Устройство для управления процессомиСпАРЕНия Советский патент 1981 года по МПК G05D7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЦРОЦЕССОМ ИСПАРЕНИЯ

t

Изобретение относится к устройствам для регулирования неэлектрических величин и может быть использовано для управления процессом перевода твердых веществ в газообразные.

Известно устройство для автоматического управления процессом испарения, содержащее датчик расхода и запорный вентиль, установленные на трубопроводе для отвода газа, измерительный прибор с блоком установки нуля, регулятор расхода, соединенный с нагревателем испарителя .

Указанное устройство не обеспечивает надежного управления процессом перевода твердого .вещества в газообразное.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаеглому является устройство для управления процессом испарения,.содержащее испаритель, на выходном трубопроводе которого установлены запорный элемент.и тепловой расходомер, на которсм установлены первый нагреватель, вход которого соединен с выходом ключевого элемента, и датчик температуры, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключей к выходу задатчика температуры

а выход - ко входу регулирующего блока, выход которого через исполнительный элемент связан со входом ycTaHOBjjeHHoro на испарителе второго нагревателя f2.

Недостатком данного устройства является сложность и ненадежность устройства для управления процессом испарения.

Поскольку тепловой расходомер обладает инерционностью и газ первоначально подается в сильнонагретый расходомер, то время установления показаний велико. Поэтому расход газа при пуске может значительно превысить заданный регулирующий блок, что приводит к нарушению технологического процесса.

Кроме того, если тепловой расходомер неисправен, то на первый нагреватель может быть подано напряжение с регулирующего блока, если стрелка прибора находится слева от положения, соответствующего заданному расходу. Поэтому перед пуском необходимо убедиться, что тепловой расходомер и регулирующий блок исправны, запорный элемент открыт и только после этого подать напряжение на второй нагреватель. Частые отключения и подключения

первого нагреватели сокращают срок и службы и снижают надежность устройс ва.

Цель изобретения - повышение надежности устройства для управления процессом испарения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для управления процессом испарения, содержащее испаритель , на выходном трубопроводе которого установлены запорный элемент и тепловой расходомер, на котором установлены первый нагреватель, вход которого соединен с выходом ключевого элемента, и датчик температуры, выход которого подключен к первому входу блока сравь.ения, второй вход которого подключен к выходу задатчика темпе -)атуры, а выход - ко входу регулирующего блока, выход которого через исполнительный элемент связан со входом установленного на испарителе второго нагревателя, содержит последовательно соединенные датчик положения запорного элемента и триггер с раздельными входами, выход которого подключен ко второму входу исполнительного элемента, а второй вход ко второму выходу регулирующего блока, причем второй выход датчика положения aancjoHoro элемента соединен со входом ключевого элемента, а третий выход - со входом задатчика температуры.

На чертеже изображено ycTpoficTBO для управления процессом испарения, функциональная схема.

Устройство для управления процессом испарения содержит испаритель 1, на выходном трубопроводе 2 которого установлены запорный элемент 3 и теплово расходомер 4, на котором установлены первый нагреватель 5, вход которого соединен с выходом ключевого элемента 6, и датчик 7 температуры, выход которого подключен к первому входу блока 8 сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика 9 температуры, а выход - ко входу регулирующего блока 10, выход которого через исполнительный элемент 11 связан со входо установленного на испарителе 1 второго нагревателя 12, а также последовательно соединенные датчик 13 положения запорного элемента и триггер 14 с раздельными входами, выход которого подключен ко второму входу исполнительного элемента 11, а второй вход - ко второму выходу регулирующего блока 10, причем второй выход датчика 13 положения запорного элемента соединен со входом ключевого элемента 6, а третий - со входом задатчика 9 температуры.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии запорный элемент 3 закрыт, с ключевого элемента 6 на нагреватель теплового расходомера 4 поступает пониженное напряжение. Температура теплового расходомера 4, соответствующая этому напряжению, фиксируется датчиком

7температуры, сигнал с которого поступает на один из входов блока 8 сравнения и компенсируется напряжением, поступающим с выхода задатчика 9 температуры. Сигнал на выходе блока 8 сравнения равен нулю, поэтому на выходе регулирующего блока 10 присутствует напряжение, которое, однако, не поступает на вход второго нагревателя 12 испарителя 1, так как исполнительный элемент 11 закрыт сигналом с первого выхода триггера 14 с раздельными входами.

