Устройство для управления установкой электродного нагрева токопроводящей среды Советский патент 1982 года по МПК H05B1/02 H05B3/60 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ ЭЛЕКТРОДНОГО НАГРЕВА ТОКОПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЫ

Изобретение относится к электротер мии, в частности к,электродному нагреву токопровоаящих сред. Известны устройства регулирования нагрева по температуре нагреваемой среды, содержащие датчик температуры, воздействующий на исполнительное уст4)ойство, включающее или отключающее напряжение на электродном нагревателе 1 . Однако данное устройство не реагирует на изменение свойств нагреваемой среды и потому не может достаточно точно и непрерывно регулировать температуру. Наиболее близким к изобретению nd технической сущности является устройство для управления установкой электродного нагрева токопроводящей среды с электродами, подключенными к источнику питания через тиристорный регулятор, выполненный на встречно-параллельных тиристорах, содержащееблок управления, первый вход которого подключен к датчику температуры, второйк задатчику температуры, а выход - к управляющему входу одного из тиристоров , Температура нагреваемой среды регулируется путем изменения напряжения на нагревателе. При снижении температуры электрический сигнал от датчика температуры воздействует на блок управления тиристорами таким образом, что напряжение на нагревателе увеличивается, соответственно увеличивается и температура. Если температура начинает превышать заданную, напряжение на нагревателе автоматически снижается 2. Недостатком известного устройства является то, что температура регулируется без учета изменения электрических свойств нагреваемой среды, например изменения проводимости при одном и том же значении температуры. Этот недостаток становится существенным при электродном нагреве материа396лов, обладающих значительной дисперсией проводимости. К таким материалам относятся пищевые и кормовые продукты, напримермеласса,, При заданной температуре дисперсий проводимости мелассы достигает 30% от наиболее вероятного значения. Кроме того, в процессе хранения происходит отстой мелассы, изменяющий ее проводимость по высоте хранилища в 1,8-2,0 раза из-за,, попадания влаги, проводимость мелассы при одной и той же температуре изменяется еще в более широком диапазоне. Изменение проводимости отрицательно влияет на работу нагревателя, так как электродные нагреватели рассчитываются на какое-то заданное значение проводимости и соответствующий ей расчетный ток. Если проводимость ниже расчетной, из-за снижения тока происходит недогрев среды, если проводимость высокаиз-за большого тбка нагреватель включить нельзя, хотя температура нагреваемой среды, особенно в начальный момент пуска нагревателя, может быть и ниже заданной. В том случае, когда фактическая проводимость превышает расчетную в 1,5-2,0 раза, устройство не эффективно из-за большого тока, пропорционального проводимости. Большой ток вызывает срабатывание средств защиты нагревателя от перегрузки. Кроме того, увеличивается плотность тока на электродах, что является нежелательным при нагреве кормовых материалов, обладающих невысокой электрической и термической прочностью. Цель изобретения - повышение надежности работы установки. Для достижения этой цели установка снабжена датчиком и задатчиком про водимости среды и дополнительным блоком управления, первый вход которого соединен с датчиком проводимости среды, второй вход - с задатчиком про водимости среды, а выход - с управляю щим входом второго тиристора. При трехфазном исполнении блоки управления соединяют со встречно-параллельными тиристорами каждой фазы. На чертеже изображена блок-схема устройства. Устройство содержит источ 1ик 1 пи тания, подключенный к электродам нагревательной установки 2 Через тиристорый регулятор 3, содержащий при однофазном исполнении два встречно-параллельных тиристора k и 5- Число тиристоров выбирают по необходимому току нагрузки и напряжению на нагрузке. Устройство содержит также блок 6 управления по температуре и дополнительный блок 7 управления по проводимости. К входам блоков управления подключены датчик 8 температуры среды, датчик 9 проводимости среды, задатчик 10 температуры среды и задатчик 11 проводимости среды. Блоки 6 и 7 управления питаются от блока 12 питания и образуют вместе блок 13 согласования. В качестве датчика и задатчика проводимости могут быть использованы известные мостовые схемы. В одно плечо схемы включается переменный потенциометр, используемый в качестве задатчичика проводимости, во второе плечо датчик проводимости, представляющий собой, например, два электрода, вмонтированные в подающий трубопровод, между которыми протекает нагреваемая среда. В одну диагональ моста включат ется питание, вторая диагональ подключается на вход блока согласования. Устройство работает следующим образом. Задатчиком 11 проводимости устанавливают опорный сигнал, пропорциональный проводимости, на которую рассчитан нагреватель. Сигнал от датчика 9 проводимости, пропорциональный проводимости среды в нагревателе, сравнивается в блоке 7 управления по проводимости с заданным опорным, и их разность воздействует на тиристор 5. При этом тиристор 5 закрывается в большей или меньшей мере, соответственно изменяется и напряжение на нагревателе. Изменение величины напряжения на нагревателе пропорционально изменению величины проводимости нагреваемой среды. Температура регулируется посредством блока 6 управления, задатчика 10 и датчика 8 температуры и тиристора k, а также путем изменения напряжения на нагревателе. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройств электродного нагрева. Например, при электродном нагреве мелассы, обрата, измельченного картофеля , и увлажненной соломы отпадает необходимость в поддержании удельной проводимости этих продуктов в заданном, достаточно узком (+30 - 50) диапазоне. Это позволяет снизить требования к технологии подготовки продуктов к электрообработке. На работу электродных нагревателей не будут существенно влиять технология подготовки продуктов (измельчение, увлажнение точность внесения химреагентов), сроки хранения их. Формула изобретения Устройство для управления установкой электродного нагрева токопроводящей среды с электродами, подключенными к источнику питания через тиристорный регулятор, выполненный на встречно-параллельных тиристорах, содержащее блЬк управления, первый вход которого подключен к датчику температуры, второй - к задатчику температуры среды, а выход.- к управляющему входу одного из тиристоров« о т л ичающееся тен, что, с целью повышения надежности в работе установки, оно снабжено датчиком и задат- чиком проводимости среды и дополнительным блоком управления, первый вход которого соединен с датчиком про вoдимoctи среды, второй вход - с задат чиком проводимости среды, а выход- с управляющим входом второго тиристора. Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе 1.карасенко В.А. Электрификация тепловых процессов в животноводстве. Минск, Ураджай, 1976, с. 50. 2. Техника в сельском ;хозяйстве, N- 12, 1976, с. 30.