Устройство для управления судовой дистилляционной установкой

 

Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик установки. Регулятор 2 с включенным на его вход измерителем 1 температуры питательной воды (ПВ) управляет регулирующим органом 3, изменяющим расход греющего пара (ГП) через водоподогреватель 35, либо регулирующим органом 5, изменяющим расход низкопотенциального вторичного теплоносителя (НВТ) через утилизационный водоподогреватель 36, в которых подогревается ПВ. При наличии достаточных для подогрева ПВ параметров НВТ регулятор 2 управляет через элемент И 11 регулирующим органом 5, который полностью открывается при снижении параметров НВТ и своим сигнализатором 6 открытого положения подает сигнал по цепи - формирователь 14 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9-на переключение выхода регулятора с привода регулирующего органа 5 на привод регулирующего органа 3. После этого при нехватке теплоты НВТ регулирование температуры ПВ осуществляется дополнительным нагревом ее с помощью ГП. Повышение параметров НВТ вызывает необходимость в уменьшении подачи ГП и регулятор 2 изменяет сигнал, прикрывая и в конечном счете закрывая полностью регулирующий орган 3. Сигнализатор 4 закрытого положения регулирующего органа 3 подает сигнал по цепи - формирователь 15 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9, переключая регулятор 2 вновь на управление регулирующим органом 5, управляющим подачей НВТ. В том случае, когда заданная температура ПВ обеспечивается при полностью закрытом регулирующем органе 3 и полностью открытом регулирующем органе 5, устройство осуществляет автоматический цикличный поиск того из двух теплоносителей - ГП или НВТ и соответственно регулирующего органа 3 или 5, которым должен управлять в дальнейшем регулятор 2 и обеспечивать при этом максимально возможную утилизацию теплоты НВТ. Устройство по команде сигнализаторов 4 и 6 положения по цепям - элементы И 12, И 13, таймер 20, формирователь 16 импульса, элементы ИЛИ 7, ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 либо по цепи - элементы И 12, ЗАПРЕТ 10, таймер 21, формирователь 17 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 поочередно через заданные интервалы времени подключает регулятор 2 к приводам регулирующих органов 3 и 5. При дальнейшем уменьшении или повышении параметров НВТ включается в работу, соответственно регулирующий орган 3 или 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1497113 А 1 д11 4 В 63 J 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/AS.51

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4349341/40-11 (22) 18.11.87 (46) 30.07.89. Бюл. № 28 (72) Н. Н. Колесник, И. М. Цейтлин и P. Г. Миловидов (53) 621.187.1 (088.8) (56) Wiechert Н., Betriebserfahrugen mit

den Trisch wasser zeugungsan1agen fur

den Schiffstyp «Tropik». — «Schiffbautechnik». Bd. 1, 1968, N 7, S. 384 — 387. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

СУДОВОЙ ДИСТИЛЛЯЦИОННОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к судостроению. Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик установки.

Регулятор 2 с включенным на его вход измерителем 1 температуры питательной воды (ПВ) управляет регулирующим органом 3, изменяющим расход греющего пара (ГП) через водоподогреватель 35, либо регулирующим органом 5, изменяющим расход низкопотенциального вторичного теплоносителя (НВТ) через утилизационный водоподогреватель 36, в которых подогревается ПВ. При наличии достаточных для подогрева ПВ па2 раметров НВТ регулятор 2 управляет через элемент И 11 регулирующим органом 5, который полностью открывается при снижении параметров НВТ и своим сигнализатором 6 открытого положения подает сигнал по цепи — форми ровател ь 14 и м пульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9— на переключение выхода регулятора с привода регулирующего органа 5 на привод регулирующего органа 3. После этого при нехватке теплоты НВТ регулирование температуры ПВ осуществляется дополнительным нагревом ее с помощью ГП. Повышение параметров HBT вызывает необходимость в уменьшении подачи ГП и регулятор 2 изменяет сигнал, прикрывая и в конечном счете закрывая полностью регул ирующий орган,3. Сигнализатор 4 закрытого положения регулирующего органа 3 подает сигнал по цепи — формирователь 15 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9, переключая регулятор 2 вновь на управление регулирующим органом 5, управляющим подачей НВТ. В том случае, когда заданная температура ПВ обеспечивается при полностью закрытом регулирую1цем органе 3 и полностью открытом регулирую14971

3 гцем органе 5, устройство осуществляет автоматический цикличный поиск того из двух теплоносителей ГП или НВТ и соответственно регулирующего органа 3 или 5, которым должен управлять в дальнейшем регулятор 2 и обеспечивать при этом максимально возможную утилизацию теплоты НВТ. Устройство по команде сигнализаторов 4 и 6 положения по цепям — элементы И 12, И 13, таймер 20, формирователь 16 импульса, эле13

4 менты ИЛИ 7, ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 либо по цепи — элементы И 12, ЗАПРЕТ 10, таймер 21, формирователь 17 импульса, элементы ПАМЯТЬ 8, И 11 и ЗАПРЕТ 9 поочередно через заданные интервалы времени подключает регулятор 2 к приводам регулирующих органов 3 и 5. При дальнейшем уменьшении или повышении параметров НВТ включается в работу соответственно регулирующий орган 3 или 5. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для управления судовыми опреснительными установками.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик установки.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для управления судовой дистилляционной установкой адиабатного типа.

