Устройство для моделирования турбоагрегата Советский патент 1977 года по МПК G06G7/64 

1

Изобретение касается специализированных аналоговых вычислительных устройств, иснользуемых в энергетике.

Известно аналоговое вычислительное устройство 1, содержащее блок сравнения, блоки моделирования характеристик турбин, блок иамяти.

Недостатком известного устройства является низкая точность работы.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для моделирования турбоагрегата 2, содержащее интегратор, функциональные преобразователи, блоки памяти, сумматоры, ключевые элементы, задатчик температуры охлаждающей воды, делители напряжения, ограничитель, блок управления и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к информационному входу первого ключевого элемента, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого подключен ко входу первого функционального преобразователя и к первому входу первого сумматора, выход которого соединен с первым входом ограничителя, выход которого через блок управления подключен к управляющим входам первого, второго и третьего ключевых элементов, выходы второго и третьего ключевых элементов соединены соответственно со входами первого и второго блоков памяти, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго и третьего сумматоров и со вторым и третьим входами ограничителя, выход второго функционального преобразователя подключен ко входу третьего функционального преобразователя и ко второму входу первого сумматора, выходы первого и третьего функциональных преобразователей соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего сумматоров и с четвертым и пятым входами ограничителя, четвертый функциональный нреобразователь подключен к третьему входу первого сумматора.

Недостатком устройства является то, что

для моделирования каждого из отсеков турбины используется отдельный интегратор, вследствие чего для надежности работы устройства необходимо согласование времени интегрирования. Ио той же причине ионижается точность работы устройства.

С целью повыщения точности в предлагаемое устройство введены дополнительные функциональные преобразователи, дополнительный сумматор и множительный блок, выход которого подключен к щестому входу ограничителя, ко входу первого дополнительного функц онального преобразователя и ко входу первого делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора, выход которого подключен через вто.,

.

рой дополнительный функциональный преобразователь к первому входу множительного блока, ко второму входу которого подсоединен выход четвертого функционального преобразователя, выход задатчика температуры охлаждающей воды подключен ко второму входу дополнительного сумматора и через второй делитель напряжения к третьему входу дополнительного сумматора, выход первого дополнительного функционального преобразователя соединен с четвертым входом дополнительного сумматора.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для моделирования турбоагрегата содержит ключевые элементы 1-3, интегратор 4, функциональные преобразователи 5-10, блоки памяти 11 и 12, сумматоры 13-16, делители напряжения 17, 18, множительный блок 19, блок управления 20, ограничитель 21, источник постоянного напряжения 22, задатчик 23 температуры охлаждающей воды.

В устройстве используется принцип разделения турбин по отсекам: часть высокого давления (ЧВД), часть среднего давления (ЧСД), часть низкого давления (ЧНД). Обозначения некоторых физических величин, упомянутых далее в тексте:

, , NK - электрическая мощность ЧВД, ЧСД, ЧНД турбины соответственно,

f f l ly- l f Nn-электрическая мощность турбины,

-Qc - производственный отбор турбины,

(.-Q„ - теплофикационный отбор турбины,

QB, QC -отдача тепла ЧВД и ЧСД турбины соответственно,

с, QH -потребление тепла ЧСД и ЧНД турбины соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала с блока управления 20 постоянное напряжение с источника 22 через информационный вход ключевого элемента 1 поступает на вход интегратора 4, на выходе которого получается линейно изменяющееся напряжение, пропорциональное значению мощности части высокого давления . Значение поступает одяовремеено на вход блока 5 для получения количества тепла по отдаче ЧВД QB и на вход блока 15. Полученное значение QB поступает на первый вход блока 13 непосредственно, а на второй вход через информационный вход ключевого элемента 2 и блок памяти И. На выходе блока 13 до отработки производственного отбора Qn сигнал равен нулю, так как QB Qib и пар не поступает в ЧСД.

