Устройство для регулирования соотношения расходов двух смешиваемых потоков

О П И С А Н И Е (1)716024ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет 6 05 0 11/00 Геаудлрстеееай кеннтет СССР ао делает нзабретеннй и етермтий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ РАСХОДОВ ДВУХ СМЕШИВАЕМЫХ ПОТОКОВ Изобретение относится к устройствам авто-матического регулирования соотношения двух смешиваемых потоков газа и может быть при. менено в химической и нефтехимической отрас. лях промышленности.Известно устройство автоматического регулирования соотношения расходов двух технологических потоков газов, содержащее трубопроводы каждого потока со смонтированными на них сужающими устройствами и мембранные0 регуляторы давления (1 1Однако при изменении физических парамет. ров смешиваемых газов, а также при значительных изменениях расхода смеси появляется ошибка в подцерживаемом соотношении за счет различной для разных по физическим свойст 15 вам потоков зависимости велищпты расхода через сужающее устройство от перепада давления в нем температуры, абсолютного давления, влажности и других параметров потоков.Наиболее близким техническим решением26 к изобретению является устройство для регу. лирования соотношения расходов двух смешиваемых потоков, содержащее трубопроводы первого и второго потоков и трубопровод их смеси, подключенный к нагрузке, .регуляторы давления с исполнительными органами, расположенными на трубопроводах первого и второго потоков, алгебраические сумматоры давлений, установленные на управляющих входах в исполнительные органы, и струйный чувствительный элемент 21.Погрешность данного устройства заключается в том, что при изменениях нагрузки и физических параметров смешиваемых потоков в силу инерционности датчика состава смеси во время переходного процесса неизбежны отклонения величины поддерживаемого соотношения от эданной, которые тем больше, чем больше изменения нагрузки и физических параметров потоков.Целью изобретения является обеспечение требуемого соотношения независимо от величины и характера изменения нагрузки и физических параметров потоков.Достигается это тем, что устройство, содержащее трубопроводы первого и второго пото. ков и трубопровод их смеси, подключенный к нагрузке, регуляторы давления первого и втоподдерживается регулятором 1 за счет пере.пуска части смеси через байпас 14. Гри изменении нагрузки 30, т.е. при изменении расходасмеси через нес, общий расход по трубопрово.ду 9, благодаря работе регулятора 12, на ным. Как следствие, постоянно в этом же ин.тервале времени и поддерживается соотношениерасходов, Возникшее при этом отклонение от10 задайного оптимума величины расхода смеси через байпас 14 снимается с помощью регулято 1 а 15 эа счетодинакового воздействия через сумматоры 7 и 8 на исполнительные органы 5 и б. Параметры настройки регулятора 15выбираются такими, чтобы не могло возникнуть при одновременном открытии исполнительныхорганов 5 и 6 недопустимого изменения соот.ношения расходов (состава смеси), т.е. чтобыэто соотношение успевало, несмотря на инерционность датчика 11, поддерживаться в задан.ных пределах регулятором 16. Последний, бла.годаря подключению его выхода к разнополярным входам сумматоров 7 и 8, воздействует наисполнительные органы 5 и 6 таким образом(один открывается, а другой прикрывается),что меняется соотношение расходов при практически неизменном общем расходе смеси. Входрегулятора расхода 15 может быть подключенк управляющему выходу регулятора 12 давления смеси. При таком включении обеспечивает.ся коррозионная зашита регулятора расхода.15 и с его помощью поддерживается постоянным положение исполнительного органа 13 регулятора, что при постоянном давлении в трубопроводе 9 также обеспечивает неизменностьрасхода смеси через байпас 14. Оптимальнаявеличина расхода смеси через байпас 14 можетбыть выбрана не превышающей величины воз.можного резкого (скачкообразного) изменениянагрузки, так как такие изменения обычнонамного меньше полной возможной величиныизменения нагрузки, пределы 1 эегулированияпо расходу регулятора 12 давления смеси могутбыть выбраны значительно уже, чем возмож. 20 25 30 35 40 ныеизменеййя расхода смеси через нагрузку, что повышает точность и быстродействие при регулировании давления смеси. За счет, напри мер, использования регуляторов прямого действия, постоянная времени которых порядка долей секунды, можно обеспечить поддержание требуемого соотношения даже прн дискретных изменениях нагрузки.