Система регулирования соотношения газов в смеси

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (И 1 5 Ь 05 П 11/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.И.Маранценбаум етельство СССР 0 11/13: 1982 К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) СИСТЕНА РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕИЯ ГАЗОВ В СМЕСИ(57) Изобретение относится к технике регулирования неэлектрицеских Изобретение относится к технике регулирования, а именно к системам регулирования неэлектрических вели-: чин, в частности соотношения компонентов в газовых смесях, и может быть использовано на гаэосмесительных станциях металлургических заводов, готовящих топливо для нагревательных и термических печей и дру" гих объектов, потребляющих газооб" разное топливо.Цель изобретения - повышение экономичности системы.На чертеже представлена Функциональная схема системы регулирования соотношения газов в смеси.Система содержит датчик 1 давле" ния смеси.с регулятором 2 расхода первого газа, коммутирующий блок 3 с замыкающими контактами 3.1"3.4 и соответствующими конечными выключа 2величин. Цель изобретения - повышение экономичности системы. Для достижения цели в известную систему, содержащую датчики расхода первого, второго и третьего газов, блок вычисления калорийности системы, ре-. гулятор расхода третьего газа и исполнительные механизмы клапанов, введены дроссельные заслонки, спарен ные раздвижной тягой и установлен" ные на линии подачи первого и вто" рого газов, датчики перепада давле" . ния на дроссельных заслонках, дат- чик давления смеси, регуляторы расхода газа и коммутирующий блок.з.п. Ф-лы, 1 ил. 1телями и реле (не показаны), ис" полнительный механизм клапана 4, дроссельные заслонки 5 и 6, спаренные между собой раздвижной тягой 7, блок 8 управления раздвижной тягой, состоящий из датчика 9 перепада давления первого и второго газов и исполнительного органа 10 датчик 11 перепада давления на дроссельной заслонке 5, соединенный с регулятором 12 положения дроссельной заслонки 5, датчик 13 1 ерепада давления на дроссельной заслонке 6, соединенный с регулятором 14 расхода второго газа, воздействующим на исполнительный механизм клапана 15, исполнительный механизм клапана 16, управляемый регулятором 17 расхода третьего газа, соединенным с блоком 18 вычисления калорийности смеси состоящим из датчиков 19-21 расхода5 10 15 20 25 30 35 4045 50 55 первого, второго и третьего газов, сумматоров 22 - 24, блока 25 умноже-ния, делителей 26 и 27, вычислителя 28 калорийности смеси первого и второго газов и вычислителя 29 калорий" ности смеси из трех газов.Система работает следующим обра" зом.В исходном положении исполнительный механизм клапана 16 на третьем резервном газе полностью закрыт, его конечный выключатель замкнут и через него подается питание на одно из реле блока 3. Контакты 3,1 - 3.3 этого реле замыкаются и подключают выходы регуляторов 2, 12 и 14 к иеполнительным механизмам (не показаны) клапанов 4 - 6 и 15, Другое реле блока 3 получает питание через последовательно соединенные конецные выключатели, замкнутые при полностью открытых клапанах 4 и 15, Контакт 3.4 этого реле замыкается и подклю.- чает регулятор 17 к клапану 16. Таким образом, в исходном положении контанты 3.1 - 3.3 замкнуты, а контакт 3.4 разомкнут.При работе системы давление смеси может изменяться от внешних возмущений. Эти изменения воспринимаются датциком 1 давления, и регулятор 2 через контакт 3.1 перемещает клапан 4, восстанавливая заданное давление. При этом изменяется расход первогогаза, цто воспринимается датчиком11,перепада давления на дроссельной заслонке 5. Регулятор 12 стремитсяскомпенсировать изменение перепада давления перемещением заслонки 5. . Поскольку заслонка 5 спарена с заслонкой 6 на втором газе, то и она перемещается на ту же велицину, цто и заслонка 5, При этом датцик 13 воспринимает возникающее изменение перепада давления на заслонке 6, а регулятор 14 компенсирует это изменение перемещением клапана 15, т.е. изменением расхода второго газа.Такое регулирование обеспечивает одинаковое соотношение перепадов давлений на заслонках 5 и 6 и следовательно, одинаковое соотношение расходов первого и второго газов. Спаренные заслонки 5 и б по существу являются измерительными дроссельными устройствами с постоянным перепадом и переменным переходным сечением. При одновременном перемещении спаренных заслонок 5 и б может возникнуть нарушение геометрического подобия их проходных сечений, что вызывает некоторую погрешность при приготовлении смеси газов. Это нарушение устраняется блоком 8 следующим образом. При изменении соотношения расходов первого и второго газов изменяется и соотношение их давлений, что воспринимается датчиком 9 перепада давлений. При этом замыкается один из контактов (" Больше" или "Меньше" ) позиционного регулирующего устройства, встроенного в датчик 9, который включает исполнительный орган 1 О. Последний воздействует на раздвижную тягу 7, удлиняя ее или укорачивая, в связи с чем спаренные заслонки 5 и б получают дополнительное перемещение. Это дополнительное перемещение в совокупности с основным, от регулятора 12, обеспечивает требуемую тоцность регулирования,Таким образом, происходит регулирование расхода второго газа по фактическому расходу первого, что позволяет выдержать заданное соотношение их расходов и, следовательно, калорийность смеси.