Устройство содержит измеритель 1 температуры, регулятор 2, первый регулирующий орган 3 с приводом и сигнализатором 4 закрытого положения, второй регулирующий орган 5 с приводом и сигнализатором 6 открытого положения, логические элементы

ИЛИ 7 и ПАМЯТЬ 8, первый 9 и второй 10 логические элементы ЗАПРЕТ, первый, второй и третий логические элементы И 11, 12 и 13, первый — четвертый формирователи

14 — 17 импульса, причем каждый формирователь импульса включает взаимосвязанные логические элементы ЗАДЕРЖКА 18 и ЗАПРЕГ 19, а также первый и второй таймеры

20 и 21. Устройство включено в состав судовой дистилляционной установки адиабатного типа (например, трехступенчатой), состоящей из испарителя с камерами 22, 23 и 24 и парения, встроенного в них конденсатора 25 и сборников 26 дистиллята, питательного (морской воды), дистиллятного и рассольного насосов 27, 28 и 29, трубопровода 30 питательной воды, дистиллятного трубопровода 31, рассольного трубопровода

32, трубопровода 33 подачи греющего пара и трубопровода 34 подачи низкопотенциального вторичного теплоносителя, первого и второго водоподогревателей 35 и 36. Сборники 26 дистиллята гидравлически связаны между собой трубопроводами 37. Ступени испарителя связаны с трубопроводом 38 отвода паровоздушной смеси и неконденсируемых газов.

Устройство работает следующим образом.

При работе дистилляционной установки

20 опресняемая морская вода прокачивается питательным насосом 27 по трубопроводу 30 через конденсаторы 25 всех камер 22, 23 и 24 испарения, начиная .с последней камеры 24, в которых давление (разрежение) последовательно понижается от первой камеры 22 к последней камере 24. Разрежение в камерах создается путем отсасывания паровоздушной смеси (неконденсируемых газов) из камер испарения (например, эжектором) по трубопроводу 38. В конденЗ саторах 25 питательная вода подогревается за счет передачи ей теплоты конденсирующихся паров. Из конденсаторов 25 питательная вода поступает в первый и второй водоподогреватели 35 и 36, в которые подаются соответственно греющий пар и

35 низкопотенциальный вторичный -;еплоноситель (например, отработавший пар, конденсат греющего пара, нагретая в контуре охлаждения судовых дизелей вода и т. п.)

Питательная вода в водоподогревателях 35 и 36 нагревается до температуры, превы40 шающей температуру насыщения при созданном в первом камере 22 испарения разрежении. Температура поступающей в испаритель питательной воды автоматически поддерживается постоянной. В результате пере45 грева питательная (морская) вода в первой камере 22 вскипает и часть ее испаряется.

Такой же процесс повторяется в последующих камерах 23 и 24, так как разрежение в каждой из них больше, чем в предыдущей.

Пары воды конденсируются в конденсато 0 рах 25 и дистиллят стекает в сборники 26, сообщающиеся посредством трубопроводов

37, а из сборника 26 последней камеры 24 откачивается дистиллятным насосом 28 по трубопроводу 31 к потребителю — в судовую цистерну. Рассол из последней камеры 24

55 откачивается рассольным насосом 29 по трубопроводу 32 за борт. Частично подогретая в конденсаторах 25 питательная вода дополнительно подогревается во втором (утили1497! 13

5 зационным) водоподогревателем 36 за счет тепловой энергии низкопотенциального вторичного теплоносителя (например, нагретой водой из контура охлаждения судовых дизелей, отработавшим паром от судовых механизмов, конденсатом греющего пара из судовых систем парового отопления, кондиционирования воздуха, теплообменного оборудования рыбоперерабатываюших плавучих баз — заводов и т. п.) . .В тех случаях, когда изменения режимов работы судовых систем и оборудования вызывают уменьшение поступления низкопотен циального теплоносителя, догрев питательной воды до заданного значения осуществляется греющим паром в первом водоподогревателе 35. В режиме с достаточным для работы установки расходом низкопотенциального теплоносителя первый регулирующий орган 3 полностью закрыт и греющий пар в первый водоподогреватель 35 не поступает. Низкопотенциальный теплоноситель через второй регулирующий орган 5 по трубопроводу 34 поступает во второй водоподогреватель 36 и подогревает питательную воду. С сигнализатора 4 закрытого положения первого регулирующего органа 3 поступает команда на вход второго формирователя 15 импульса и на второй вход второго элемента И 12. В формирователе импульса команда поступает на прямой вход элемента ЗАПРЕТ 19 и на вход элемента ЗАДЕРЖКА 18. Благодаря тому, что в течение времени (например, около

