УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛЙРСВАНИЯ ПРЯМОТОЧНОГОКОТЛА Советский патент 1981 года по МПК G06G7/48 

Изобретение относится к аналоговой Вычислительной технике я может быть вспэпьзовано в качестве составного элемента комплексного тренажера для обучения операторов котла. Известно устройство для вычисления отдельных параметров пара в котле, содержащее функциональные гфеобразов тели, сумматоры, и двигательные устройства, реализующие уравнение Коха с разлнчной степенью приближения. В качеств исходной информации на указанное устройство подаются данные о давлении и тем пературе fjL. Недостатки этого устройства - высокая сложность и необходимость выработки температур пара в отдельных вычиряительных устройствах, что является самостоятельной и непростой задачей. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования теплообменгтика, .уравнения которого в принципе идентичны уравнениям, описывающим прямоточный котел. Устройство модешфует теплообменник в виде участков по I IHведенной длине теплообменника и сопержит суммато1 л, интеграторы к блоки умножения {2. Недостатками такотх) устройства являются его сложность и недостаточная точность мо{елщ)ования. Так, неахрум&р для мрделщкюания парогенератора с 15-2О пов хностями нагрева (котлы типа 1ПП-11О, 1ПП-21О А и др.) необходимо иметь 105-14О сумматсфов, 45-6О интеграторов, 6О-8О множительных ухпгройств. Цель изобретения - упрощение конструкции к повышение точности моделирования без сокращения информационной емкости путем многократного использования части рещающих блоков. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее ц интеграторов и восемь блоков перемножения/ ополнительно введены блок коммутации, есть разделительных элементов, блок вычисления параметров котла и генератор ортогональных сигналов, причем выход каждого предьщущего интегратора соединен со входом последующего интегратора, первый вход первого интегратора является первым входом устройства, выходы интеграторов соединены соответственно с и входами первой группы блока коммутации, вторая хруппа вход ов которого является первой груп пой входов задания расходов на участках котла устройства, втчрая группа входов знания давлений различных участков котла устройства соединена со входами третьей группы блока коммутации, вторые входы vi интеграторов соед нены соответственно с п входами третьей группы устройства второй в третий входы устройства подртючены соответственно к первым выходам первого и вто рого блока пере множения первый, второй и третий-выход блока ком мутации соединены соответственно с первыми вхо дами третьего, четвертого и пятого блока перемножения, выход ff -его интегра тора подключен к первому входу шестого блока перемножения, выходы всех блоков перемножения соединены с первыми . выводами одноименных разделительных элементов, вторые выводы первого и четвертого, второго и пятого, третьего , и шестого разделительных элементов объединены попарно и подключены к первому, второму и третьему входу блока вычисления параметров котла, выход которого соединен с первыми входам выходных блоков перемножения, выходы которых являются соответственно первы и вторым выходами устройства, ко вторы входам первого, второго,шестого блока перемножения и ко второму входу перво го выходного блока перемножения подкл чен первый выход генератора ортогональ ных сигналов, второй выход которого соединен со вторыми входами третьего, четвертого, пятого блока перемножения и со Вторым входом второго выходаюго блока х еремножения. Кроме того, блок . вычисления параметров котла содержит делитель сигналов, функциональный преобразователь и сумматор. Причем первый вход блока подключен к первому входу делителя си налов, второй вход блока соединен с первым входом сумматора, выход которого является выходом блока, третий вход блока подключен ко второму входу делителя напряжения, выход которого оединен со входом функционального реобразователя, выход которого подклюен ко второму входу сумматора, третий ход которого соединен с источником остоянного напряжения. На фиг. 1 представлена структурная хема устройства, на фиг. 2 - схема лока коммутации. Устройство содержит w интеграторов 1, блок 2 коммутации, блоки 3 и 4 пеемножения, блок 5 вычисления параметров котла, состоящий из делителя 6 сигналов, функционального преобразователя 7 и сумматора 8, выходные блоки 9 перемножения, генератор 10 ортогоналыак сигналов, разделительные элементы 11, Блок коммутации 2 (см. фиг. 2) содержит трехплатный переключатель 12, сумматоры 13 и 14, делители 15 и 16 напряжения, Входы первой платы переключателя 12 являются входами первой группы входов коммутации, входы второй платы подключен к выходам сумматс а 13, а входы третьей платы соединены с выходами делителей 15 и 16 напряжения. Выходы плат переключателя 12 являются .CooTBeTCTBeiffio йервым, вторым и третьим выходами блока 2 коммутации. Вторая группа входов блока 2 коммутации соединена со входами сумматоров 13 и 14, а третья группа входов блока 2 коммутации подключена к л входам делителей 15 и 16 напряжения. Устройство работает следующим образом. Интеграторы 1, работающие в режиме инерционных звеньев, в стационарном режиме выдают информацию о теплопотоке пара на выходе участка в соответствии с выражением Q-Ч.топ для поверхйости нагрева или , для впрыскового паррохледителя, где d - ,теппопоток пара на выхопе ; i-го участка, Q. - теплопоток пара на-выходе (i-l)-ro участка, теплопоток продуктов сгорания топлива, относительное тепловосприятие ii -го участка, Se пв теплоемкость, температура и расход питательной воды на 1 -ом впрыске. Емкости в цепях обратной связи интеграторов 1 учитывают инерционность перехода тепла от продуктов к пару. Выходы интеграторов 1 соединен с выходами первой группы входов блока 2 коммутации, который содержит переключатель и работает таким образом, что, з&давая номер участка, можно на его выходах получать: на первом - теплопоток на выходе -i -го участка , на втором - расход на выходе Ц -го уча тка , на третьем - давление на выхсд 1-го участка G . На входы первой плиты переключател 12 подакугся теплопотоки с выходов инт граторов 1, на входы второй платы этого же переключателя, подаются: расход питательной воды, (5i , расход ее за первым впрыском Q,, (выход сумматора 13) (Qi и расход за вторым впрыском ,+ ,ftb,x ° у тора 14). На вход третьей платы переключателя 12 подаются давления с выходов делителей 15 и 16, на вход которых подаются давления питательной воды Pfjg , давление во встроенном сепараторе FJjg давление пара Р. Информация о теплопо токах G)j{ , расходах Q . и давлениях Р расходах Q. с первого, второго и третьего выходов переключения 11 подается на блоки 3 перемножения, а информация о выходных параметрах пара (О , G , Р„) - на блоки 4 перемножения. Указанная информация мсдел1фуется с помощью сигналов б) и генератора Ю, т.е. представляется в виде трех сигналов , ,(t).G.f(t) Up.,(t)(i:) Сигналы UQ и Ug подаются соответственно на первый и второй входы блока 5. На выходе делителя 6 сигналов получается информация об энтальпии пара в следующей форме , - этальпия пара на выходе котла i - энтальпия пара на выходе участка. Указанный сигнал попадает на вход функционального преобразователя 7, котсфый вырабатывает температуру пара при базовом давлении в следующей форме , t. 4b,(( rflStftbtx. - температура пара на выходе ЛиТЛа при (a. fc - температура пара на выходе л-го участка при , Сумматор 8 вносит погфавку на отклонение давления от базового и на его выходе получается информация о фактической температуре пара в следующей форме eb,(). Указанный сигнал деши4руется с, помощью выходных блоков 9 перемножения в соответствии со свойствами ортогональности сигналов i at--o. На выходе тйервого выходного блока 9 перемножения получается сигнал пропорциональныйЬц(,1Х температура пара на выходе котла, на выходе второго выходного блока 9 перемножения - сиг нал пр шорциональный , - температуре пара на выходе 4 -го участка. Испопъз.ование в предлагаемому устройстве .блока коммутации и ортогонального ушютения блока вычисления параметров котла позволяет существенно упростить известное устройство и повысить точность моделирования. Формула изобретения 1. Устройство для моделирования прямоточного котла, содержащее h интеграторов и восемь блоков перемножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования, в усТройство дополнительно введены блок коммутации, щесть разделительных элементов, блок вьгаисления параметров котла и генератор ортогональных сигналов, причем выход каждого предыдущего интегратора соединен со входом последуюгщего интегратора первый вход первого нтегратора является первым входом стройства, выходы интеграторов соедиены соответственно с yf входами перой группы блока коммутации, вторая група входов которого является первой груп- ой входов задания расходов на частках