Регулирование продолжается до полного открытия клапанов 4 и 15, цто свидетельствует о полном использовании ресурсов первого и второго газов - отходов собственного производства, и фиксируется блоком 3. При полном открытии клапанов 4 и 15 замыкается контакт 3.4 блока 3 и подключается выход регулятора 17 через исполнительный механизм к регулирующему клапану 16 на резервном газе. На вход регулятора 17 поступает сигнал от блока 18, который сравнивается с сигналом от задатчика, встроенного в регулятор 17, и в результате сравнения на выходе формируется команда управления клапаном 16. Как только клапан 16 нац" нет двигаться в сторону открытия, т.е. сдвигается из положения "Закры" то", контакты 3,1 - 3,3 блоха 3 раз" мыкаются, прекращая регулирование основных газовЭта блокировка выполнена с целью экономии резервного (природного) газа в случае, когда потребность в смешанном газе у потребителя снижается.Вычисление калорийности смеси,состоящей из трех газов, осуществляется в блоке 18 по зависимостиЧЗС 5 + Ч см(С 1 + С 2)ЧС, +С,+С,Сз + Чсм 1(ГСг)ЧЗ (1)С, + С, + С,где Ч - теплота сгорания смеси,состоящей из трех газов; 159631 10 Ч см С Сг- теплота сгорания смеси,состоящей иэ основныхгазов;- теплота сгорания резерв 3ного топлива,С, - расход основного первогогаза (коксового),Сг - расход основного второгогаза (доменного);Г - расход резервного газаЪ(природного),.Реализация этой зависимости происходит следующим образом. Сигналы,пропорциональные расходам С, и Сгосновных газов, с датчиков 19 и 20поступают на вычислитель 28 и первый сумматор 22. Сигнал с выходавычислителя 28 пропорциональныйи сигнал с сумматора 22, пропорциональный (С, + Г ), поступаютна блок 25 умножения, где Формируется сигнал, пропорциональный произведению Ч ,(С, + С ), Этот сигнал, 35пройдя делитель 26, уменьшается вЧ раза, образуя на выходе делителя2 о сигнал пропорциональный второмуслагаемому числителя зависимости(1). Числитель в целом Формируется 40на сумматоре 24, на который поступают сигнал с выхода делителя 26,пропорциональный Ч ,(Г+ С)/Чи сигнал от датчика 21 расхода, пропорциональный расходу резервного 45топлива Гэ. От этого же датчика 21сигнал, пропорциональный Сз поступает на сумматор 23, в котором суммируется с сигналом от сумматора22. В результате сигнал, пропорциональный сумме расходов трех газов,поступает на делитель 27, в которомФормируется знаменатель зависимости (1).Таким образом, на вход вычислителя 29 поступают сигналы, пропорциональные вь 1 ражениям С.з + Чс(С, ++ Сг)/Ч э и (С + С г + Сэ)/Ч . Отношение,этих выражений является теку-,36щим значением Ч , которое формируется на выходе вычислителя 29. Выход вычислителя 29 подключен к регулятору 17, в котором происходит сравнение сигнала текущего значенияс заданным на встроенном в регулятор 17 задатчике и Формирование команды на регулирующий клапан 16 через контакт 3,4 коммутирующего блока 3.Формула изобретения 1. Система регулирования соотношЕния газов в смеси, содержащая датчики расхода первого, второго и третьего газов, подключенные выходами к соответствующим входам блока вычисления калорийности смеси, выход которого соединен с входом регулятора расхода третьего газа, а также исполнительные механизмы клапанов, установленных на линии подачи газов, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности .системы, она содержит дроссельные заслонки, спаренные раздвижной тягой и установленные на линии подачи первогс и второго газов, датчики перепада давления на дроссельных заслонках, датчик давления смеси, регуляторы расхода газа и коммутирующий блок, конечные выключатели которого, установленные в цепи питания соответствующих реле, механически связаны с клапанами, выход датчика давления смеси подключен к входу регулятор;. расхода первого газа выход которог. через замыкающий контакт первого реле коммутирующего блока связан с входом исполнительного механизма клапана, установленного на линии по" дачи первого газа, выход датчика перепада давления на дроссельной заслонкеустановленной на линии подачи первого газа после соответствующего клапана, соединен с входом регулятора положения этой же дроссельной заслонки, связанного выходом через замыкающий контакт первого реле коммутирующего блока с раздвижной тягой, выход датчика перепада давления на дроссельной заслонке, установленной на линии подачи второго газа после соответствующего клапана, подключен к входу регулятора расхода второго газа, выход которого соединен через замыкающий контакт первого реле коммутирующего блока с входом исполни" тельного механизма клапана, установ1596313 Составитель Л.Цаллаговаедактор А.Огар Техред М,ХодаяБч Корректор М,Самборск Зака 09 Тираж 654 Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., д4/5в ВНИИП тельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Га роизг венноа,10 ленного на линии подачи второго газа, выход регулятора расхода третьего газа подключен через замыкающий контакт второго реле коммути" рующего блока к входу исполнитель 5 ного механизма клапана, установленного на линии подачи третьего. газа, причем все клапаны расположены на линиях подачи газов после датчиков ,рахода газов. 2. Система по и. 1, о т л и ц аю щ а я с я тем, что, с целью павы" щения точности, она. содержит блок управления раздвижной тягой, включающий .в себя последовательно соединенные датчик перепада давления первого и. второго газов, установленный после дроссельных заслонок, и исполнительный орган, связанный выходом с раздвижной тягой.