Устройство для управления судовой дистилляционной установкой Советский патент 1989 года по МПК B63J1/00 

-L2.

ШШШ

,Lj г I - u,

./ / Ц raf;i fr

1-ГРЛ

УУЙЬ

П

Г ШШ

I - u,

Ц raf;i fr

.

1-ГРЛ

УУЙЬ

тем органе 5, устройство осуществляет автоматический цикличный поиск того из двух теплоносителей ГП или НВТ и соответственно регулирующего органа 3 или 5, которым должен управлять в дальнейщем регулятор 2 и обеспечивать при этом максимально воз- можную утилизацию теплоты НВТ. Устройство по команде сигнализаторов 4 и б положения по цепям - элементы И 12, И 13, таймер 20, формирователь 16 импульса, элементы ИЛИ 7, ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 либо по цепи - элементы И 12, ЗАПРЕТ 10, таймер 21, формирователь 17 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 поочередно через заданные интервалы времени подк тючает регулятор 2 к приводам регулирующих органов 3 и 5. При дальнейщем уменьщении или повыщении параметров НВТ включается в работу соответственно регулирующий орган 3 или 5. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик установки. Регулятор 2 с включенным на его вход измерителем 1 температуры питательной воды (ПВ) управляет регулирующим органом 3, изменяющим расход греющего пара (ГП) через водоподогреватель 35, либо регулирующим органом 5, изменяющим расход низкопотенциального вторичного теплоносителя (НВТ) через утилизационный водоподогреватель 36, в которых подогревается ПВ. При наличии достаточных для подогрева ПВ параметров НВТ регулятор 2 управляет через элемент И 11 регулирующим органом 5, который полностью открывается при снижении параметров НВТ и своим сигнализатором 6 открытого положения подает сигнал по цепи - формирователь 14 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9-на переключение выхода регулятора с привода регулирующего органа 5 на привод регулирующего органа 3. После этого при нехватке теплоты НВТ регулирование температуры ПВ осуществляется дополнительным нагревом ее с помощью ГП. Повышение параметров НВТ вызывает необходимость в уменьшении подачи ГП и регулятор 2 изменяет сигнал, прикрывая и в конечном счете закрывая полностью регулирующий орган 3. Сигнализатор 4 закрытого положения регулирующего органа 3 подает сигнал по цепи - формирователь 15 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9, переключая регулятор 2 вновь на управление регулирующим органом 5, управляющим подачей НВТ. В том случае, когда заданная температура ПВ обеспечивается при полностью закрытом регулирующем органе 3 и полностью открытом регулирующем органе 5, устройство осуществляет автоматический цикличный поиск того из двух теплоносителей - ГП или НВТ и соответственно регулирующего органа 3 или 5, которым должен управлять в дальнейшем регулятор 2 и обеспечивать при этом максимально возможную утилизацию теплоты НВТ. Устройство по команде сигнализаторов 4 и 6 положения по цепям - элементы И 12, И 13, таймер 20, формирователь 16 импульса, элементы ИЛИ 7, ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 либо по цепи - элементы И 12, ЗАПРЕТ 10, таймер 21, формирователь 17 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 поочередно через заданные интервалы времени подключает регулятор 2 к приводам регулирующих органов 3 и 5. При дальнейшем уменьшении или повышении параметров НВТ включается в работу, соответственно регулирующий орган 3 или 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для управления судовыми опреснительными установками.

Цель изобретения - улучщение эксплуатационных характеристик установки.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления судовой дистилляционной установкой адиабатного типа.

Устройство содержит измеритель 1 температуры, регулятор 2, первый регулирующий орган 3 с приводом и сигнализатором 4 закрытого положения, второй регулирующий орган 5 с приводом и сигнализатором 6 открытого положения, логические элементы ИЛИ 7 и ПАМЯТЬ 8, первый 9 и второй 10 логические элементы ЗАПРЕТ, первый, второй и третий логические элементы И И, 12 и 13, первый-четвертый формирователи 14-17 импульса, причем каждый формирователь импульса включает взаимосвязанные логические элементы ЗАДЕРЖКА 18 и ЗАПРЕТ 19, а также первый и второй таймеры 20 и 21. Устройство включено в состав судовой дистилляционной установки адиабатного типа (например, трехступенчатой), состоящей из испарителя с камерами 22, 23 и 24 и:парения, встроенного в них конденсатора 25 и сборников 26 дистиллята, питательного (морской воды), дистиллятного и рассольного насосов 27, 28 и 29, трубопровода 30 питательной воды, дистиллятного трубопровода 31, рассольного трубопровода 32, трубопровода 33 подачи греющего пара и трубопровода 34 подачи низкопотенциального вторичного теплоносителя, первого и второго водоподогревателей 35 и 36. Сборники 26 дистиллята гидравлически связаны между собой трубопроводами 37. Ступени испарителя связаны с трубопроводом 38 отвода паровоздушной смеси и неконденсируемых газов.