котла устройства, вторая группа входов задания давления различных участков котла устройства соединена со входами третьей группы блока коммутации, вторые входы П интеграторов соединены соответс -венно с п входами третьей группы устройства второй и третий входы ус- тройства подключены соответственно R первым входам первого и втсрого блока перемножения, первый, второй и третий . выходы блока коммутедии соединены .соответственно с первыми входами тфетьего, четвертого и пятого блока перемножения, выход И -го интегратора подключен к первому входу шестого блока перемножешш, выходы всех блоков перемножения соединены с первыми клводами одноименных разделительных элементов, вторые выводы первого и четв ирого, BTqporo и пятого, третьего и шестого

разделительных элементов объединены попарно и подключены соответственно к первому, второму и третьему входу блока вычисления napaMeipoB котла, вььход v,KOTqporo соединен с первыми входам выходных блоков перемножеавя, выходы которых являются соответственно первым и вторым твыходом, устройства, ко вторым Входам первого, второго, шестого блока перемножения и ко втсфому входу

первого выходного блока перемножения подключен первый выход генератора ортогональных сигналов, второй выход koторого соединен со вторыми входами третьего, четвертого, пятого; блока перемножения и со вторым входом второго выходного блока перемножения.

2. Устройство поп, 1, отличающее сятем, что блок вычисления параметров котла содержит делитель сигналов, функциональный преобразователь и сумматсф, причем первый вход блока подключен к первому входу делите сигналов второй вход блока соединен с входом сумматора, выход которого является выходом блока, третий вход блока подключен ко второму входу делителя нащ)яжения, выход котярого соединен со входом функционального 1:1| еоС% ааоватвля, котчрого яодключен ко входу суммат : а, третий вход которого соединен с источником постоянного напряжения.

Источники информации, щ инятые во внимание при экспертЕсзе

1.Патент Фрввлви М , кл. Q 01 F 1/ОО, 1974.

2.Авторское свидетельство , № 295123, кл. ( Об Q 7/56, 1971 (прототип).

§ Q

Ф/гг. 1

f У сеп.

/

IB

/

п

иь.г

S