Способ управления дистилляционной установкой и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B63J1/00 G05D27/00 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ И УСТРОЙСТВО для ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к способам и устройствам для управления процессом опреснения и может быть использовано в судостроении.

Известен способ управления дистилляционной установкой с паровой нагревательной батареей, заключающийся в том, что периодически измеряют расход дистиллята (производительность установки), сопоставляют измеренное значение с показаниями контрольно-измерительных приборов, характеризующими режимные параметры рабочих сред, и по результатам сопоставления судят о неисправности установки, ставшей причиной отклонения производительности установки от специфи«ационного значения 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ управления ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ установкой с паровой нагревательной батареей путем измерения расхода дистиллята и сравнения его с заданным значением с последующей подачей сигнала сравнения, фиксирующего неисправность установки, в блок управления. При этом заданное значение расхода дистиллята выбирают постоянным, соответствующим минимально возможной в условиях эксплуатации производительности установки. Сигнал о неисправности подают вручную 2 Известно также устройство для осуществления способа управления дистилляционной

5 установкой с паровой нагревательной батареей, содержащее расходомер, установленный на дистиллятном трубопроводе, датчик давления, расположенный на трубопроводе греющего пара перед установкой, и блок

10 управления. Кроме того, устройство содержит приборы контроля солесодержания дистиллята, датчики давления пара в нагревательной батарее и давления нагнетания дистиллятного насоса, подключенные через блок управления к исполнительным органам

5 и сигнальным устройствам 3.

Однако при эксплуатации дистилляционной установки с паровой нагревательной батареей, в которую греющий пар подается через дроссельное устройство при критическом перепаде давлений, производительность установки зависит от расхода греющего пара. Расход же поступающего в нагревательную батарею греющего пара зависит от давления пара перед установкой. Поэтому согласно известному способу с помощью устройства для его осуществления при диагностировании неисправности измеряют производительность установки расходомером дистиллята и сравнивают его с контрольным значением. Контрольное значение расхода дистиллята устанавливают минимально возможным в условиях эксплуатации и, в частности, при минимально возможном давлении греющего пара перед установкой. При понижении расхода дистиллята, измеряемого расходомером, ниже контрольного значения подают в систему управления сигнал о неисправности, например отключают установку нажатием кнопки «Стоп на пульте системы управления. Снижение производительности установки может быть также следствием неисправностей, например недостаточного разрежения из-ьа чрезмерного образования накипи на теплопередающих поверхностях конденсатора, неисправности эжектора или нарушения герметичности, недостаточного расхода питательной воды и понижении уровня рассола в испарителе и т. п. Появление неисправности определяется с тем большим запаздыванием, чем ближе давление греющего пара перед установкой к максимально возможному значению. Несвоевременное выявление неисправности может привести к ее развитию и выведению установки из действия на длительное время для ремонта. Цель изобретения - повышение быстродействия системы управления и надежности установки. Поставленная цель достигается тем, что заданное значение расхода дистиллята корректируют по изменению давления греющего пара перед установкой. Кроме того, устройство для осуществления способа дополнительно снабжено сигнализатором, включающим в себя задатчик, инерционное звено, сумматор и блок сравнения, при этом выход задатчика подключен к одному из входов сумматора, второй вход которого связан с выходом датчика давления, а выходы сумматора и расходомера соединены со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку управления. На чертеже изображена принципиальная блок-схема устройстве, для осуществления предлагаемого способа управления дистилляционной установкой. Устройство содержит расходомер 1, датчик 2 давления, блок 3 управления и сигнализатор 4, содержащий взаимосвязанные задатчик 5, инерционное звено 6, сумматор 7 и блок 8 сравнения. Выход задатчика 5 подключен к одному из входов сумматора 7. Датчик 2 давления греющего пара перед установкой подключен через инерционное звено 6 ко второму входу сумматора 7. Блок 8 сравнения связан своими входами с выходами расходомера 1 и сумматора 7, а выходами - с блоком 3 управления. Это устройство включено в состав дистилляционной установки, содержащей корпус 9 испарителя с нагревательной батареей 10, конденсатор 11 с расположенной в нем батареей 12, дистиллятный насос 13, эжектор 14 отсоса паровоздущной -смеси и трубопроводы: 15 - подвода греющего пара к нагревательной батарее 10; 16 - подвода охлаждающей и рабочей (например, морской) воды к батарее 12 конденсатора и эжектору 14; 17 - отвода охлаждающей воды от батареи 12 конденсатора; 18 - питательный, подключенный к корпусу 9 испарителя; 19 - дистиллятный с установленным на нем расходомером 1; 20 - отсоса паровоздущной смеси; 21 - слива рассола из корпуса 9 испарителя. На трубопроводах подвода к установке рабочих сред установлены автоматические запорные клапаны 22 и 23. Клапаны 22 и 23, а также дистиллятный насос 13 связаны с блоком 3 управления. На трубопроводе 15 греющего пара перед входом в нагревательную батарею 10 установлено дроссельное устройство 24, срабатывающее критический перепад давлений при прохождении через него греющего пара. Датчик 2 давления подключен своим входом к трубопроводу 15 греющего пара. Управление установкой согласно способу и работе устройства осуществляется следующим образом. При работающей установке клапаны на трубопроводах 20 и 21 открыты, и дистиллятный насос 13 включен. Охлаждающая (морская) вода по трубопроводу 16 через клапан 22 прокачивается через батарею 12 конденсатора 11 и на эжектор 14. Пройдя батарею .12, вода направляется по трубопроводу 17 на сброс, а частично по трубопроводу 18 - на питание испарителя в корпус 9. Греющий пар через клапан 23 и дроссельное устройство 24 поступает в нагревательную батарею 10, отдает свое тепло опресняемой -воде в испарителе, а конденсат пара удаляется из батареи. В связи с тем, что на дроссельном устройстве 24 срабатывается критический перепад давлений, расход поступающего в нагревательную батарею пара и соответственно количество отдаваемого в ней воде тепла зависит от давления греющего пара перед установкой. Опресняемая вода в корпусе 9 испарителя нагревается до кипения при температуре, соответствующей температуре насыщения водяного пара при созданном в корпусе разрежения. Пары опресняемой воды поступают в конденсатор 11, конденсируются на поверхности батареи 12 и дистиллят откачивается дистиллятным насосом 13 по трубопроводу 19 через расходомер 1. Раз режение в создается эжектором 14, отсасывающим по трубопроводу 20 паровоздушную смесь.

