УСТАНОВКА ДЛЯ ДЕКАРБОНИЗАЦИИ ВОДЫ Российский патент 2006 года по МПК F22D1/50 C02F1/20 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и в котельных установках.

Известны аналоги - установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде (см. патент №2151952, БИ, 2000, №18). Данный аналог принят в качестве прототипа.

Недостатком аналогов и прототипа является низкое качество автоматического управления установки для декарбонизации воды из-за возникновения транспортного запаздывания при регулировании только по заданной величине свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде. При реализации регулирования параметров процесса декарбонизации по остаточному содержанию диоксида углерода CO₂ возникает так называемое транспортное запаздывание - задержка во времени изменения регулируемого параметра (остаточного содержание СО₂) после изменения расхода обрабатываемой воды, подаваемой в декарбонизатор. Связано это с тем, что между регулятором и датчиком остаточного содержания СО₂ расположена емкость - бак декарбонизированной воды, для обмена воды в которой требуется некоторое время.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение качества автоматического управления установки для декарбонизации воды за счет уменьшения транспортного запаздывания.

Для достижения этого результата предложена установка для декарбонизации воды, которая содержит декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Особенность заключается в том, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком расхода (расходомером) обрабатываемой воды.

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить качество автоматического регулирования установки за счет уменьшения транспортного запаздывания при последовательном регулировании расхода воздуха по расходу обрабатываемой воды и остаточному содержанию свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для декарбонизации воды.

Установка для декарбонизации воды содержит декарбонизатор 1 с подключенными к нему воздуховодом 2 трубопроводами обрабатываемой 3 и декарбонизированной 4 воды. В воздуховод 2 включен вентилятор 5, а в трубопровод 4 - насос декарбонизированной воды 6. Установка снабжена регулятором расхода воздуха 7, который соединен с датчиком расхода (расходомером) 8 на трубопроводе обрабатываемой воды и датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода 9 в декарбонизированной воде, а также с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на воздуховоде атмосферного воздуха. В качестве датчика 9 может быть использован рН-метр с преобразователем показаний рН в значения концентрации диоксида углерода, а в качестве регулятора расхода воздуха 7 на сегодняшний день наиболее целесообразно применять регулятор Ремиконт-130. Ремиконт представляет собой микропроцессорное устройство управления, архитектура которого оптимизирована для решения задач автоматического регулирования технологических процессов. Ремиконт является программируемым устройством: реализуемые им алгоритмы управления и конфигурация связей жестко не фиксированы и могут задаваться и изменяться непосредственно на месте эксплуатации. В комплекте с Ремиконтами могут использоваться обычные датчики и исполнительные механизмы, которые подключаются к ним с помощью индивидуальных кабельных связей. Сигналы, поступающие в Ремиконты, обрабатываются в цифровой форме.

Установка для декарбонизации воды работает следующим образом.

Десорбцию диоксида углерода осуществляют в декарбонизаторе 1, для чего в декарбонизатор по воздуховоду 2 подают атмосферный воздух, по трубопроводу 3 обрабатываемую воду, а по трубопроводу 4 отводят декарбонизированную воду. Расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, последовательно регулируют по заданному расходу обрабатываемой воды и по величине заданной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде. При эксплуатации водоподготовительных установок расход обрабатываемой воды изменяется, что приводит к ухудшению качества декарбонизированной воды или к излишним затратам воздуха. При изменении расхода воды с целью уменьшения влияния транспортного запаздывания расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, сначала изменяют пропорционально расходу обрабатываемой воды по импульсу от датчика расхода (расходомера) 8. Затем расход воздуха корректируют по импульсу от датчика остаточного содержания свободного диоксида углерода 9 в декарбонизированной воде, благодаря чему устанавливают заданное остаточное содержание СО₂. Отметим, что расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор по предложенной схеме, поддерживают минимально необходимым для удаления диоксида углерода, что обеспечивает экономичную работу установки для декарбонизации воды.

Таким образом, предложенная установка позволяет повысить качество процесса автоматического управления за счет уменьшения влияния транспортного запаздывания на процесс декарбонизации, что достигается последовательным регулированием расхода атмосферного воздуха по заданному расходу обрабатываемой воды перед декарбонизатором и по заданной конечной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Изобретение предназначено для декарбонизации воды и может быть использовано на тепловых электростанциях и в котельных установках. Установка для декарбонизации воды содержит декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор и снабжена регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде и с датчиком расхода (расходомером) обрабатываемой воды. Изобретение обеспечивает повышение качества автоматического управления установки для декарбонизации воды. 1 ил.

Установка для декарбонизации воды, содержащая декарбонизатор с подключенными к нему воздуховодом и трубопроводами обрабатываемой и декарбонизированной воды, включенный в воздуховод вентилятор, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде, отличающаяся тем, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком расхода (расходомером) обрабатываемой воды.