Использование данного устройства позволяет поддерживать требуемое соотношение расходов двух смешиваемых потоков вне зависимости от величины и характера изменения нагрузки и изменений физических параметров потоков.Предлагаемое устройство является экономич ным за счет того, что расход приготовленной 716 О 24рого потоков, датчик состава, подключенныйк трубо 1 троводу смеси" пбтоков, иустановленные на трубопроводах первого и второго потоков исполнительные органы с алгебраическимисумматорами сигналов на входе, снабжено ре-гулятором давления смеси, исполнительный ор-время переходного процесса остается постоянган которого расположен на байпасе нагрузки,-регулятором состава смеси, управляющйй вьт-ход которого подключен к разнополярнымвходам адгебраическйх сумматоров"," йрегулятором расхода смеси через байпас, управляющийвыход которого подключен к однополярнымвходам алгебраических сумматоров, причемисполнительные органы с алгебраическими сум-маторами на входе установлены на выходе 1 Брегуляторов давления первого ивторогопото.ков.С целью обеспечения поддержания требуемого соотношения при скачкообразном (ступенчатом) изменении нагрузки, регулятор давлениясмеси может быть выполнен в виде малоинерционного уэкопредельного регулятора со сред.ней пропускной способностью, не превышающей"-величины возможного скачка нагрузки, например, в виде регулятора прямого действия"до себя"На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.На трубопроводах первого 1 и второго 2потоков расположены регуляторы 3 и 4 давления и однотипные исполнительные органы 5и б. Управляющий вход исполнительного органа 5 связан с выходом алгебраического сумма.тора 7 а управляющий вход исполнительногооргана 6 - с выходом алгебрыческого сумматора 8; Трубопровод 9 смеси потоков подведенк нагрузке 10. Датчик 11 состава смеси иуправляющий вход регулятора 12 давлениясмеси подключены к трубопроводу 9, Испол.нительный орган 13 регулятора 12 установленна байпасе 14 нагрузки, с которым связан входрегулятора 5 расхода. Управляющий вход ре.гулятора 15 расхода подключен к однополярнымвходам алгебраических сумматоров 7 и8, К разнойолярййм входам этих же СуМмато. 4ров подключен управляющий выход регулято.ра 16 состава смеси, связанный своим входомс датчиком 11 состава смеси.Устройство работает следующим образом.С помощью регуляторов 3 и 4 поддержива.ется постоянным давление на входе в исполнительные органы 5 и б. Для уменьшениявлияния на работу устройства возможных погрешностей регуляторов 3 и 4 величина задания для них может быль одинаковой. Этим жецелям может служить такое включение регу.ляторов 3 и 4, при котором давление на вы.ходе одного из них служит заданием для дру.гого, Давление в трубопроводе 9 смеси потоков5 7160 смеси через байпас незначителен по сравнению с расходом через нагрузку даже при больших изменениях последней,. Устройство для регулирования соотношения расходов двух смешиваемых потоков,содержащее трубопроводы первого и второго потоков и трубопровод их смеси, подключенный к на. О грузке, регуляторы давления первого и второго потоков, датчик состава, подключенный к трубопроводу смеси потоков, и установленнь 1 е на трубопроводах первого и второго потоков исполнительные органы с алгебраическими сумматорами сигналов на входе, о т л и ч а ю.гщ е е с я тем, что с целью обеспечения поддержания требуемого соотношения независимо от величины и характера изменения нагрузки/ Составитель инокуров едактор Е. Гончар ароши нта Корре хре Заказ 9526/42 Тираж 95 ЦНИИПИ Государств по делам изобрете 13035, Москва %-35, 6 Подписноенного комитета СССРний н открытийРаушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проект Формула изобретения 24 6и физических параметров потоков, оно снабжено регулятором давления смеси, исполнительныйорган которого расположен на байласе нагруз.ки, регулятором состава смеси, управляющийвыход которого подключен к разнополярнымвходам алгебраических сумматоров, и регулятором расхода смеси через байпас, управляющийвыход которого подключен к однополярнымвходам алгебраических сумматоров, причемисполнительные органы с алгебраическими сум.маторами на входе установлены на выходерегуляторов давления первого и второго потоков.Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССР Иф 290265,кл. 6 05 Р 11/00, 1968.2. Авторское свидетельство СССР Мф 611188,кл. (3 05 Р 11/00, 1975 (нрототип).