Способ автоматического регулирования режима работы электродного котла

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(31) 3469/73 Г 22 0 5/26 Г 22 В 1/30 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 301080, Бюллетень Но 40 Дата опубликования описания 30.10.80(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОДНОГО КОТЛАИзобретение относится к области энергетики, в частности к управлению процессом получения пара в электродных котлах. 5Известен способ автоматического регулирования режима работы электродного котла путем измерения величины протекающего в электродах тока и по- вышения ее до максимального значения добавлением свежей и сбросом отработанной воды по сигналу времени, определяющему продолжительность сброса, при достижении минимальной величины тока Я.15Продолжительность сброса отработанной воды постоянна и является за- . данной величиной. Недостаток способа заключается в зависимости режима работы котла от качества свежей воды и снижении экономичности в результате излишнего сброса отработанной горячей воды.Цель изобретения - обеспечение работы котла независимо от качества свежей воды и повышения .экономичности.Поставленная цель достигается тем, что дополнительно определяют интер" вал времени, в течение которого величина тока изменяется от максимального до минимального значения, сравнивают величину полученного интервала с заданной, и если она меньше, то разность между ними используют в качестве сигнала времени.Определение интервала времени производят путем Фиксирования моментов максимального и минимального значений тока в период уменьшения его величины.Кроме того, определение интервала времени ведут по скорости уменьшения величины тока.На фиг. 1 изображена схема системы для реализации способа автоматическбго регулирования режима работы электродного котла с пропорциональным законом; на Фиг, 2 - то же, с двух- позиционным законом регулирования.. Система содержит электродный котел 1 с двумя вертикальными электродами 2, установленными параллельно друг другу. Котел 1 и электроды 2 имеют постоянное сечение по всей длине. Каждый из электродов 2 электрическими проводами 3, 4 подключен к сети питания, К котлу 1 подключены подводя 1 щая труба 5 для подачи в него свежейводы и труба 6 для сброса отработанной воды.В подводящей трубе 5 расположен электромагнитный клапан 7, а в трубе 6 - электромагнитный клапан 8. В электрическом проводе 3 установлен датчик 9 тока. В качестве датчика 9 может служить трансформатор или резистор. Выходы датчика 9 проводами 10 и 11 соединены с входами преобразователя 12, который вырабатывает сигнал управления, пропорциональный току в электродах 2. 40 Дополнительно система содержит (фиг. 2) второй пороговый элемент 33 с тремя контактами 34, 35 и 36, связанный линией 14 связи с преобразователем 12. Подвижный контакт 36 второго порогового элемента 33 проводом 45 37 подключен через провод 29 к электромагнитному клапану 8. Вместо реле 21 времени в этом варианте система содержит дифференцирующее сравнивающее звено 38, соединенное с преобразователем 12. Звено 38 соединено с вторым Промежуточным реле 39 с переключателем и четырьмя контактами 40, 41, 42 и 43, Подвижный контакт 43 проводом 27 соединен с контактом 16, а контакты 40 и 41 проводами 28 и 29 - с электромагнитными клапанами 7 и 8 соответственно. Контакт 42 проводом 44 соединен с реле 39, К реле 39 подключены блок 45 возврата в исходное положение и блок 46 установки переклю-б 0 чателя реле 39 в среднее положение (на контакт 42). Блок 45 обеспечивает возврат переключателя реле 39 с контакта 41 на контакт 40. Блок 46 соединен проводом 20 с контактом 17. В проводе 10 установлен корректирующий резистор 13, служащий для установки величины управляющего сигна-.ла. Преобразователь 12 линией 14 связи соединен с пороговым элементом 15,йредставляющим собой переключатель сдвумя неподвижными 16, 17 и одним подвижным 18 контактами. К подвижному 20контакту 18 порогового элемента 15, подсоединен управляющий провод 19, покоторому подают управляющеенапряжение, включающее систему, Контакт 17проводом 20 соединен с реле 21 времени, которое проводом 22 связано спромежуточным реле 23, имеющим дванеподвижных 24 и 25 и один подвижный 26 контакт. Контакты 26 и 16 соединены между собой проводом 27.Неподвижные контакты 24 и 25 проводами 28 и 29 соединены с электромагнитными клапанами 7 и 8 соответ "ственно. Контакт 16 дополнительно пройодом 30 связан с устройством 31, соединенным другим проводом 32 с реле 21 времени. Устройство 31 предназначено для изменения величины интервала, установленного в реле 21 времени. Работает система следующим образом,Котел 1 заполняют водой до уровня, соответствующего заданной производительности. Величина проходящего по электродам 2 тока зависит от глубины погружения электродов и проводимости воды. Вследствие испарения воды ее уровень в котле 1 понижается, из-за чего снижается величина тока и уменьшаются испарение и скорость снижения уровня воды в котле 1. Проходящий по электродам ток уменьшается по показательной функции, если для упрощения принять, что проводимость воды в котле остается постоянной. Показатель этой Функции.тем ббльше, чем больше первоначальная проводимость воды. С другой стороны, показательная функция характеризуется тем, что для уменьшения ее значения на определенную относительную величину требуется один и тот же интервал времени поэтому в реле времени 21 устанавливают величину интервала, необходимую для уменьшения тока от максимального до минимального значения.Далее через управляющий провод 19 на контакт 18 подают управляющее напряжение. В показанном на фиг. 1 положении коммутации управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан 7. Свежая вода по подводящей трубе 5 поступает в котел 1 и уровень в нем и величина тока, протекающего в электродах 2, будут Повышаться.