Устройство работает следующим образом.

При работе дистилляционной установки

0 опресняемая морская вода прокачивается питательным насосом 27 по трубопроводу 30 через конденсаторы 25 всех камер 22, 23 и 24 испарения, начиная .с последней камеры 24, в которых давление (разрежение) последовательно понижается от первой камеры 22 к последней камере 24. Разрежение в камерах создается путем отсасывания паровоздущной смеси (неконденсируемых газов) из камер испарения (например, эжектором) по трубопроводу 38. В конденQ саторах 25 питательная вода подогревается за счет передачи ей теплоты конденсирующихся паров. Из конденсаторов 25 питательная вода поступает в первый и второй водоподогреватели 35 и 36, в которые подаются соответственно греющий пар и

5 низкопотенциальный вторичный теплоноситель (например, отработавщий пар, конденсат греющего пара, нагретая в контуре охлаждения судовых дизелей вода и т. п.) Питательная вода в водоподогревателях 35 и 36 нагревается до температуры, превы0 шающей температуру насыщения при созданном в первом камере 22 испарения разрежении. Температура поступающей в испаритель питательной воды автоматически поддерживается постоянной. В результате перес грева питательная (морская) вода в первой камере 22 вскипает и часть ее испаряется. Такой же процесс повторяется в последующих камерах 23 и 24, так как разрежение в каждой из них больще, чем в предыдущей. Пары воды конденсируются в конденсато0 рах 25 и дистиллят стекает в сборники 26, сообщающиеся посредством трубопроводов 37, а из сборника 26 последней камеры 24 откачивается дистиллятным насосом 28 по трубопроводу 31 к потребителю - в судовую цистерну. Рассол из последней камеры 24

5 откачивается рассольным насосом 29 по трубопроводу 32 за борт. Частично подогретая в конденсаторах 25 питательная вода дополнительно подогревается во втором (утилизационным) водоподогревателем 36 за счет тепловой энергии низкопотенциального вторичного теплоносителя (например, нагретой водой из контура охлаждения судовых дизелей, отработавшим паром от судовых механизмов, конденсатом греющего пара из судовых систем парового отопления, кондиционирования воздуха, теплообменного оборудования рыбоперерабатывающих плавучих баз - заводов и т. п.). В тех случаях, когда изменения режимов работы судовых систем и оборудования вызывают уменьшение поступления низкопотенциального теплоносителя, догрев питательной воды до заданного значения осуществляется греющим паром в первом водоподогревателе 35. В режиме с достаточным для работы установки расходом низкопотенциального теплоносителя первый регулирующий орган 3 полностью закрыт и греющий пар в первый водоподо- греватель 35 не поступает. Низкопотенциальный теплоноситель через второй регулирую- щий орган 5 по трубопроводу 34 поступает во второй водоподогреватель 36 и подогревает питательную воду. С сигнализатора 4 закрытого положения первого регулирующего органа 3 поступает команда на вход второго формирователя 15 импульса и на второй вход второго элемента И 12. В формирователе импульса команда поступает на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 19 и на вход элемента ЗАДЕРЖКА 18. Благодаря тому, что в течение времени (например, около 1 с), необходимого для срабатывания элемента ЗАДЕРЖКА 18, отсутствует запрещающий сигнал на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 19, на его выходе возникает сигнал, поступающий в данном случае на первый записывающий вход элемента ПА- МЯТЬ 8 и запоминается в нем. Через заданное время срабатывает элемент ЗАДЕРЖКА 18 и подает запрещающий сигнал на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 19, на выходе которого и, соответственно, на выходе формирователя импульса пропадает сигнал. Запомнивщийся выходной сигнал элемента ПАМЯТЬ 8 поступает на вторые входы первого и третьего элементов И 1 1 и 13 и на инверсные входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ 9 и 10. Вследствие этого управляющий сигнал с выхода регулятора 2 через первый вход первого элемента И 11 поступает на привод второго регулирующего органа 5. При отклонении температуры питательной воды, контролируемой измерителем 1 температур, регуля- тор 2 воздействует на привод второго регулирующего органа 5, последний открывается ,или закрывается, изменяя соответствующим образом расход -низкопотенциального теплоносителя через второй водоподогреватель 36 и обеспечивая поддержание заданной температуры питательной воды на входе в испаритель. В случае изменения нагрузки или отключения части аппаратов и

0 , 0 о 5 0 Q

5

5

механизмов, являющихся источниками тепловой энергии низкопотенциального теплоносителя, и уменьщения по этой причине теплопередачи во втором водоподогревателе 36 второй регулирующий орган 5 постепенно открывается и в конечном счете полностью открывается. Полное его открытие сопровождается срабатыванием сигнализатора 6 открытого положения, выходная команда которого поступает на вход первого формирователя 14 импульса и первый вход второго элемента И 12. Кратковременный сигнал с выхода первого формирователя 14 импульса поступает на стирающий вход элемента ПАМЯТЬ 8 и на его выходе пропадает ранее запомнивщийся сигнал, соответственно пропадают сигналы на вторых входах первого и третьего элементов И 11 и 13 и на инверсных входах первого и второго элементов ЗАПРЕТ 9 и 10.

