Способ регулирования теплопроизводительности отопительной котельной и система для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F22D5/02 

дифференцирования, датчик 12 суммарного расхода топлива, коммутатор 13, нуль-орган 14, блок 15 памяти и регулятор 16 нагрузки котельной, При запуске паровых котлов 29 клапаны 3 подачи топлива приоткрываются до тех пор, пока сигнал от датчика 12 на втором входе регулятора 16 нагрузки котельной не сравнивается по величине с сигналом на его первом входе. В этот момент завершается начальная установка клапанов 3 подачи топлива. Далее корректировка положения клапанов 3 производится 1-2 раза в сутки по сигналу, поступающему с коммутатора 1.3 через блок 15 памяти на третий вход блока 9 суммирования. Этот сигнал подается в моменты времени, когда скорость изменения уровня воды в аккумуляторном баке 1 близка к нулю, а величина этого сигнала пропорциональна разности между действительным и прогнозируемым уровнями воды в баке 1. С учетом этого сигнала клапаны 3 устанавливаются в любые положения в зоне максимального КПД. Надежность и экономичность работы котельной повышается за счет уменьшения частоты переключения клапанов 3. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к регулированию теплопроизводительности отопительных котельных с водозабором на горячее водоснабжение и позволяет повысить надежность и экономичность системы. В систему регулирования введены три задатчика 5-7, блок 8 управления клапанами, блок 9 суммирования, блок 10 вычитания, блок 11

Изобретение относится к регулированию теплопроизводительности отопительных котельных с непосредственным водозабором на горячее водоснабжение.

Целью изобретения является повышение надежности, экономичности.и увеличение срока службы оборудования.

На фиг.1 приведена структурная схема системы регулирования теплопроизводительности отопительной котельной, реализующей предлагаемый способ ; на фиг.2 - временные диаграммы работы системы.

Система регулирования теплопроизводительности отопительной котельной с аккумуляторным баком 1 содержит датчик 2 уровня воды в аккумуляторном баке 1, регулирующие клапаны 3 расхода топлива, установленные на топливопроводах 4, первый задатчик 5, второй задатчик 6, третий задат- чик 7, блок 8 управления клапанами 3, блок 9 суммирования, блок 10 вычитания, блок 11 дифференцирования, датчик 12 суммарного расхода топлива, коммутатор 13, нуль-орган 14, блок 15 памяти и регулятор 16 нагрузки котельной.

Первый задатчик 5 и второй задатчик 6 подключены соответственно к первому и второму входам блока 9 суммирования, который связан через регулятор 16 нагрузки котельной с блоком 8 управления регулирующими клапанами 3 расхода топлива. К второму входу регулятора 16 нагрузки подключен датчик 12 суммарного расхода топлива. Блок 10 вычитания, входом связанный с третьим задатчиком 7, выходом через коммутатор 13 и блок 15 памяти подключен к третьему входу блока 9 суммирования, а датчик 2 уровня воды в аккумуляторном баке 1 подключен к входу блока 11 дифференцирования и к второму входу блока ТО вычитания, причем выход блока 11 дифференцирования через нуль-орган 14 подключен к второму входу коммутатора 13. Отопительнаякотельнаясодержиттеплообменник 17, подогреватель 18 сырой

воды и деаэратор 19, последовательно соединенные трубопроводом 20, причем между подогревателем 18 сырой воды и деаэратором 19 установлен регулирующий клапан 21 производительности деаэрированной воды,

Через последовательно соединенные теплообменник 17, перекачивающий насос 22 с обратным клапаном 23 и регулирующий клапан 24 уровня воды в деаэраторе 19 трубопровод 25 связывает выход деаэратора 19 с

входом аккумуляторного бака 1, выход которого через подпиточный насос 26 и регулятор 27 подпитки подключен к обратной теплосети 28. Отопительная котельная содержит также паровые котлы 29, паропроводы которых объединены в сборный паровой коллектор 30, который через регулятор 31 давления пара в деаэраторе 19 соединен с деаэратором 19 и через регулятор 32 температуры сырой воды соединен с подогревателем 18 сырой воды.

Автоматическое регулирование давления пара в сборном паровом коллекторе 30 осуществляется изменением расхода сырой воды в деаэратор с помощью регулятора

21, в результате чего меняется потребление пара на всю подогревательно-деаэратор- ную установку с помощью регуляторов 31 и 32. При этом регулятор 31 изменяет расход пара таким образом, что давление в деаэраторе 1У остается постоянным, а регулятор 32 изменяет расход пара к подогревателю 18 для поддержания постоянства температуры воды, поступающей в деаэратор 19, Авторегулирование уровня воды в деаэраторе осуществляется регулирующим клапаном 24 путем изменения расхода воды из

деаэратора 19 в аккумуляторный бак 1. Регулятор 27 обеспечивает требуемый расход воды из аккумуляторного бака 1 на подпитку теплосети 28 при условии поддержания постоянного давления воды в обратном трубопроводе теплосети 28. Нагрузка паровых котлов 29 изменяется с помощью клапанов 3 в зависимости от сигналов, вырабатываемых системой регулирования.