Для запоминания значения Qn с блока 20 поступает сигнал на размыкание ключевого элемента 2 и напряжение, пропорциональное Qn, запоминается в блоке 11. После этого на

. - --Vj 572S12- выходе блока 13 получается напряжение, пропорциональное QC количеству тепла, поступающего в ЧСД, так как QC QB -Qn. Значение QC поступает на вход функционального преобразователя 6, с выхода которого значение мощности ЧСД одновременно поступает на вход функционального преобразователя 7 для получения количества тепла но отдаче ЧСД QC и на вход блока 15. Полученное значение QC поступает на первый вход блока 14 непосредственно, а на второй вход через информационный вход ключевого элемента 3 и запоминающий блок 12. На выходе блока 14 до отработки теплофикационного отбора QT сигнал равен нулю, так как .

Для запоминания значения QT с блока 20 поступает сигнал на размыкание ключевого элемента 3 и напрялсение, пропорциональное QT. запоминается в блоке 12.

После этого на выходе блока 14 получается напряжение, пропорциональное QH количеству тепла, поступающего в ЧНД, так как QH Qc-QT. Значение QH поступает на вход функционального преобразователя 8, с выхода которого значение мощности ЧНД N,, одновременно поступает на первый вход множительного блока 19 и на вход блока 15.

С выхода блока 19 напряженне, нронорциональное количеству тепла, поступающего в конденсатор турбины, одновременно поступает на вход функционального преобразователя 9 и делитель нанряжения 17.

С выхода преобразователя 9 напряжение, пропорциональное / (Qi ), поступает на первый вход сумматора 16, а с выхода делителя 17 напряжение, пропорциональное KI-QK , поступает на второй вход 16. Постоянное напряжение, пропорциональное /ох.в, с задатчика 23 непосредственно поступает на третий вход сумматора 16, а через делитель напряжения 18 на четвертый вход сумматора 16. С выхода сумматора 16 напрял ение, пропорциональное /„, поступает на вход функционального преобразователя 10, на выходе которого получается

напряжение, пропорциональное q относительному приросту ЧНД по отдаче, которое поступает на второй вход множительного блока 19.

Электрическая мощность турбины получается на выходе сумматора 15.

Учет ограничений осуществляется с помощью ограничителя 21, на входы которого поступают значения Qg, Qc , QK , Qn, QT и Л, с выхода которого сигнал поступает на вход блока управления 20.

Благодаря введению новых элементов и связей повысилась точность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство для моделирования турбоагрегата, содержащее интегратор, функциональные преобразователи, блоки памяти, сумматоры, ключевые элементы, задатчик температуры охлаждающеи воды, делители напряжения, ограничитель, блок управления и источник постоянного напряжения, выход которого подключен к информационному входу первого ключевого элемента, выход которого соединен со входом интегратора, выход которого подключен ко входу первого функционального преобразователя и к первому входу первого сумматора, выход которого соединен с первым входом ограничителя, выход которого через блок управления подключен к управляющим входам первого, второго и третьего ключевых элементов, выходы второго и третьего ключевых элементов соединены соответственно со входами первого и второго блоков памяти, выходы которых соединены соответственно с первыми входами второго и третьего сумматоров и со вторым и третьим входами ограничителя, выход второго функционального преобразователя подключен ко входу третьего функционального преобразователя и ко второму входу первого сумматора, выходы первого и третьего функциональных преобразователей соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего сумматоров и с четвертым и пятым входами ограиичителя, четвертый функциональный преобразователь подключен к третьему входу первого сумматора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены дополнительные функциональные преобразователи, дополнительный сумматор и множительный блок, выход которого подключен к щестому входу ограничителя, ко входу первого дополнительного функционального преобразователя и ко входу первого делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом дополнительного сумматора, выход которого подключен через второй дополнительный функциональный преобразователь к первому входу множительного блока, ко второму входу которого подсоединен выход четвертого функционального преобразователя, выход задатчика температуры охлаждающей воды подключен ко второму входу дополнительного сумматора и через второй делитель напряжения к третьему входу дополнительного сумматора, выход первого доиолнительного функционального преобразователя соединен с четвертым входом дополнительного сумматора.

Источиики информации, ири«ятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР №271129, кл. G 06G 7/635, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 369586, кл. G 060 7/64, 1971.