Давление греющего пар-а перед установкой измеряют датчиком .2. Производительность установки, определяемая расходом дистиллята, существенно зависит от изменения давления греющего пара перед установкой. Кроме того, на нее влияет изменение параметров процесса опреснения, обусловленное неисправностями в установке. К числу таких причин можно отнести увеличение давления в установке из-за снижения расхода охлаждающей воды через батарею 12 конденсатора и расхода рабочей воды эжектора 14, снижение расхода воды на подпитку испарителя и снижение, в связи с этим, уровня опресняемой воды в корпусе 9 испарителя, чрезмерное образование накипи на поверхности батареи 12 конденсатора и др. Контрольное значение расхода дистиллята определяется задатчиком 5. Постоянный по величине сигнал задатчика 5 поступает на один из входов сумматора 7, на второй (корректирующий) вход которого через инерционное звено 6 поступает сигнал датчика 2, зависящий от давления греющего пара перед установкой. Инерционное звено 6 предотвращает возможность ложных срабатываний сигнализатора 4 при кратковременных отклонениях давления греющего пара, не влияющих на производительность установки. Кроме того, инерционное звено 6 предотвращает возможность преждевременных ложных срабатываний сигнализатора 4, обусловленных наличием временного запаздывания изменения производительности установки, измеряемой расходомером 1, после изменения давления грек)щего пара, измеряемого датчиком 2. Сигналы расходомера 1 и сумматора 7 поступают на входы блока 8 сравнения. В случае возникновения неисправности, приводящей к снижению производительности установки, величина сигнала расходомера 1 понижается ниже контрольного значения, определяемого величиной выходного сигнала сумматора 7 и в результате сравнения сигнала расходомера 1 с контрольным значением в блок 3 управления поступит управляющий дискретный сигнал о неисправности установки. В этом случае отключается дистиллятный насос 13 и закрываются клапаны 22 и 23 на подводе рабочих сред. Одновременно может быть подан аварийно-предупредительный сигнал. Таким образом, использование изобретения позволяет диагностировать наличие неисправности для ее своевременного устранения и предотвращения развития аварии и тем самым повысить быстродействие системы управления и надежность установки.

10

Формула изобретения

1.Способ управления дистилляционной установкой с паровой нагревательной батареей путем измерения расхода дистиллята

5 и сравнения его с заданным значением с последующей подачей сигнала сравнения, фиксирующего неисправность установки, в блок управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия системы управления и надежности установки, задан0ное значение расхода дистиллята .корректируют по изменению давления греющего пара перед установкой.

2.Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее расходомер, установJ ленный на дистиллятном трубопроводе, датчик давления, расположенный на трубопроводе греющего пара перед установкой, и блок управления, отличающееся тем, что, оно дополнительно снабжено сигнализатором, включающим в себя задатчик, инерционное звено, сумматор и блок сравнения, при этом выход задатчика подключен к одному из входов сумматора, второй вход которого связан с выходом датчика давления, а выходы сумматора и расходомера соединены со входами блока сравнения, выход которого подключен к блоку управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Техника и вооружение, 1974, № 2, с. 14-16.

2.Ермилов В. Г. Теплообменные аппараты и конденсационные установки. Л., «Судостроение, 1974, с. 203-208.

3.То же, с. 126-136.