Способ автоматического регулирования режима работы электродного котла Советский патент 1980 года по МПК F22D5/26 F22B1/30 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДНОГО КОТЛА

Изобретение относится к области энергетики, в частности к управлению процессом получения пара в элект родных котлах. Известен способ автоматического регулирования режима работы электрод ного котла путем измерения величины протекакядего в электродах тока и повышения ее до максимального значения добавлением свежей и сбросом отработанной воды по сигналу времени, опре деляющему продолжительность сброса, при достижении минимальной величины тока P.J . , Продолжительность сброса отработанной воды постоянна и является заданной величиной. Недостаток способа заключается в зависимости режима работы котла от качества свежей воды и снижении экономичности в результате излишнего сброса отработанной горччей воды. Цель изобретения - обеспечение работы котла независимо от качества свежей воды и повышения .экономичност Поставленная цель достигается тем что дополнительно определяют интервал времени, в течение которого вели чина тока изменяется от максимального до минимального значения, сравнивают величину полученного интервала с заданной, и если она меньше, то разность между ними используют в качестве сигнала времени. Определение интервала времени производят путем фиксирования моментов максимального и Минимального значений тока в период уменьшения его величины. Кроме того, определение интервала времени ведут по скорости уменьшения величины тока. На фиг. 1 изображена схема системы для реализации способа автоматического регулирования режима работы электродного котла с пропорциональным законом; на фиг. 2 - то же, с двухпозиционным законом регулирования. . Система содержит электродный котел 1 с двумя вертикальными электродами 2, установленными параллельно друг другу. Котел 1 и электроды 2 имеют постоянное сечение по всей длине. Каждый из электродов 2 электрическими проводами 3, 4 подключен к сети питания. К котлу 1 подключены подводя ая труба 5 для подачи в него свежей воды и труба 6 для сброса отработанной воды. в подводящей трубе 5 расположен электромагнитный клапан 7, а в трубе 6 - электромагнитный клапан 8. В эле трическом проводе 3 установлен датчик 9 тока.- В качестве датчика 9 может служить трансформатор или резистор. Выходы датчика 9. проводами-10 и 11 соединены с входами преобразователя 12., который вырабатывает сигнал управления, пропорциональный тОку в электродах 2. В проводе 10 установлен корректирующий резистор 13, служащий для установки величины управляющего сигна-г ла. Преобразрватель 12 линией 14 свя зи соединен с пороговым элементом 15 Представляющим собой переключатель с двумя неподвижными 16, 17 и одним под вижным 18 контактами. К подвижному контакту 18 пороговог;о элемента 15, подсоединен управляющий провод 19, по которому подают управляющее напряжение, включающее систему. Контакт 17 проводом 20 соединен с реле :21 време ни, которое проводом 22 связано с промежуточным реле 23, имеющим два неподвижных 24 и 25 и один подвижный 26 контакт. Контакты 26 и 16 соединены между собой проводом 27.Неподвижные контакты 24 и 25 проводами 28.и.29 соединены с электромагнитными клапанами 7 и 8 соответственно. Контакт 16 дополнительно про йодом 30. связан с устройством 31, сое диненным другим проводом 32 с реле 2 времени. Устройство 31 предназначено для изменения величины интервала, ус. тановленного в реле 21 времени. Дополнительно система содержит (фиг. 2) второй пороговый sj eMeHT 33 с тремя .контактами 34, 35 и 36, связанный линией 14 связи с преобразователем 12. Подвижный контакт 36 вто рого порогового элемента 33 проводом 37 подключен через провод 29 к элект ромагнитному клапану 8. Вместо реле 21 времени в этом варианте система содержит дифференцирующее сравнивающее звено 38, соединенное с преобразо вателем 12. Звено 38 соединено с вторым промежуточным реле 39с переключателем и четырьмя контактами 40, 41 42. и 43. Подвижный контакт 43 проводом 27 соединен с контактом 16, а кон такты 4-0 и 41 проводами 28 и 29 - с электромагнитными клапанами 7 и 8 соответственно. Контакт 42 проводом 44 соединен с . К реле 39 подключены блок 45 возврата в исходное положение и блок 46 установки переклю чателя реле 39 в среднее положение (на контакт 42). Блок 45 обеспечивает возврат переключателя реле 39 с контакта 41 на контакт 40. Блок 46 соединен проводом 20 с контактом 17. Работает система следующим образом. Котел 1 заполняют водой до уровня, соответствующего заданной производительности. Величина проходящего по электродам 2 тока зависит от глубины погружения электродов и проводимости воды. Вследствие испарения воды ее уровень в котле 1 понижается, из-за чего снижается величина тока и уменьшаются испарение и скорость снижения уровня воды в котле 1. Проходящий по электродам ток уменьшается по показательной функций, если для упрощения принять-, что проводимость вчзды в котле остается постоянной. Показатель этой функции тем больше, чем больше первоначальная пррводимост.ь воды. С другой стороны, 17оказательная функция характеризуется тем, что для уменьшения ее значения на определенную относительную величину требуется один и тот же интервал времени поэ- тому в реле времени 21 устанавлиЬают величину интервала, необходимую для уменьшения тока от максимального до минимального значения. Далее через управляющий провод 19 на контакт 18 подают управляющее напряжение. В показанном на фиг. 1 положений коммутации управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан 7. Свежаявода по подводящей трубе 5 поступает в котел 1 и уровень в нем и величина тока, протекающего. в электродах 2, будут повьшаться. ПЕЧИ достижении величиной тока, измеряемой датчиком 9 и преобразователем 12 максимального значения, срабатывает пороговый элемент 15 и соединяет провод 19 с проводом 20. ЭлектромагнитНнй клапан 7 обесточивается и прекращает подачу свежей воды. Управляющее напряж.