Устройство для автоматического контроля экономичности энергетической установки Советский патент 1978 года по МПК G01L3/26 F01D15/04 

1

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при автоматизации контроля энергетических установок.

Известны устройства для автоматического контроля экономичности энергетической установки, содержащие датчики характерных параметров и блок вычисления показателя экономичности - коэффициента полезного действия |1. Устройства непрерывно измеряют параметры, характеризующие подводимую и полезную мощности, и непрерывно вычисляют коэффициент полезного действия.

Недостатком таких устройств является трудность регистрации результатов вычислений и невозможность анализа влияния тех или иных факторов на экономичность.

Известно также устройство для автоматического контроля экономичности энергетической установки, содержащее датчики и задатчики характерных параметров, подключенные через элементы сравнения к самопищущим приборам и к блоку вычисления уц,ельното расхода тепла . Это устройство позволяет непрерывно регистрировать показатель экономичности - удельный расход тепла и контролировать отклонение характерных параметров.

Указанное устройство является ближайщим к данному по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком известного устройства является ограниченная точность выбора оптимальных по экономичности режимов работы, так как в устройстве не предусмотрено задалие степени влияния того или иного параметра на экономичность и контроль этого влияния.

Цель изобретения - повышение точностп выбора оптимальных по экономичности режимов работы. Для достижения этого устройство дополнительно содержит множительно-делительные блоки и датчики коэффициентов влияния по числу характерных параметров, и в каждом множительно-делительном блоке входы соединены с соответствующим датчиком коэффициента влияния, задатчиком и выходом элемента сравнения, а выход подключен к соответствующему самопищущему прибору.

Коэффициенты влияния рассчитываются заранее на основе известных уравнений влияния из параметров на экономичность энергетической установки.

Сопоставляя по времени записи приращеНИИ показателя экономичности со значениями информационной ценности параметров, обслуживающий персонал может не только установить, какие из параметров повлияли на изменение экономичности, но и определить стеиень влияния кажд,ого параметра н экономичность без каких-либо дополиительиыл расчеюв. На чертеже показана схема устройства и связь его с элементами судовой иаротуроилиои установки. Устройство содержит датчики 1-10 измеряюнлне, cooiBeieibeiiiiu, давление нара неред гурииной, температуру пара перед турбиной, ноложение клапанов, давление в камере регулирующей ступени, температуру пара первого отбора, температуру пара второго отоора, температуру пара третьего отоора, часюту вращения вала, угол скручивания греоного вала и температуру конденсата; логические блоки II-20. Конструкция логических блоков одинакова (на чертеже показапа для олока i2) и включает задатчик 21 эталонного значения параметра, элемент 22 сравнения, множительно-делительныи блок 2d, самопишущий прибор 24 па две величины, датчик 2Ь коэффициента влияния параметра, суммирующий с учетом знака блок 2б вычисления удельного расхода тепла, прибор 2/, регистрпрующии приращение экономичности установки, турбину 28 высокого давления, турЬипу 2 пизко1о давления, главный кондепсатор 30, подогреватели ai, Ь2, 35 соответственно высоко1о, среднего и низкого давлений. В устройстве па линиях связи датчиков 1-10 эксплуатационных значений параметров с блоком вычисления 26 включены логические блоки 11-20. Так как работа логических блоков одинакова для всех параметров, то сущпость работы устройства может оыть выяснена на примере вычисления приращений и весомости отклонений одного из параметров. Например, на магистрали острого пара непосредственно перед турбиной установлеп датчик 2 температуры пара. Измеряя значение температуры пара, датчик 2 выдает выходной сигнал, который поступает на вход элемента 22 сравнения логического блока 12. На другой вход элемента 22 от задатчика 21 подается сигпал, соответствующий эталонному значению температуры. Элемент 22, сравнивая эталонное и текущее значения параметров, формирует па своем выходе сигнал, соответствующий отклонению температуры пара, которое фиксируется на самопишущем приборе 24 и поступает па одпн из входов множительноделительного блока 23. На два других входа множительно-делительного блока подаются сигналы, соответствующие эталонному значению температуры от задатчпка 21 и коэффициенту влияния температуры от датчика 25. Множительно-делительныи блок 23, производя деление приращения температуры на ее эталонное значение выдает относительное приращение, которое тут же умножается на коэффициент влияния, и таким образом, формируется выходной сигнал, соответствующий весомости отклонения температуры. Этот сигнал также регистрируется на самопищущем приборе 24 и подается па блок 26 вычисления. По аналогии происходит учет и остальных параметров. Блок 26, суммируя с учетом знака сигналы, поданные от всех логических блоков, выдает выходной сигнал на регистрирующий прибор 27. Этот сигнал и будет соответствовать относительному приращению, которое в нашем случае определяется как приращение удельного расхода тепла. По данной схеме на базе пневматических элементов разработано и создано устройство, где функции датчиков 1-10 параметров выполняют переменные дроссели с диапазоном изменения выходного сигнала 0,2ч-1,0 кг/см, а логические блоки И-20 содержат задатчики эталонных значений параметров, выполненные на дросселях с постоянным выходным сигналом. Множительно-делительные блоки и элементы сравнения выполнены на функциональных приборах. Датчики коэффициентов влияния выполнены на регулируемых дросселях. Если учесть, что экономичность современных судовых паротурбинных устаповок па 3-5% ниже реально достижимого значения, то с учетом погрешности измерения параметров, с помощью данного устройства представится возможпость достичь повышения эксплуатационной экономичности на 1,5ч-3,5%, а для некоторых судов и более. Кроме того, устройство позволит снизить нагрузку обслуживающего персонала в процессе анализа режимов. Устройство может оказаться полезным и при подготовке или повышении квалификации специалистов как тренажер по выбору режимов оптимальной экономичности. Формула изобретения Устройство для автоматического коптроля экопомичностп энергетической установки, например судовой паротурбипной установки, содержащее датчики и задатчики характерных параметров, к которым подключены через элементы сравнения самопишущие приборы и блок вычисления удельного расхода тепла, отличающееся тем, что, с целью повышения точности выбора оптимальных по кономичности режимов работы, устройство ополнительно содержит мпожптельно-делиельпые блоки и датчики коэффициентов лияния по числу характерпых параметров, в каждом мпожптельпо-делительном блоке ходы соединены с соответствующим датчиом коэффициента влияния, задатчиком и ыходом элемента сравнения, а выход подлючеп к соответствующему самопишущему прибору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №468118,2. Шорников Е. А. Измерительно-вычислнкл. G OIL 3/26, 1972.тельные приборы и системы. М.-Л., «Энергия, 1973, с. 87-99.