Устройство для управления процессомиспарения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.02.79 (21) 2727795/18-24с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Гоеударстееииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 1801,81(72) Автор изобретеии я А.Я.Астахов аявитель 4) УСТРОЙСТВ яв ус ис 5 а й еното ока Изобретение относится к устройствам для регулирования неэлектрических величин и может быть использова но для управления процессом перевода твердых веществ в газообразные.Известно устройство для автоматического управления процессом испарения, содержащее датчик расхода и запорный вентиль, установленные на трубопроводе для отвода газа, измери тельный прибор с блоком установки нуля, регулятор расхода, соединенный с нагревателем испарителя Я .Указанное устройство не обеспечивает надежного управления процессом перевода твердого вещества в газообразное.й м нтаНаиболее близким по техническосущнос и к предлагаемому являетсяустройство для управления хроцессоиспарения, содержащее испаритель,выходном трубопроводе которого усновлены запорный элемент и тепловрасходомер, на котором установленыпервый нагреватель, вход которогосоединен с выходом ключевого элемта, и датчик температуры, выход крого подключен к первому входу блсравнения, второй вход которагключен к выходу эадатчика темпер РАВЛЕНИЯ ЦРОЦЕССОМ ИСПАРЕНИЯ а выход - ко входу регулирующего блока, выход которого через исполнительный элемент связан со входом установленного на испарителе второго нагревателя 121.Недостатком данного устройстваляется сложность и ненадежностьтройства дня управления процессомпарения.Поскольку тепловой расходомер обладает инерционностью и газ первоначально подается в сильнонагретый рас ходомер, то время установления показаний велико. Поэтому расход газа при пуске может значительно превысить заданный регулирующий блок, что приводит к нарушению технологическогопроцесса.Кроме того, если тепловой расходомер неисправен, то на первый нагреватель может быть подано напряжение с регулирующего блока, если стрелка прибора находится слева от положения, соответствующего заданному расходу. Поэтому перед пуском необходимо убедиться, что тепловой расходомер и регулирующий блок исправны, запорный элемент открыт и только после этого подать напряжение на второй нагреватель. Частые отключения и подключенияпервого нагревателя сокращают срок ихслужбы и снижают надежность устройстваЦель изобретения - повыщение надежности устройства для управленияпроцессом испарения,Указанная цель достигается тем,что устройство для управления процессом испарения, содержащее испаритель, на выходном трубопроводе которого установлены запорный элемент итепловой расходомер, на которомустановлены первый нагреватель, входкоторого соединен с выходом ключевого элемента, и датчик температуры,выход которого подключен к первомувходу блока сравнения, второй вход 15которого подключен к выходу задатчика температуры, а выход - ко входурегулирующего блока, выход которогочерез исполнительный элемент связансо входом установленного на испарителе второго нагревателя, содержит последовательно соединенные датчик положения запорного элемента и триггер сраздельными входами, выход которогоподключен ко второму входу исполнительного элемента, а второй входко второму выходу регулирующего блока, причем второи выход датчика положения западного элемента соединенсо входом ключевого элемента, а третий выход - со входом задатчика температуры,На чертеже изображено устройстводля управления процессом испарения,функциональная схема.Устройство для управления процессом испарения содержит испаритель1, на выходном трубопроводе 2 которого установлены запорный элемент3 и теплово расходомер 4, на котором установлены первый нагреватель 4 О5, вход которого соединен с выходомключевого элемента б, и датчик 7температуры, выход которого подключен к первому входу блока 8 сравнения, второй вход которого подключенк выходу задатчика 9 температуры,а выход - ко входу регулирующегоблока 10, ныход которого через исполнительный элемент 11 снязан со входомустановленного на испарителе 1 второго нагревателя 12, а также последовательно соединенные датчик 13 положения запорного элемента и триггер 14с раздельными входами, выход которого подключен ко второму входу исполнительного элемента 11, а второй 55вход - ко второму выходу регулирующего блока 10, причем второй выходдатчика 13 положения запорного элемента соединен со входом ключевогоэлемента б, а третий - со входом за- рдатчика 9 температуры.Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии запорныйэлемент 3 закрыт, с ключевого элемента б на нагреватель тепловогорасходомера 4 поступает пониженноенапряжение, Температура тепловогорасходомера 4, соответствующая этому напряжению, фиксируется датчиком7 температуры, сигнал с которогопоступает на один из входов блока 8сравнения и компенсируется напряжением, поступающим с выхода задатчика 9 температуры, Сигнал на выходеблока 8 сравнения равен нулю, поэтому на выходе регулирующего блока 10присутствует напряжение, которое,однако, не поступает на вход второгонагревателя 12 испарителя 1, так какисполнительный элемент 11 закрыт сигналом с первого выхода триггера 14 сраздельными входами,При открытии запорного элемента3 с датчиком 13 положения запорногоэлемента поступают сигналы на входзадатчика 9 температуры, на входключеного элемента б и на первыйвход триггера 14 с раздельнымивходами, При этом на первый нагреватель 5 поступает номинальное напряжение, а с выхода задатчика 9 температуры на второй вход блока 8сравнения поступае 1 напряжение задания, соответствующее сигналу датчика 7 температуры при нулевСм расходегаза и номинальном напряжении напервом нагревателе 5,Из-за инерционности теплового расходомера 4 сигнал датчика температуры сразу не достигает номинальнойвеличины, поэтому на выходе блока 8сравнения присутстнует сигнал, соответствующий максимальному расходу(более заданного расхода) . Приисправности теплового расходомера4, блока 8 сравнения и регулирующегоблока 10 со второго выхода регулирующего блока 10 поступает сигнална второй вход триггера 14 с раздельными входами, сигнал с ныхода которого вызывает срабатывание исполнительного элемента 11, при этом спервого зыхода регулирующего блока10 снимается напряжение, подключающее второй нагреватель 12, По мерепрогревания теплового расходомера4 сигнал датчика температуры увеличивается, а сигнал на выходе блока8 сраннения уменьшается. При достижении сигналом на выходе блока 8сравнения уровня, соответствующегозадаийому расходу испаряемого вещества, при помощи регулирующего блока10 и исполнительного элемента 11подается напряжение на второй нагре"ватель 12 и начинается испарениекристаллического вещества.Поскольку тепловой расходомер 4на момент начала испарения не прогреется до нормальной температуры,то регулирующий блок отключает второй нагреватель 12 испарителя прирасходе газа меньше заданного. По796798 15 мере прогрева теплового расходомера показания прибора все больше соответствуют действительному расходу,Таким образом достигается плавное нарастание производительности процесса испарения без специальных программных задатчиков и исключаются выбросы газа при пуске устройства. При закрытии запорного элемента 3 с выхода датчика 13 положения запорного элемента на первый вход триггера 14 с раздельными входами поступает сигнал, вызывающий через исполнительныи элемент 11 отключение второго нагревателя 12.По сигналу с выхода датчика 13 положения запорного элемен- а уменьшается напряжение на первом нагревателе 5 и изменяется напряжение задатчика 9 температуры. Через время, определяемое инерционностью 20 теплового расходомера 4, сигнал на выходе блока 8 сравнения становится равным нулю. Таким образом, надежность данного устроиства для управления процессом испарения повышается за счет того, что исключается пуск устройства при закрытом запорном элементе и неисправном тепловом расходомере, уменьшается вероятность выброса газа за счет плавного нарастания производительности, кроме того, исключается перегрев теплового расхсдомера 4 при отсутствии расхода газа. Формула изобретенияУстройство для управлсния процессом испарения, содержащее испаритель, на выходном трубопровсде кото"рого установлены эапорный элементи тепловой расходомер, на которомустановлены первый нагреватель, входкоторого соединен с выходом ключезого элемента, и датчик .температуры,выход которого подключен к первомувходу блока сравнения, второй входкоторого подключен к выходу эадатчика температуры, а выход - ко входурегулирующего блока, выход которогочерез исполнительный элемент связансо входом устанозленного на испарителе второго нагревателя, о т д ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности устройства,оно содержит последовательно соеди"ненные датчик положения запорногоэлемента и триггер с раздельнымивходами, выход которого подключенко второму входу исполнительногоэлемента, а второй вход - ко второму выходу регулирующего блока, при"чем второй выход датчика положениязапорного элемента соединен совходом ключевого элемента, а третийвыход - со входом эадатчика температуры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Авторское свидетельство СССРР 328750, кл.05 Э 7/00 1972.2. Коротков Я.А. и др. Тепловыерасходомеры, Л., "Машиностроение",1969, с. 47, рис 21 ( проготип). ВНИИПИ Эаказ 9767/64Тираж 951 Подписное филиал ППП фПатеит