Автоматизированная система регулирования температуры охлажденной воды электроприводом вентиляторной градирни

 

Автоматизированная система регулирования температуры охлажденной воды электроприводом вентиляторной градирни может быть использована на промышленных предприятиях, где для охлаждения оборотной воды используются вентиляторные градирни. Система включает в себя электропривод по схеме преобразователь частоты - асинхронный двигатель, систему управления ПЧ и систему датчиков. Система автоматического регулирования реализует управление частотным электроприводом по возмущению, вычисляя необходимую для компенсации внешних воздействий величину сигнала управления, и по отклонению, вводя коррекцию температуры по сигналу обратной связи. Технический эффект состоит в автоматизации безопасного пуска вентилятора, контроля за процессом охлаждения воды, и стабилизации ее температуры на необходимом уровне, что приводит к строгому соблюдению условий технологического процесса и позволяет повысить производительность и качество продукции. 1 ил.

Полезная модель «Автоматизированная система регулирования температуры охлажденной воды электроприводом вентиляторной градирни» относится к электротехнике и может быть использована на промышленных предприятиях, где для охлаждения водооборотной технологической воды используются вентиляторные градирни, например, в технологических процессах ТЭС, АЭС, производства стекла, стали и др.

При охлаждении оборотной воды с помощью вентиляторных градирен (ВГ) на температуру охлажденной воды большое влияние оказывают технологические и метеорологические факторы (температура и влажность воздуха, атмосферное давление, интенсивность ветра, осадков и др.), которые носят случайный характер. В связи с этим величина температуры охлажденной воды значительно меняется, ухудшая оптимальную работу оборудования и эффективность технологических процессов.

Известна полезная модель по патенту РФ 65633 (опубликовано 10.08.2007, F28D 1/047), которая является прототипом данной полезной модели, и где описывается система инвариантного управления электроприводами вентиляторов ВГ. В системе содержится теплообменный аппарат - вентиляторная градирня, электропривод вентилятора по системе преобразователь частоты - асинхронный двигатель (ПЧ-АД) с короткозамкнутым ротором, датчик температуры охлажденной воды, датчики измерения внешних воздействий (температуры и влажности воздуха, подачи и температуры горячей воды), блок расчета необходимой скорости вращения вентилятора, при этом выходы датчиков внешних воздействий соединены с входами блока расчета необходимой скорости вращения вентилятора, его выход с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры охлажденной воды, вход которого соединен с выходом вентиляторной градирни, вход которого соединен с выходом электропривода вентилятора, который, в свою очередь, соединен с выходом сумматора через ПИ-регулятор скорости вращения вентилятора.

Однако данная система не обеспечивает режим надежного и безопасного запуска вентилятора ВГ, имеющего большие маховые массы и механическую инерционность лопастей.

Решаемая задача - повышение надежности работы электропривода вентилятора ВГ. Технический результат - автоматизация процесса плавного пуска вентилятора от задатчика интенсивности до заданной скорости вращения в условиях скачкообразных возмущающих воздействий.

Этот технический результат достигается тем, что в системе управления ВГ, содержащей вентиляторную градирню, электропривод вентилятора по системе преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, датчик температуры охлажденного газа, датчики измерения внешних воздействий (температуры и влажности воздуха, подачи и температуры горячей воды), блок расчета необходимой скорости вращения вентилятора, при этом выходы датчиков внешних воздействий соединены с входами блока расчета необходимой скорости вращения вентилятора, его выход с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика температуры охлажденного газа, вход которого соединен с выходом вентиляторной градирни, вход которого соединен с выходом электропривода вентилятора, который, в свою очередь, соединен с выходом сумматора через ПИ-регулятор скорости вращения вентилятора, введен задатчик интенсивности, вход которого соединен с выходом блока расчета необходимой скорости, а выход - с первым входом сумматора.

Смысл использования задатчика интенсивности в системе управления электроприводом вентилятора ВГ состоит в формировании линейной зависимости изменения управляющего воздействия, обеспечивающей надежный пуск вентилятора с большими инерционными массами.