Наличие на входах второго элемента И 12 сигналов с обоих сигнализаторов 4 и 6 положения обуславливает появление на его выходе сигнала, поступающего на первый вход третьего элемента И 13 и на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 10. В связи с этим управляющий сигнал регулятора 2 переключается с входа привода второго регулирующего органа 5 на вход привода первого регулирующего органа 3, а на вход второго таймера 21, настроенного на срабатывание с учетом инерционности водоподогрева- телей и измерителя температуры, через 1-5 мин поступает выходной сигнал второго элемента ЗАПРЕТ 10. В том случае, если за время, необходимое для срабатывания второго таймера 21, температура питательной воды будет иметь тенденцию к повышению, управляющий сигнал регулятора 2 не сможет вызвать изменения положения регулирующих органов, так как регулятор 2 через первый элемент ЗАПРЕТ 9 подключен к приводу первого регулирующего органа 3, находящегося в полностью закрытом положении. Команды сигнализаторов 4 и 6 положения сохраняются на входах второго элемента И 12 и с его выхода сигнал про-, должает поступает через второй элемент ЗАПРЕТ 10 на вход второго таймера 21. Через заданное время второй таймер 21 срабатывает и через четвертый формирователь 17 импульса подает кратковременный сигнал на второй записывающий вход элемента ПАМЯТ Ь 8 и запоминается в нем. Появление сигнала на выходе элемента 8 вызывает, как это было описано выше, переключение управляющего сигнала регулятора 2 снова на вход второго регулирующего органа 5, который начинает прикрываться и изменять подачу низкопотенциального теплоносителя во второй водоподогреватель 36, поддерживая заданную температуру питательной воды. Выходной сигнал элемента ПАМЯТЬ 8 поступает также через

второй вход третьего элемента И 13 на вход червого таймера 20, начинаюндего отсчет времени. Одновременно с началом перемещения второго регулирующего органа 5 пропа- ;uieT команда на выходе сигна лизатора 6 открытого положения, поступавщая на первый вход второго элемента И 12, пропадают сигналы на выходы второго элемента И 12, нервом входе и, соответственно, выходе третьего элемента И 13 и на входе первого таймера 20. Последний отключается. Устройство продолжает работать описанным выше образом. Если же за время, необходимое для срабатывания второго таймера 21, температура питательной воды будет иметь тенденцию к дальнейщему понижению, то управляющий сигнал регулятора 2, поступающий через первый элемент ЗАПРЕТ 9 на привод первого регулирующего органа 3, вызовет перемещение последнего в сторону открытия. В первый водоподогреватель 35 станет поступать по трубопроводу 33 грею- Н-1ий пар, компенсируя недостаток теплоты низкопотенциального теплоносителя, утилизируемой во втором водоподогревателе 36. Управляя первым регулирующим органом 3, регулятор 2 поддерживает постоянной температуру питательной воды на входе в испаритель. Одновременно с началом открытия первого регулирующего органа 3 пропадает выходная команда сигнализатора 4 закрытого положения, поступающая до этого времени на вход второ го формирователя 15 импульса и второй вход второго элемента И 12, пропадают сигналы на первом входе третьего элемента И 13 и прямом входе второго элемента ЗАПРЕТ 10, пропадает сигнал на входе второго таймера 21. Последний отключается. В том же случае, когда при полностью закрытом первом регулирующем органе 3 и полностью открытом втором регулирующем органе 5 теплоты, отдаваемая низкопотенциальным теплоносителем во втором водоподогревателе 36, достаточна для нагрева питательной воды до заданной температуры, регулятор 2 не выдает управляющий сигнал на открытие или закрытие регулирующего органа. Устройство в описанном режиме работы установки обеспечивает автоматическое поочередное срабатывание первого и второго таймеров 20 и 21, соответственно третьего и четвертого формирователей 16 и 17 импульса, чередующиеся включение и отключение элемента ПАМЯТЬ 8 и подключение регулятора 2 к первому и второму регулирующим органам 3 и 5. Такой автоматический поиск осуществляется до тех нор, пок не нарушится баланс теплоты, максимально отдаваемой низкопотенциальным теплоносителем, и на выходе регулятора 2 появится управляющий сигнал, вызывающий открытие первого регулирующего органа 3 или закрытие второго регулирующего органа 5.

0

5

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

1497113 910

снабжен элементами ЗАДЕРЖКА и ЗА-формирователя импульса подключен к выхоПРЕТ, при этом вход формирователя им-ДУ элемента ЗАПРЕТ, пульса связан с прямым входом элемен