Устройство для вычисления относительного прироста расхода тепла турбогенератора Советский патент 1976 года по МПК G06G7/62 

1

Изобретение относится к области специализированных аналоговых вычислительных машин, используемых в энергетике, и предназначено для оперативного расчета относительного прироста расхода тепла конденсационного турбогенератора.

Известны устройства 1, 2 для вычисления относительного прироста расхода тепла турбоагрегата.

Одно из известных устройств содержит дифманометры для измерения расхода свежего пара, соединенные через фазочувствительные усилители с входом исполнительного двигателя, ваттметры, соединенные с входом электронного потенциометра, реле и трансформатор, питающий дифманометры.

Иедостатком этого устройства является низкая точность и быстродействие, отсутствует возможность запоминать и хранить характеристику относительного прироста расхода тепла.

Наиболее близким решением к данному является аналоговое вычислительное устройство 2, которое содержит блоки памяти, сумматоры, датчик электрической мощности, датчик расхода пара, источник постоянного напряжения, задатчик приращения электрической мощности, ключи, коммутаторы и блок управления, выходы которого подключены к

управляющим входам ключей и к коммутаторам.

Недостатком указанного устройства является недостаточная точность, недостаточное

быстродействие и отсутствие возможности учитывать изменение состояния турбоагрегата.

С целью повыщения точности, быстродействия и расщирения функциональных возможностей устройства в нем вход первого блока памяти через первый ключ подключен к выходу датчика электрической мощности, выход первого блока памяти соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого через второй ключ подключен к выходу датчика электрической мощности, третий вход сумматора соединен с выходом задатчика приращения электрической мощности, выход первого блока памяти через первый коммутатор подключен ко входу второго блока памяти, вход третьего блока памяти через третий ключ подключен к выходу датчика расхода пара, выход третьего блока памяти соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого через четвертый ключ подключен к выходу датчика расхода пара, третий вход второго сумматора соединен с выходом источника постоянного напряжения, выход второго сумматора через вто0 рой коммутатор соединен со входом четвертого блока памяти, выход первого сумматора соединен со входом блока управления.

В основу построения схемы устройства положены следующие уравнения

Dkn. - Dk (n-i) - Dk(I)

(«-1) (П)

- const(III)

A/)ft

(„ 0,86 + 0,525

где АДк - изменение расхода пара в конденсатор;

АЛ/э - изменение электрической мощности, соответствующее изменению расхода пара;

Окп - величина расхода пара в конденсатор при п-м измерении; )к(п-1) - величина расхода пара в конденсатор при (п-1) измерении; - величина электрической мощности турбогенератора при п-ом измерении;No(n-i) - величина электрической мощности при (п-1) измерении; 7тк - относительный прирост расхода тепла турбогенератора.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый блок 1 памяти, первый ключ 2, датчик 3 электрической мощности, первый сумматор 4, второй ключ 5, задатчик 6 приращения электрической мощнести, первый коммутатор 7, второй блок 8 памяти, третий блок 9 памяти, третий ключ 10, датчик 11 расхода пара, второй сумматор 12, четвертый ключ 13, источник 14 постоянного напряжения, второй коммутатор 15, четвертый блок 16 памяти, блок 17 управления, контакты реле 18-24, кнопки 25 и 26, тумблер 27, обмотки реле 28-32, контакты реле 33-35, диод 36, шаговый искатель 37, реле 38 и 39.

В предложенном устройстве вход первого блока 1 памяти через первый ключ 2 подключен к выходу датчика 3 электрической мощности, выход первого блока 1 памяти соединен с первым входом первого сумматора 4, второй вход которого через второй ключ 5 подключен к выходу датчика 3 электрической мощности. Третий вход сумматора соединен с выходом задатчика 6 прирап 1,ения электрической мощности.

Выход первого блока 1 памяти через первый коммутатор 7 подключен к входу второго блока 8 памяти. Вход третьего блока 9 памяти через третий ключ 10 подключен к выходу :7,атчика 11 расхода пара. Выход третьего 9 памяти соединен с первым входом второго сумматора 12, второй вход которого через четвертый ключ 13 подключен к выходу датчика И расхода пара. Третий вход второго сумматора 12 соединен с выходом источника 14 постоянного напряжения. Выход второго сумматора 12 через второй коммутатор 15 соединен с входом четвертого блока 16 памяти. Выход первого сумматора 4 соединен с блоком 17 управления.