В течение цикла регулирования уровень воды в аккумуляторном баке 1 изменяется от минимально до максимально допустимого, ограниченного рабочим объемом аккумуляторного бака. В начале цикла регулирования, когда уровень воды в аккумуляторном баке 1 минимальный, а именно в момент времени окончания разрядки аккумуляторного бака, определяемый на основании статистической обработки данных по расходу воды на подпитку, оператором запускаются первый, второй и третий задатчи- ки 5,6 и 7. В них до начала работы закладываются диаграммы изменения теп- лопроизводительности за период зарядки и разрядки аккумуляторного бака 1, соответствующие среднему расходу воды на подпитку QF и средней скорости изменения уровня воды в аккумуляторном баке 1 Qv, а также переменное задание по уровню за этот же период времени. Сигналы с выхода первого и второго задатчиков 5 и 6 поступают соответственно на первый и второй входы блока 9 суммирования. В первоначальный момент времени текущий уровень воды Нтек в аккумуляторном баке минимальный и равен переменному заданию по уровню в третьем задатчике 7, поэтому сигнал, поступающий на третий вход блока 9 суммирования, в этот момент равен нулю. Сигнал с выхода блока 9 суммирования, пропорциональный величине заданной теплопроиз- водительности (нагрузке котельной Q.J., фиг.2), соответствующей среднему расходу воды на подпитку QF и средней скорости изменения уровня Qv в аккумуляторном баке 1 за период зарядки аккумуляторного бака 1, поступает на первый задающий вход регулятора 16. При этом сигнал, поступающий от датчика 12 расхода топлива на второй вход (вход обратной связи) регулятора 16, в начальный момент времени равен нулю. Таким образом, на выходе регулятора 16 появляется сигнал Больше, в продолжение действия которого блок 8 управления клапанами и котлами вырабатывает выходные сигналы, которые запускают котлы 29 и устанавливают клапаны 3 в первоначальные положения, при которых котлы работают в зоне оптимального КПД, а суммарная нагрузка котлов соответствует заданной топ лопроизводительности котельной (О,. фиг.2). После запуска первого котла расход топлива начинает меняться и появляется

5 сигнал на втором входе регулятора 16. Когда величина этого сигнала становится рапной сигналу на первом входе регулятора 16 нагрузки котельной, сигнал Больше выхо де исчезает и установка клапанов R

0 первоначальные положения заканчивается В результате суммарная теплойроизооди тельность Ог паровых котлов соответствует сумме среднего расхода воды на подпитку QF и бредней скорости заполнения аккуму5 ляторного бака Qv при повышающемся уровне воды Нтек в аккумуляторном баке. Сигнал, характеризующий уровень воды в аккумуляторном баке Нтек. от датчика 2 уровня поступает одновременно на второй

0 вход блока 10 вычитания и на вход блока 11 дифференцирования. Продифференциро

ванный блоком-11 сигнал (-тгр)- характеризующий скорость изменения текущего

5 уровня в аккумуляторном баке, поступает на вход нуль-органа 14, который производит сравнение входного сигнала с некоторой величиной, равной зоне нечувствительности д, и формирует на выходе дискретный сигнал Ua

0 Этот сигнал управляет коммутатором 13 и разрешает прохождение через коммутатор сигнала, пропорционального рассогласованию текущего и заданного уровней ДН, только в - те моменты времени, когда скорость измене5 ния текущего уровня воды в аккумуляторном баке равна нулю. Это позволяет свести до минимума число переключений клапанов и котлов, что приводит к сокращению времени работы котлов в переходных режимах.

0Коммутатор 13 в указанный момент времени подключает сигнал рассогласования, пропорциональный ДН, на вход блока 15 памяти. Сигнал, пропорциональный рассогласованию уровней, поступает с выхода

5 блока 15 памяти с противоположным знаком на третий вход блока 9 суммирования. Откорректированный сигнал задания, пропорциональный QJ.C выхода блока 9 суммирования поступает на первый вход

0 регулятора 16 нагрузки котельной. В зависимости от разности сигналов на первом и втором входах регулятора 16 на его выходе появляется сигнал Меньше или Больше, в результате чего блок 8 управления клапа5 нами и котлами вырабатывает выходные сигналы, которые устанавливают клапаны 3 в новые положения в зоне оптимального КПД до следующего момента изменения задания.

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я

имеющей по крайней мере один аккумуляторный бак, содержащая датчик уровня воды в аккумуляторном баке и регулирующие клапаны расхода топлива, установленные

на топливопроводах, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и увеличения срока службы оборудования, система дополнительно содержит первый, второй и третий

задатчики, блок управления клапанами, блок суммирования, блок вычитания, блок дифференцирования, датчик суммарного расхода топлива, коммутатор, нуль-орган, блок памяти и регулятор нагрузки котельной, причем первый и второй задатчики подключены соответственно, к первому и второму входам блока суммирования, связанному через регулятор нагрузки котельной с блоком управления регулирующими

клапанами расхода топлива, к второму входу регулятора нагрузки подключен датчик

суммарного расхода топлива, при этом блок

вычитания, входом связанный с третьим задатчиком, выходом через коммутатор и блок

памяти подсоединен к третьему входу блока суммирования, а датчик уровня воды в аккумуляторном баке подключен к входу блока дифференцирования и к второму входу блока вычитания, причем выход блока дифференцирования через нуль-орган подключен к второму входу коммутатора.

0

Zj

Редактор М.Янкович

ftn.2

Составитель П,Калита Техред М.Моргентал

Vp

Корректор С.Шевкун