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 растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде (см. патент №2151952, Б. И., 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 СО₂ возникает так называемое транспортное запаздывание - задержка во времени изменения регулируемого параметра (остаточного содержания СО₂) после изменения концентрации растворенного диоксида углерода СО₂ в обрабатываемой воде, 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 влияния 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 растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

Особенность заключается в том, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком концентрации растворенного диоксида углерода СО₂ в обрабатываемой воде.

Новая взаимосвязь элементов позволяет повысить качество автоматического управления установки за счет уменьшения влияния транспортного запаздывания.

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 концентрации растворенного диоксида углерода СО₂ 8, установленным на трубопроводе 3 обрабатываемой воды, и датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода 9, установленным на трубопроводе 4 декарбонизированной воды, а также с исполнительным механизмом 10 регулирующего органа 11 на воздуховоде атмосферного воздуха. В качестве датчиков 8 и 9 могут быть использованы рН-метры с преобразователями 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 и трубопроводу 3 обрабатываемую воду, а по трубопроводу 4 отводят декарбонизированную воду. Расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, регулируют по заданным значениям концентраций растворенного диоксида углерода CO₂ в обрабатываемой и декарбонизированной воде. При эксплуатации водоподготовительных установок концентрация растворенного диоксида углерода в обрабатываемой воде изменяется, что приводит к ухудшению качества декарбонизированной воды или к излишним затратам воздуха. При изменении концентрации растворенного диоксида углерода в обрабатываемой воде с целью уменьшения влияния транспортного запаздывания расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор, сначала изменяют пропорционально заданной концентрации растворенного диоксида углерода в обрабатываемой воде по импульсу датчика концентрации растворенного диоксида углерода 8. Затем расход воздуха корректируют по импульсу от датчика остаточного содержания растворенного диоксида углерода 9 в декарбонизированной воде, благодаря чему устанавливают заданное остаточное содержание СО₂. Отметим, что расход атмосферного воздуха, подаваемого в декарбонизатор по предложенной схеме установки для декарбонизации воды, поддерживают минимально необходимым для удаления растворенного диоксида углерода, что обеспечивает экономичность процесса декарбонизации.

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 заданным концентрациям свободного диоксида углерода в обрабатываемой и 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, снабженная регулятором расхода воздуха, который соединен с датчиком остаточного содержания растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде. Дополнительно регулятор расхода воздуха соединен с датчиком концентрации растворенного диоксида углерода в обрабатываемой воде. Изобретением 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 растворенного диоксида углерода в декарбонизированной воде, отличающаяся тем, что регулятор расхода воздуха дополнительно соединен с датчиком концентрации растворенного диоксида углерода в обрабатываемой воде.