При открытии запорного элемента

3с датчиком 13 положения запорного элемента поступают сигналы на вход

задатчика 9 температуры, на вход ключевого элемента 6 и на первый вход триггера 14 с раздельными входами. При этом на первый нагреватель 5 поступает номинальное напряжение, а с выхода задатчика 9 температуры на второй вход блока В сравнения поступает, напряжение задания, соответствующее сигналу датчика 7 температуры при нулевом расходе газа и номинальном напряжении на первом нагревателе 5.

Из-за инерционности теплового расходомера 4 сигнал датчика температуры сразу не достигает номинальной величины, поэтому на выходе блока 8 сравнения присутствует сигнал, соответствующий максимальному расходу (более заданного расхода). При исправности теплового расходомера 4, блока 8 сравнения и регулирующего блока 10 со второго выхода регулирующего блока 10 поступает сигнал на второй вход триггера 14 с раздельными входами, сигнал с выхода которого вызывает срабатывание исполнительного элемента 11, при этом с первого зыхода регулирующего блока 10 снимается напряжение, подключающее второй нагреватель 12. По мере прогревания теплового расходомера

4сигнал датчика температуры увеличивается, а сигнал на выходе блока

8сравнения уменьшается. При достижении сигналом на выходе блока В сравнения уровня, соответствующего заданному расходу испаряемого вещества, при помощи регулирующего блока

10 и исполнительного элемента 11 подается напряжение на второй нагр ватель 12 и начинается испарение кристаллического вещества.

Поскольку тепловой расходомер 4 на момент начала испарения не прогреется до нормальной температуры, то регулирующий блок отключает второй нагреватель 12 испарителя при расходе газа меньше заданного. По мере прогрева теплового расходомер показания прибора все больше соответствуют действительному расходу. Таким образом достигается плавно нарастание производительности процесса испарения без специальных программных задатчиков и исключаютс выбросы газа при пуске устройства. При закрытии запорного элемента 3 с выхода датчика 13 положения за порного элемента на первый вход три гера 14 с раздельными входами поступает сигнал, вызывающий через исполнительный элемент 11 отключение второго нагревателя 12, По сигналу с выхода датчика 13 положения запорного элемен-а уменьшается напряжение на первом нагревателе 5 и изменяется напряжение задатчика 9 температуры. Через время, определяемое инерционностью теплового расходомера 4, сигнал на выходе блока 8 сравнения становится равным нулю. Таким образом, надежность данного устройства для управления процес сом испарения повышается за счет того, что исключается пуск устройст ва при закрытом запорном элементе и неисправном тепловом расходомере, уменьшается вероятность выброса газ за счет плавного нарастания произво дительности, кроме того, исключается перегрев теплового расходомера 4 при отсутствии расхода газа.

4

/

; f:ff :4f, t ,i Формула изобретения Устройство.для управления процессом испарения, содержащее испаритель , на выходном трубопроводе которого установлены запорнып элемент и тепловой расходомер, на котором установлены первый нагреватель, вход которого соединен с выходом ключевого элемента, и датчик .температуры, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу задатчика температуры, а выход - ко входу регулирующего блока, выход которого через исполнительный элемент связан со входом устанозленного на испарителе второго нагревателя, о т д ичающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные датчик положения запорного элемента и триггер с раздельными входами, выход которого подключен ко второму входу наполнительного элемента, а второй вход - ко второму выходу регулирующего блока, причем второй выход датчика положения запорного элемента соединен со входом ключевого элемента, а третий выход - со входом задатчика температуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 328750, кл. Q 051) 7/00, 1972. 2. Коротков П.А. и др. Тепловые расходомеры. Л., Машиностроение, 1969, с. 47, рис 21 (прототип).