В блоке 17 управления напряжение питания через тумблер 27, пусковую кнопку 25, контакты реле 18 и 33 поступают на катущку 37 щагового искателя. Кроме того, это же напряжение поступает на катун1ку 37 шагового искателя через нормально замкнутые контакты реле 19, управляемые от обмотки реле 31 и нормально открытые контакты реле 20, управляемые от обмотки реле 30, параллельно которым включена кнопка 26. Питание на реле 32 подается через нормально открытые контакты реле 21, управляемые от обмотки реле 31, а на обмотку 31 - через нормально открытый контакт реле 22, управляемый от обмотки реле 30. На обмотку реле 29 питание подается непосредственно с кнопки 25 запуска, а на обмотку реле 28 - через нормально открытый контакт реле 23, управляемый от обмотки реле 29 и через нормально открытый контакт реле 24, управляемый от обмотки реле 28.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии с датчика 3 электрической мощности и с датчика 11 расхода пара в конденсатор поступает напряжение, пропорциональное электрической мощности и расходу пара в конденсатор соответственно.

После включения тумблера 27 и при нажатии кнопки 25 запуска с помощью обмотки реле 29 и контактов реле 34, 38 датчики 3, И подключаются к входам блоков 1 и 9 памяти соответственно, при этом контакт реле 29, управляемый обмоткой реле 29, замыкает цепь питания обмотки реле 28, которое самоблокируется своим контактом 24 и замыкает ключи 5 и 13.

При отсутствии кнопки 25 обмотка реле 29 обесточивается и размыкает контакты реле 34 и 38, причем шаговый искатель 37 переключает коммутаторы 7, 15 в первое положение.

При увеличении электрической мощности турбогенератора на выходе датчика 3 напряжение растет, соответственно на выходе первого сумматора 4 появляется отрицательное напряжение, когда величина разности сигнала с блока 1 памяти и датчика 3 электрической мощности превосходит величину сигнала с выхода задатчика 6 приращения мощности, при этом появляется ток в обмотке реле 30 и замыкаются контакты реле 20 и 22, управляемые этой обмоткой, замыкается цепь питания шагового искателя 37 и обмотки реле 31, контакт 19 которого размыкается, причем щаговый искатель переключается.

Второй нормально открытый контакт реле 21, управляемый обмоткой реле 31, подает питание на обмотку реле 32, с помощью которой, в свою очередь, замыкаются контакты реле 35 и 39. На блоки 1, 9 памяти подается

напряжение с датчиков 3, 11, в результате чего разность напряжений с блока I памяти и датчика 3 становится равной нулю, следовательно, обмотка реле 30 обесточивается, контакт реле 22 размыкается, обмотка реле 31 обесточивается, которая управляет контактом реле 21 и отключает обмотку реле 32, размыкая тем самым контакты реле 35 и 39.

При последующем изменении электрической мощности описанный процесс повторяется. Кнопка 26 служит для установки коммутаторов в исходное положение.

Изменение электрической мощности приводит к изменению расхода пара в конденсатор, соответственно для каждого фиксированного значения получается соответствующее изменение расхода пара в конденсатор, которое после суммирования в блоке 12 выделяется на выходе блока 16 пропорционально относительному приросту расхода тепла.

В связи с тем, что в предложенном устройстве запоминается значение АДк, соответствующее постоянному значению A//3, выраженное в вольтах, для получения относительного прироста не требуется делительного устройства, и на выходе блока 16 памяти получается значение напряжения, пропорциональное относительному приросту расхода тепла при соответствующем значении При дальнейшем увеличении нагрузки появляются новые значения приращений, которые запоминаются в блоке 16 памяти.

Изменяя нагрузку турбины от минимального до максимального значения, можно получить характеристику относительного прироста турбины во всем необходимом диапазоне.

Формула изобретения

Устройство для вычисления относительного прироста расхода тепла турбогенератора, содержащее блоки памяти, сумматоры, датчик электрической мощности, датчик расхода пара, источник постоянного напряжения, задатчик приращения электрической мощности,

ключи, коммутаторы и блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам ключей и к коммутаторам, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и расширения функциональных возможностей устройства, в нем вход первого блока памяти через первый ключ подключен к выходу датчика электрической мощности, выход первого блока памяти соединен с первым входом первого сумматора,

второй вход которого через второй ключ подключен к выходу датчика электрической мощности, третий вход сумматора соединен с выходом задатчика приращения электрической мощности, выход первого блока памяти через

первый коммутатор подключен ко входу второго блока памяти, вход третьего блока памяти через третий ключ подключен к выходу датчика расхода пара, выход третьего блока памяти соединен с первым входом второго

сумматора, второй вход которого через четвертый ключ подключен к выходу датчика расхода пара, третий вход второго сумматора соединен с выходом источника постоянного напряжения, выход второго сумматора через

.второй коммутатор соединен со входом четвертого блока памяти, выход первого сумматора соединен со входом блока управления.

Источники, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Э. Б. Ахундов и В. С. Каханович. Измерение относительного прироста энергоустановки, «Электрические станции, 1960 г., №2, стр. 35.

2) Авторское свидетельство № 271129, кл. G 06g7/50 опубл. 1968.

Г--Т-5

-t±:i

.

f6

-т

/

y; 22

J7

Г I 1 Д г

J5

L

ц ... , «j

Fi i x Зг -L in

T Т Т т т T-t

-Н

Л ,

::J

4-G5J

т

т т

D