Система инвариантного управления вентиляторной градирней приведена на чертеже. Она содержит следующие блоки: датчики измерения внешних воздействий 1 (температуры и влажности воздуха, подачи и температуры горячей воды); блок 2 расчета необходимой скорости вращения вентилятора зад; задатчик интенсивности 3; ПИ-регулятор 4 скорости вращения электропривода вентилятора ф; электропривод 5 вентилятора по системе преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (ПЧ-АД) с законом управления U/f2=const (U - питающее напряжение статорных обмоток АД, f - частота питающего напряжения); датчик 7 температуры охлажденной воды на выходе ; вентиляторная градирня 6, в который входит вентилятор и теплообменный аппарат; сумматор 8. Выходы датчиков 1 внешних воздействий соединены с входами блока 2 расчета необходимой скорости вращения вентилятора, его выход через задатчик интенсивности 3 - с первым входом сумматора 8, второй вход которого соединен с выходом датчика 7 температуры, вход которого соединен с выходом вентиляторной градирни 6, вход которого соединен с выходом электропривода 5 вентилятора, который, в свою очередь, соединен с выходом сумматора 8 через ПИ-регулятор 4 скорости вращения вентилятора.

Система работает следующим образом.

Объектом управления для системы автоматического управления (САУ) ВГ является теплообменный аппарат 6, на вход которого подводится охлаждаемая среда (горячая вода). Охлаждение производится воздухом, который нагнетает вентилятор. Вращение вентилятора обеспечивает асинхронный двигатель с устройством изменения его частоты вращения с законом управления U/f2 =const. На вход блока 2 расчета необходимой скорости вращения вентилятора поступают сигналы о величине возмущающих воздействий с датчиков 1 измерения внешних воздействий и сигнал задания температуры . Сигнал с выхода блока 2 расчета необходимой скорости вращения вентилятора через задатчик интенсивности 3 поступает на сумматор 8, где корректируется сигналом с датчика 7 температуры. Сигнал с сумматора поступает на ПИ-регулятор 4, на выходе которого формируется сигнал Uзад, пропорциональный требуемой скорости вращения асинхронного двигателя. Вентилятор, вращаемый асинхронным двигателем 5, создает нужный поток воздуха, и температура воды в теплообменном аппарате 6 устанавливается на уровне выходной .

Автоматизированная система регулирования температуры охлажденной воды электроприводом вентиляторной градирни, содержащая теплообменный аппарат - вентиляторную градирню, электропривод вентилятора по системе преобразователь частоты - асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, датчик температуры охлажденного газа, датчики измерения внешних воздействий (температуры и влажности воздуха, подачи и температуры горячей воды), блок расчета необходимой скорости вращения вентилятора, при этом выходы датчиков внешних воздействий соединены с входами блока расчета необходимой скорости вращения вентилятора, второй вход сумматора соединен с выходом датчика температуры охлажденного газа, вход которого соединен с выходом вентиляторной градирни, вход которого соединен с выходом электропривода вентилятора, который, в свою очередь, соединен с выходом сумматора через ПИ-регулятор скорости вращения вентилятора, отличающаяся тем, что в систему введен задатчик интенсивности, вход которого соединен с выходом блока расчета необходимой скорости, а выход - с первым входом сумматора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бытовой технике, а именно к бытовым отопительным приборам - электрическим конвекторам

Полезная модель относится к контактным охладителям, в частности к конструкции вентилятора вентиляторной градирни, и может быть использована на предприятиях химической и энергетической промышленности для охлаждения оборотной воды

Основными элементами насосной станции водоснабжения являются установка из одного или нескольких насосов, электропривод, всасывающая и нагнетательная система электропроводов и разнообразные датчики, фиксирующие параметры и результаты работы насосной станции.

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам предназначенным для электрических испытаний и может быть использована для экспериментальных исследований режимов работы вентильно-индукторного электропривода

Градирня // 47085
Наверх