Система автоматического регулирования подачи питательной воды в барабанный котел Советский патент 1982 года по МПК F22D5/18 

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам регулирования уровня воды -в паровых котлах.

Известна система автоматического регулирования подачи питательной воды в барабанный котел, содержащая регулирующий клапан, связанный через регулятор с задатчиком, датчиком уровня воды в барабане котла fl.

Недостаток известной системы невозможность уменьшать с его помощью скачки и провалы уровня, сопровождающие изменения нагрузки в котлах и вызванные соответственно вскипанием воды и конденсацией пара.

В котлах с малой аккумулирующей способностью указанные скачки и провалы существенно превышают пределы допустимых изменений уровня при быстрых изменениях нагрузки и ограничивают скорость ее изменения.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем что система дополнительно содержит последовательно соединенные датчик удельного веса пароводяной среды, дифференциатор и нелинейный элемент, причем выходы нелинейного элемента и датчика удельного веса пгфоводяной среды подключены к регулятоРУ.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы.

Система автоматического регулирования подачи питательной воды в барабанный котел содержит регулирующий клапан 1, установленный на линии 2

10 подачи воды, связанный через регулятор 3 с задатчиком 4, датчиком 5 уровня воды в барабане котла.

Система также содержит последовательно соединенные датчик 6 уде15льного веса пароводяной среды, дифференциатор 7 и нелинейный элемент 8, причем выходы нелинейного элемента 8 и датчика 6 удельного веса пароводяной среды подключены к ре20гулятору 3.

Датчик 6 удельного веса измеряет разность давлений в верхнем и нижнем коллекторах котла и формирует сигнал, пропорциональный удельному ве25су пароводяной смеси.

Система работает следующимобразом.

При изменении уровня воды в барабане котла регулятор 3 по сигналу

30 рт датчика 5 с помощью регулирующего клапана 1 изменяет подачу питательной воды по линии 2.

Сигнал об изменении удельного веса пароводяной среды от датчика б вводит в регулятор 3 информацию об интенсивности и скорости парообразования. Наличие такой информации позволяет регулятору 3 своевременно изменить в нужной степени подачу в котел питательной воды. Сигнал датчика удельного веса выступает в виде ранее корректирующего импульса переменного задания, зависящего от-нагрузки.

Однако изменение уровня и удельно веса в переходных режимах за время, течение которого можно принебречь влянием на уровень уходящего из котла пара, происходит синхронно. В результате этого сигнал рассогласования между уровнем от датчика 5 уровня и удельным весом от датчика б появляется с запаздыванием, которое исключает возможность немедленного воздействия регулятора на состояние пароводяной смеси.

Величина запаздывания и форма сигнала рассогласования зависят от динамических свойств участка регулирования и динамических параметров регулятора .

Включение дифференциатора 7 устраняет этот недостаток. Выходной сигнал датчика б дифференцируется и через нелинейный элемент 8 поступает на вход регулятора 3. Полярность сигналов выбирается такой, чтобы при вскипании воды (уменьшении удельного веса) выходной сигнал дифференциатора проходил нелинейный элемент 8 без искажений и суммировался на входе регулятоЁ)а 3 с сигналом от датчика 6 удельного весд. При этом сигнал рассогласования появляется без запаздывания и регулятор 3 увеличивает подачу воды в котел одновременно с увеличением отбора пара.

При уменьшении отбора пара и провала уровня знак производной на выходе дифференциатора 7 изменяется на противоположный. Однако нелинейный элемент 8 инвертирует выходной.сигнал дифференциатора 7 и он вновь суммируется с сигналом датчика 6 удельного веса, что также приводит к увеличению подачи воды в котел одновременно с уменьшением отбора пара.

Таким образом, предлагаемая система позволяет повысить качество регулирования.

Формула изобретения

Система автоматического регулирования подачи питательной воды в барабанный котел, содержащая регулирующий клапан, установленный на линии подачи воды, связанный через регулятор с задатчиком и датчиком уровня воды в барабане котла, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она дополнительно содержит последовательно соединенные датчик удельного веса пароводяной среды, дифференциатор и нелинейный элемент, причем выходы нелинейного элемента и датчика удельного веса пароводяной среды подключены к регулятору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз

1. Мануйлов П.Н. Теплотехническ измерения и автоматизация тепловых процессов. М., Энергия, 1976, с.193-194.

O ХУ 3