Система автоматической стабилизации температурь1 регенераторов воздухоразделительной установки

398932

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”.Ч. Кл. G 05d 23i19

Заявлено 23.Х1.1971 (№ 1494335/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 27.IX.1973. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 29.111.1974

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изооретений отнвытиЙ

УДК 621.555.6(088.8) Авторы изобретения

Ю. Д. Видинеев, А. П. Ермаков и В. Л. Семилетов

Заявитель

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРЫ

РЕГЕНЕРАТОРОВ ВОЗДУХОРАЗДЕЛИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Система автоматической стабилизации температуры может быть использована в области автоматического регулирования режима теплообменных аппаратов.

Известна система регулирования температуры п пар регенераторов, которая выравнивает средние температуры всех аппаратов с последующим регулированием общей заданной средней температуры.

Предлагаемая система отличается тем, что в ней датчики температуры подключены ко входам регуляторов сдвига моментов переключения через дополнительно установленный двухтактный дискретный элемент сравнения, входы которого подключены к командному устройству и к задатчикам, и дополнительно установлены последовательно соединенные коммутатор и устройство контроля гидравлического сопротивления, вход которого подключен к выходу механизма переключения, а выход коммутатора соединен со входом командного устройства.

Это позволяет повысить качество регулирования и обеспечивает автоматическую стабилизацию температуры на установках с груп:пами из трех регенераторов.

На фиг. 1 представлена схема системы автоматической стабилизации температуры регенераторов; на фиг. 2 — диаграммы работы системы.

Система содержит регенераторы 1 — III, ..., 1,— I I I;, механизм переключения 1, командные электромеханические устройства 2 и 3, коммутатор 4, устройства контроля 5 гидравлического сопротивления регенераторов, регуляторы сдвига момента переключения 6, ..., 6; и 7, ..., 7;, дискретные элементы сравнения

8, ..., 8;, измерительные блоки 9, ..., 9;, логические блоки 10, регулятор расхода петлевого потока 11, регулятор расхода прямого потока 12, задатчик 13, дроссельные регулирующие органы 14, ..., 14;, клапаны переключения 15 и датчики температуры 16, ..., 16;.

При автоматической стабилизации температурного режима регенераторов одновременно работают три типа контуров регулирования.

При контуре выравнивания температур в группе регенераторов информация о температуре регенераторов поступает в дискретный

20 элемент сравнения 8.

Дискретный элемент сравнения срабатывает в каждом цикле переключения два раза по сигналам, получаемым от командного электромеханического устройства в определенные, 25 заранее заданные моменты цикла 1а и 2а. На выходе дискретного элемента сравнения в период его срабатывания формируются сигналы, пропорциональные разности между фактическими и заданными значениями темпера30 тур одного из регенераторов, который прини.

398932 мается за опорньш, и двух других — сравниваемых.

Например, если опорным является третий регенератор (см. фиг. 2, где Qi, и Q< — расхода прямого и обратного потоков, соответственно), то формируются сигналы, пропорциональные (Tz — Tzzz) в моменты времени 2а, и (Tzz — Tzzz) в моменты времени la.

Сигналы на выходе дискретного элемента сравнения вырабатываются поочередно в одном такте для опорного и одного из сравниваемых регенераторов, а в следующем такте для опорного и другого из сравниваемых регенераторов.

Длительность сигнала (,р на выходе определяется временем, потребным для отработки наибольшего возможного рассогласования соответствующим двигателем командного электромеханического устройства, и устанавливается за счет изменения длительности сигнала с его задающей части.

В результате сдвига моментов переключения в точках а и б изменяются соотношения длительностей прямых и обратных потоков, протекающих через каждый из регенераторов так, что разности между заданными и фактическими значениями температур в каждом из регенераторов стремятся к нулю при пропорционально-интегральном законе регулирования. Регулирование сдвига момента переключения в двух точках обеспечивает выравнивание температур между всеми регенераторами группы при сохранении общей длительности цикла t„.

Для выбора опорного регенератора ведется контроль их гидравлического сопротивления.

Оценка величины гидравлического сопротивления производится по соотношению длительностей прямых или обратных потоков через каждый из регенераторов.

Регенератор, длительность прямого потока через который наибольшая из данной группы или соответственно длительность обратного потока наименьшая при стабильном температурном режиме, имеет минимальное гидравлическое сопротивление.

Регенератор, имеющий минимальное гидравлическое сопротивление, принимается за опорный, и относительно него производится регулирование сдвига момента переключения двух других регенераторов. Сигналы о моментах переключения, позволяющие судить о длительности прямых и обратных потоков через каждый из регенераторов, поступают в устройство контроля гидравлического сопротивления, в качестве которого могут использоваться электрочасы с автоматическим пуском и сбросом. Сравнение длительностей дутья позволяет определить регенератор с минимальным гидравлическим сопротивлением.

Сигнал о достижении каким-либо из регенераторов минимального значения гидравлического сопротивления в своей группе поступает в коммутатор, который автоматически переключает цепи управления так, что произво55

5

50 дится регулирование сдвига момента переключения в нужных точках цикловой диаграммы.

При контуре выравнивания средних температур между парами регеператоров выравнивание средних температур групп регснераторов производится относительно «командной» группы, т. е. группы с максимально открытой дроссельной заслонкой.

При полном открытии дроссельной заслонки одной из групп информация поступает от конечного выключателя в автомат выбора

«командной» группы, который переключает схему измерения температуры для обеспечения режима сравнения относительно этой группы.

Например, регулирующий орган и-ой группы максимально открыт. В этом случае каждая из (n — 1) -ой групп сравнивается с а-ой группой, и регулирующее воздействие поступает на сравниваемую группу. Регулирующего воздействия и-ая группа не получает.

В случае полного открытия регулирующих органов нескольких групп регенераторов срав. нение ведется относительно той из них, регулирующий орган которой полностью открылся последним.

В процессе длительной работы гидравлические сопротивления регенераторов и соответственно обратные потоки изменяются произвольно, поэтому с течением времени регулирующий орган любой из групп может стать максимально открытым, тогда автомат выбора «командной» группы переключает схему измерения относительно этой группы регенераторов. Например, если k-ая группа получила регулирующее воздействие и ее регулирующий орган полностью открылся, послав информацию в автомат выбора «командной» группы, то она становится «командной» группой.

При контуре регулирования общей температуры все сигналы, пропорциональные отклонениям температуры от заданной каждого регенератора, алгебраически суммируются и суммарный сигнал поступает на регулятор расхода «петлевого» потока, который вырабатывает воздействие на регулирующий орган

«петлевого» потока, изменяя тем самым температуру всех регенераторов.

Предмет изобретения

Система автоматической стабилизации температуры регенераторов воздухоразделительной установки, содержащая механизм переключения, выходы которого подключены к клапанам переключения, а вход соединен с командным устройством; регуляторы прямого и петлевого потоков, ко входам которых через последовательно соединенные измерительный блок и логический блок подключены датчики температуры, а выходы соединены с дроссельным и регулирующими органами; регуляторы сдвига момента переключения, выходы которых подсоединены к командному

398932

Qn

Р„

0, ! л

Qg устройству, и задатчики, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в ней датчики температуры подключены ко входам регуляторов сдвига моментов переключения через дополнительно установленный двухтактный дискретный элемент сравнения, входы которого подключены к командному

4 устройству н к задатчнкам, и дополнительно установлены последовательно соединенные коммутатор и устройство контроля гидравлического сопротивления, вход которого подключен к выходу механизма переключения, а выход коммутатора соединен во входом командного устройства.