Способ управления теплоснабжающими установками пищевого предприятия

.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0270 ИЗО ТЕ Н СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНОМ лицелью и КПД М 24В.Я.ферманьян ордена Трудово и политехнический(088.8)Л. Проектированиеановок для промнергияф, 1968,ПЛ формироерение энергии, .значенияУ ения про- дискрет- устано- нагрузрвал аьплрасхода ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Краснодарскийго Красного Знаменинститут(54)(57)СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ Т ЖИОЩИМИ УСТАНОВКАМИ ПИЩЕВОГ ПРИЯТИЯ, предусматривающий ванне сигналанагрузки, изм суммарного расхода тепловой сравнение его с предельными ми рабочего диапазона измен изводительности установок и ное изменение режима работы вок при достижении сигналом,801026121 А ки предельного значения, о т ч а ю щ и й с ятем, что, с повышения производительности аппаратов тепловой обработки продуктов путем стабилизации параметров тепловой энергии, дискретно, с интервалом по времени фиксируют значения суммарного расхода тепловой энергии и определяют среднюю за интервал амплитуду его изменения, а формирование .сигнала нагрузки определяют по формулец О,еа+ОЛа,.+о,ба где, Ц - сигнал нагрузки) О - текущий расход тепловойэнергии; е Ч(- расход тепловой энергии в предыдущий момент времени, . О,- средняя за интеЙ туда изменениятепловой энергии. ВИзобретение относится к управлению теХнологическими установкамипищевого предприятия и может бытьиспользовано для регулированияпроизводительности теплоснабжающихустановок, 5Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ управления теплоснабжающимйустановками пищевого предприятия,заключающийся в формировании сигнала 1 Онагрузки, измерении суммарного расхода тепловойэнергии, сравненииего с предельными значениями диапазона изменения производительностии при достижении величиной расхода5предельного значения дискретногоизменения режима работы отдельнойустановки Ц,Недостатком данного способа является то, что в моменты выполнения дискретных операций параметрытепловой энергии отклоняются отзаданных значений, Это объясняется наличием переходного процесса,обусловленного несоответствиеммежду нагрузкой и производитель-ностью теплоснабжающих установок,В моменты переключения нагрузкастановится больше (меньше), чеммогут обеспечить теплоснабжающиеустановки при неизменном числе30работающих аппаратов, Для устранения несоответствия необходимоотключить (,включить ) одну или несколько установок. Время, необходимое для реализации операции переключения, складывается из времени срабатывания системы управленияи времени вывода установки на режим.40Снижение параметров тепловой энер гии приводит к уменьшению производительности и КПД теплопотребляющих аппаратов, поскольку снижается количество подводимой в единицу времени 45 теплоэой энергии. Это снижение обусловлено влиянием двух факторов вопервых, уменьшением параметров, тепловой энергии (давление, температуры и т.д,), во-вторых, уменьшается расход тепловой энергии, поскольку при неизменных положениях запорно-регулирующей арматуры расход зависит от перепада давления на них. Одновременноувеличиваются потери в передающих .линиях, поскольку увеличивается скорость движения теплоносителя. Компенсировать нестабильность параметров тепловой энергии применением систем автоматического регулирования у тепло- потребляющих аппаратов не удается60ввиду гого, что уменьшаетсямаксимальная производительность теплопотребляющих аппаратов, а также имеют место потери, вызванные переходными процессами в системе регулирования теплового режима теплопотребляющегоаппарата.Потребление тепла агреГатами пищевых, в частности,плодоперерабатывающих предприятий характеризуетсярезко выраженной неравномерностью,обусловленной графиком поступленияПищевого сырья на переработку, наличием теплопотребляющих аппаратовпериодического действия и т.д.В таких условиях резко увеличиваются частота возникновения режимовпереключения, а также. потери теплаи продукта,Цель изобретения - повышение производительности и КПД аппаратов тепловой обработки продуктов путем стабилизации параметров тепловой энергии,укаэанная цель достигается тем,что согласно способу управления теп"лоснабжающими установками пищевогопредприятия, предусматривающему формирование сигнала нагрузки,измеренйесуммарного расхода тепловой энергии,сравнение его с предельными значениями рабочего диапазона измененияйроизводительности установок и дискретному изменению режима работы установок прн достижении сигналом нагрузки предельного значения, дискретнос интервалом по времени фиксируютзначения суммарного расхода тепловой энергии и определяют среднюю заинтервал амплитуду его изменения, аформирование сигнала нагрузки определяют по формулеЯ:0,89+0,2 Я 0,60 д,где 9 " сигнал нагрузки,9 - текущий расход тепловойэнергии,Ц(" расход тепловой энергиив предыдущий момент времени,О" средйяя за интервал амплитуда изменения расходатепловой эйергии.На фиг, 1 представлен график,поясняющий способ, на фиг, 2 - структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.Предлагаемый способ основан наанализе динамики изменения расходатеплой энергии и экстраполяции полученных данных. На фиг. 1 представлен график изменения расхода тепловой энергии. В момент временизапоминается значение О( и рассчитывается величина 0,84, По ранеевведенному в память значению Ярассчитывается величина 02 О.