При достижении величиной тока, измеряемой датчиком 9 и преобразователем 12 максимального значения, срабатывает пороговый элемент 15 и соединяет провод 19 с проводом 20. Электромагнитный клапан 7 обесточивается и прекращает подачу свежей воды. Управляющее напряжение подается на реле 21 времени, которое контролирует величину заданного интервала, Это приводит к срабатыванию промежуточного реле 23, которое своим переключателем соединяет провод 27 с проводом 29.В результате испарения воды ток понижается до тех пор, пока не достигнет минимального значения. Это обычно продолжается в течение интервала времени, величина которого больше заданной величины согласно указанному выше предположению. Поэтому промежуточное реле 23 по сигналу от реле 21 времени возвращается в исходное положение раньше, чем пороговый элемент15, и при достижении минимального значения срабатывает пороговый элемент 15 и соединяет контакты 16 и 18. Управляющее найряжение вновь открывает электромагнитный клапан 7 на подводящей трубе 5, и свежая вода поступает в котел до тех пор пока величина тока не возрастет до своего максимального значения и не сработает пороговый элемент 15. Последующие циклы работы котла повторяются аналогично.60 С ростом числа циклов увеличивается концентрация солей в воде. Наконец наступает такое состояние, при котором интервал уменьшения тока от максимального до минимального значения станетменьше заданной величины, В этом случае пороговый элемент 15 по сигналуот преобразователя 12 вернется в исходное положение тогда, когда подвижный контакт 26 промежуточного реле 23соединяется с неподвижным контактом25, и управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан 8 и происходит сброс отработанной воды, Сброс будет происходить до тех пор, пока неистечет заданная величина интервала.В момент истечения заданной величиныинтервала по сигналу от реле 21 времени происходит обратное переключение промежуточного реле 23 с контакта 25 на контакт 24, и управляющеенапряжение открывает клапан 7, происходит подача свежей воды и повторяется цикл наполнения и работы котла В результате сброса отработанной и добавления свежей воды происходит уменьшение проводимости воды в котле. После нескольких циклов сброса отработанной и добавления свежей воды проводимость воды в котле приближается к значению, которое является опорным для заданной величины интервала времени. Фактическое значение проводимости колеблется в узких пределах около опорного значения. Остаточное отклонение от опорного значения изменяют устройством 31, которое предназначено для изменения заданной величины интервала времни, устанавливаемого в реле 21. Пороговый элемент 15 при достижении минимального значения тока по сигналу от преобразователя 12 включает устройство 31. Сокращение заданной величины интервала влечетза собой увеличение диапазона регулирования,Системаизображенная на фиг. 2,Фработает следующим образом. При достижении максимального значения токапо сигналу от преобразователя 12пороговый элемент 15 срабатывает иподает управляющее напряжение на блок 46, который устанавливает переключатель реле 39 в среднее положение наконтакт 42. Второй пороговый элемент33 также срабатывает и соединяет контакт 36 с контактом 35. В результатеиспарения воды в.котле протекающийпо электродам 2 ток 9 уменьшается 55и при достижении им минимального значения вновь срабатывает пороговыйэлемент 15 и подает управляющее напряжение через управляющий провод 19,контакты 18, 16, провод 27, контакты 43, 42 и провод 44 на второе промежуточное реле 39. Реле 39 срабатывает,Направление переключения реле 39 зависит от выходного сигнала дифференцирующего сравнивающего звена 38. Ес" ли значение производной тока по времени меньше заданной величины,то реле 39 соединит контакт 43 с контактом40, если больше, - то с контактом 41.В первом случае управляющее напряжение открывает электромагнитный клапан,7 и происходит добавление свежей водыв котел. Во втором случае управляющее напряжение открывает клапан 8 ипроисходит сброс отработанной воды.Когда величина тока достигнет своегонижнего предельного значения, срабатывает второй пороговый элемент 33и соединяет контакт 36 с контактом34Управляющее напряжение подаетсяна блок 45 возврата в исходное поло-"жение второго промежуточного реле 39.В результате этого реле 39 соединяетконтакт 43 с контактом 40 и подаетуправляющее напряжение на электромагнитный клапан 7. Клапан 7 открываетсяи свежая вода поступает в котел. Сподачей свежей воды начинается новыйцикл.Таким образом, дополнительное определение интервала времени; в течение которого величина тока изменяетсяот максимального до минимального значения, сравнение величины этого интервала с заданной и использованиерезультата сравнения для сброса отработанной воды обеспечивают независимость режима работы котла от качества свежей воды и повышают экономичность.Формула изобретения1. Способ автоматического регулирования режима работы электродногокотла путем измерения величины протекающего в электродах тока и повышения ее до максимального значения добавлением соежей и сбросом отработанной водй по сигналу времени, определяющему продолжительность сброса, придостижении минимальной величины тока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью обеспечения работы котла независимо от качества свежей воды и повышения экономичности, дополнительноопределяют интервал времени, в течение котброго величина тока изменяетсяот максимального до минимального значения, сравнивают величину полученно-го интервала с заданной, и если онаменьше, то разность между ними используют в качестве сигнала времени.2 Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что определение интервала времени производят путем фиксирования моментов максимального иминимального значений тока в периодуменьшения его величины..3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что определение интервала времени ведут по скоростиуменьшения величины тока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Дании Р 4709,кл. Н 05 В 3/60, 1969,