ение подается на реле 21 времени, которое контролирует величину заданного интервала. Это приводит к срабатыванию промежуточного реле 23, которое своим переключателем соединяет провод 27 с проводом 29. В результате испарения воды ток понижается до тех пор,, пока не достигнет минимального значения. Это обычно продолжается в течение интервала времени, величин-а которого больше заданной величины согласно указанному выше предположению. Поэтому промежуточное реле 23 по сигналу от реле 21 времени возвращается в исходное полоmetwe раньше, чем пороговый элемент 15, и при достижении минимального значения срабдтывает пороговый элемент 15 и соединяет контакты 16 и 18. Управляющее напряжение вновь открывает электромагнитный клапан 7 на подводящей трубе 5, исвежая вода поступает в котел до тех пор пока величина тока не возрастет до своего максимального значения и не сработает пороговый элемент 15. Последующие циклы работы котла повторяются аналогично. С ростом числа циклов увеличивается концентрация солей в воде. Наконец наступает такое состояние, при которо интервал уменьшения тока от максималь ного до минимального значения станет меньше заданной величины. В этом случае пороговый элемент 15 по сигналу от преобразователя 12 вернется в исходное положение тогда, когда подвижный контакт 26 промежуточного реле 23 соединяется с неподвижным .контактом 25, и управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан 8 и происходит сброс отработанной воды. Сбро будет происходить до тех пор, пока не истечет заданная величина интервала. В момент истечения згщанной величины интервала по сигналу от реле 21 времени происходит обратное переключение промежуточного реле 23 с контакта 25 на контакт 24, и управляющее напряжение открывает клапан 7, происходит подача свежей воды к повторяется цикл наполнения и работы котла В результате сброса отработанной и добавления св.ежей воды происходит уменьшение проводимости водаа в котле После нескольких циклов сброса отработанной и добавления свежей воды проводимость воды в котле приближается к значению, которое является опорным для заданной величины интервала времени. Фактическое значение лроводимости колеблется в узких пределах около опорного значения. Остаточное отклонение от опорного значения изменяют устройством 31, которое предназначено для изменения заданной вели- чины интервала времени, устанавливаемого в реле 21. Пороговый элемент 15 при достижении минимального значения тока по сигналу от преобразователя 12 включает устройство 31. Сокращение заданной величины-интервала влечет за собой увеличение диапазона регулирювания. Система/изображенная на фиг. 2, работает следующим образом. При достижении максимального значения тока по сиг.налу от преобразователя 12 порогойый элемент 15 срабатывает и подает управляющее напряжение на блок 46, который устанавливает переключатель реле 39 в среднее положение на контакт 42. Второй пороговый элемент 33 также срабатывает и соединяет контакт 36 с контактом 35. В результате испарения воды в котле протекающий по электродам 2 ток 9 уменьшается и при достижении им минимального зна чения вновь срабатывает пороговый элемент 15 и подает управляющее напряжение через управляющий провод 19, контакты 18, 16, провод 27, контакты 43, 42 и провод 44 на второе промежу точное реле .39. Реле 39 срабатывает. Направление переключения реле 39 зависит от выходного сигнала.диффере цирующего сравнивающего звена 38. Ее ли значение производной тока по времени меньше заданной -величины,то реле 39 соединит контакт 43 с контактом 40, если больше, - то с контактом 41. В первом случае управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан . 7и происходит добавление свежей воды в котел. Во втором случае управляющее напряжение открывает клапан 8 и происходит сброс отработанной воды. Когда величина тока достигнет своего нижнего предельного значения, срабатывает второй пороговый элемент 33 и соединяет контакт 36 с контактом 34. Управляющее напряжение подается на блок 45 возврата в исходное поло- жение второго промежуточного реле 39. 8результате этого реле 39 соединяет контакт 43 с контактом 40 и подает управляющее напряжение на электромагнитный клапан 7. Клапан 7 открываете и свежая вода поступает в котел, с подачей свежей воды начинается новый цикл. Таким образом, дополнительное оп- . ределение интервала времени; в течение которого величина тока изменяется от максимального до минимального значения, сравнение величины этого интервала с заданной и использование результата сравнения длясброса отработанной воды обеспечи.вают независимость режима работы котла от качества свежей воды и повьгшают экономичность. j Формула изобретения 1, Способ автоматического регулирования режима работы электродного котла путем измерения величины протекающего в электродах тока и повышения, ее до максимального значения добавлением свеже и сбросом отработанной вода по сигналувремени, определяющему продолжительность сброса, при достижении Минимальной величины тока, о т л и ч а ю щ и i с я тем, что, с целью обеспечения работы котла независимо от качества свежей воды и повышения эко.номичности, дополнительно определяют интервал времени, в течение которого величина тока изменяется от максимального до минимального значения, сравнивают величину полученного интервала с заданной, и если она меньше, то разность между ними используют в качестве сйгнгша времени. 2.. Способ по п. 1, отличающий с -я тем, что определение интервала времени производят путем фиксирования моментов максимального и минимсшьного значений тока в период уменьшения его величины. .3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определение интервала времени ведут по скорости . уменьшения .величины тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Дании № 4709, кл. Н 05 В 3/60,. 1969.

776575