Средняя за интервал амплитуда изменения расхода определяется повыражениюгде Я - средняя за интервал Т ампли 1туда изменения расхода тепловой энергии;Т - длительность временного интервалафЯД- соответственно расход тепловой энергии в моменты времени 1 и Ф, -1,Числовые коэффициенты (0,8, 0,20,6) являются "весами" значений функцйи Ц и определены по эксперимен- Отальным данным, полученным в результате обработки графиков изменения технологической нагрузки нескольких консервных предприятий. Средняя ошибка. экстраполяции не превышает 5Приведенное аналитическое выражение при:менимо и для других режимов измене-.;ния расхода тепловой энергии, приэтом может несколько возрасти ошибка,конкретное значение которой можноопределить экспериментально.Теплоснабжающие установки 1 - 3вырабатывают тепловую энергиюу,расходкоторой измеряется датчиком 4 расхода. Выход датчика связан. с сумматором 5,с элементом б памяти и интегратором 7. Выходные сигналы элемента Ьпамяти и интегратора 7 поступают навход сумматора 5, который осуществляет суммирование сигналов датчика,элемента памяти и интегратора с коэффициентами, соответствующими аналитическому выражению.Выходной сигнал сумматора 5 поступает на пороговое устройство 8, вкотором его значение сравнивается смаксимальным и минимальным значениями диапазона изменения произво, дительности,В случае выхода сигнала нагрузкиза диапазон изменения на вход блока 9 управления поступает соответствующий сигнал и блок управления9 реализует команды дискретного изменения производительности теплоснабжающих установок 1-3. Генератор 10 45предназначен для задания интерваладискретности измерений.По сигналам генератора 10, с заданной частотой т: - в каждый момент-твремени 1 производится сброс показаний интегратора на "0" и повторный пуск, поэтому выходной сигнал интегратора пропорционаленплощади,заштрихованной на фиг. 1. А выходной сигнал интегратора 7, взятый скоэффициентом 1/Т, и есть средняяза интервал амплитуды изменения расхода тепловой энергии.П р и м е р. Для наглядности, вкачестве теплоснабжающих установоквозьмем производетвенную котельную; 60оборудованную несколькими котлами;Пусть в некоторый момент временирасход пара превысит суммарную .производительность работающих котлов. Врезультате такого несоответствия 65 начнут изменяться параметры тепловой энергии - уменьшатся давлениеи температура пара, При этом потребитель недополучит часть необходимого ему тепла. Производительностьтехнологических установок (например,выпарных станций), уменьшается, ав ряде установок ухудшается качество получаемого продукта (например,пастеризаторы, автоклавы), Для исключения указанного несоответствия между расходом пара и производительностью котлов необходимо включитьрезервный котел. Однако вследствиеинерционных свойств резервного котласуммарная производительность котловбудет возрастать медленно, по мереразогрева оезервного котла и достигнет необходимого значения только через некоторое время.В течение этоговремени запаздывания в реализацииуправляющих воздействий будет наблюдаться указанное несоответствие,Положительный эффект достигаетсявследствие двух факторов.Во-первых, повышается точностьпредставления результатов измерениярасхода тепловой энергии. Это повышение точности достигается за счет того, что кроме измерения текущегорасхода тепловой энергии, анализируется значение расхода в предыдущиймомент времени, а также средняя заинтервал амплитуда изменения расхода,В результате этого сигнала Я опреЮделяемый по математической зависимости, приведенной в формуле изобретения,отражает и текущее значениеи динамику его изменения.Во-вторых, использование сигнала Ядля цепей управления повышает оперативность управления. Поскольку диск"ретные операции переключения выпол-няются в моменты, когда сигнал Ддостигает предельных значений, асигнал О учитывает динамику изменения расхода, то по предлагаемомуспособу дискретные операции выполняются не в моменты достижения расхо -дом предельных значений, а раньше,с некоторым упреждением, равным времени Т, При этом если величина Тбудет равна или больше времени за"паздывания в реализации управляющихвоздействий, то снижение параметровтепловой энергии будет полностьюисключено. Другими словами, поскольку резервный котел будет включен заранее, то к моменту, когда текущеезначейие расхода тепловой энергиидостигает предельного значения, онбудет находиться в рабочем режимеи может принять на себя наблюдаемоевозрастание расхода пара.Если в качестве теплоснабжающихприняты котельные установки, тоспособ может быть реализован следующим образом,1026121 аказ 4557/39 Тираж 874 Подписное НИИП лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Датчик 4 представляет собой дифманометр с пневматическим выходным сигналом, который совместно с диафрагмой, установленной в общем паропроводе, измеряет расход пара и преобразует его в пневматический 5 сигнал, Этот сигнал поступает на вход интегратора 7 и элемента 6 памяти. В качестве сумматора 5 исполь" зуется прибор алгебраического сум" мирования, Генератор 10 легко реали- Ю зуется на элементах системы УСЭППА Пороговое устройство 8 представляет собой два позиционных регулятора.Величины 0 аи Язадаются оператором с помощью задатчиковГ Блок 9 35 управления есть автомат пуска котла, его исполнение зависит от типа при-меняемого котла и вида сжигаемого топлива.Аналогично, т.е, по такой,же структурной схеме, могут быть реализованы системы управления холодильными,или бойлерными установками,Применение предлагаемого способа позволяет повысить оперативность управления и уменьшить снижение параметров тепловой энергии в моменты дискретного изменения режима работы установок. За счет этого повышается средняя производительность и КПД аппаратов "тепловой обработки про" дуктов. Следствием указанных эффектов является снижение потерь сырьяпри хранении на сырьевой площадке перед переработкой.