur, un circuit électronique élaborant à partir du signal d'erreur, un signal de commande envoyé à 11 entrée d'un ensemble de commande agissant sur une soupape située sur une conduite d'alimentation générale des turbines des n turbo-compresseurs et en ce que le deuxieme circuit comporte n détecteurs mesurant chacun respectivement le débit d'un des n compresseurs, n comparateurs qui comparent chacun le débit individuel d'un compresseur à un débit de consigne représentant un certain rapport du débit total et de telle sorte que la somme des valeurs des n consignes corresponde à la valeur du débit total, élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant à partir des n signaux respectifs d'erreur, n signaux de commande respectivement envoyés sur l'entrée de n régulateurs agissant sur des organes de réglage des turbines. 5 / Dispositif de régulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite grandeur est la vitesse de rotation des groupes turbo-compresseurs, ledit premier circuit assujettissant la vitesse moyenne des n groupes turbo-compresseur à une valeur de consigne et ledit second circuit assujettissant la vitesse de chaque groupe à un certain pourcentage de la vitesse moyenne. 6/ Dispositif de régulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier circuit comporte : n capteurs de la vitesse respective des n groupes, un organe effectuant la somme des vitesses des n groupes, un organe diviseur par n de la somme effectuée, réalisant la vitesse moyenne des n groupes, un comparateur comparant cette vitesse moyenne à une vitesse de consigne et élaborant un signal d'erreur, un circuit électronique elaborant à partir du signal d'erreur un signal de commande, et n régulateurs à deux entrées recevant chacun sur l'une de leurs entrées ledit signal de commande élaboré par le circuit électronique et commandant respectivement des organes de réglages des n groupes et en ce que ledit second circuit comporte : n comparateurs comparant chacun respectivement la vitesse de rotation d'un des n groupes à une vitesse de consigne égale à un certain rapport de la vitesse moyenne, de telle sorte que la somme des valeurs des vitesses de consigne de tous les groupes soit égale à n fois la vitesse moyenne, chaque comparateur élaborant un signal d'erreur, et n circuits électroniques élaborant à partir des n signaux respectifs d'erreurs, n signaux de commande envoyés respectivement sur l'entrée des n régulateurs agissant sur des organes de réglage des turbines des groupes. 7/ Dispositif selon l'une des revendications 2, 3 ou 4 caracterisé en ce que les débits de consigne individuels des compresseurs sont égaux entre eux et ont pour valeur le débit global divisé par n. 8/ Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la vitesse de consigne de chaque groupe est égale à la vitesse moyenne.