1 с), необходимого для срабатывания элемента ЗАДЕРЖКА 18, отсутствует запрещающий сигнал на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 19, на его выходе возникает сигнал, поступающий в данном случае на первый записывающий вход элемента ПАМЯТЬ 8 и запоминается в нем. Через заданное время срабатывает элемент ЗАДЕРЖКА 18 и подает запрещающий сигнал на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 19, на выходе которого и, соответственно, на выходе формирователя импульса пропадает сигнал. Запомнившийся выходной сигнал элемента ПАМЯТЬ 8 поступает на вторые входы первого и третьего элементов И 11 и 13 и на инверсные входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ 9 и 10. Вследствие этого управляющий сигнал с выхода регулятора 2 через первый вход первого элемента И 11 поступает на привод второго регулирующего органа 5. При отклонении температуры питательной воды, контролируемой измерителем 1 температурь, регулятор 2 воздействует на привод второго регулирующего органа 5, последний открывается,или закрывается, изменяя соответствующим образом расход низкопотенциального теплоносителя через второй водоподогреватель 36 и обеспечивая поддержание заданной температуры питательной воды на входе в испаритель. В случае изменения нагрузки или отключения части аппаратов и

55 механизмов, являвшихся источниками тепловой энергии низкопотенциального теплоносителя, и уменьн»ен»»я по этой причине теплопередачи во втором водоподогревателе

36 второй регулирую»ций орган 5 постепенно открывается и в конечном счете полностью открывается. Полное его открытие сопровождается срабатыванием сигнализатора 6 открытого положения, выходная команда которого поступает на вход первого формирователя 14 импульса и первый вход второго элемента И 12. Кратковременный сигнал с выхода первого формирователя 14 импульса поступает на стирающий вход элемента ПАМЯТЬ 8 и на его выходе пропадает ранее запомнившийся сигнал, соответственно пропадают сигналы на вторых входах первого и третьего элементов И 11 и 13 и на инверсных входах первого и второго элементов ЗАПРЕТ 9 и 10.

Наличие на входах второго элемента И !2 сигналов с обоих сигнализаторов 4 и 6 положения обуславливает появление на его выходе сигнала, поступающего на первый вход третьего элемента И 13 и на прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ !0. В связи с этим управляющий сигнал регулятора 2 переключается с входа привода второго регулирующего органа 5 на вход привода первого регулирующего органа 3, а на вход второго таймера 21, настроенного на срабатывание с учетом инерционности водоподогревателей и измерителя температуры, через

1 — 5 мин поступает выходной сигнал второго элемента ЗАПРЕТ 10. В том случае, если за время, необходимое для срабатывания второго таймера 21, температура питательной воды будет иметь тенденцию к повышению, управляющий сигнал регулятора 2 не сможет вызвать изменения положения регулирующих органов, так как регулятор 2 через первый элемент ЗАПРЕТ 9 подключен к приводу первого регулирующего органа 3, находящегося в полностью закрытом положении. Команды сигналнзаторов 4 и 6 положения сохраняются на входах второго элемента И 12 и с его выхода сигнал продолжает поступает через второй элемент

ЗАПРЕТ 10 на вход второго таймера 21.

Через заданное время второй таймер 2! срабатывает и через четвертый формирователь

17 импульса подает кратковременный сигнал на второй записывающий вход элемента

ПАМЯТЬ 8 и запоминается в нем. Появление сигнала на выходе элемента ПАМЯТЬ 8 вызывает, как это было описано выше, переключение управляющего сигнала регулятора 2 снова на вход второго регу»ирующего органа 5, который начинает прикрываться и изменять подачу низкопогенциального теплоносителя во второй водоподогреватель 36, поддерживая заданную температуру питательной воды. Выходной сигнал элемента ПАМЯТЬ 8 поступает также через

1497113

Формула изобретения вгорой вход третьего элемента И 13 на вход срвого таймера 20, начинающего отсчет времени. Одновременно с началом перемещения второго регулирующего органа 5 пропа.гает команда на выходе сигнализатора 6 открытого положения, поступавшая на первый вход второго элемента И 12, пропадают сигналы на выходы второго элемента И 12, первом входе и, соответственно, выходе третьего элемента И 1 3 и на входе первого та и мер а 20. Последн и и откл юча ется. Устройство продолжает работать описанным выше образом. Если же за время, необходимое для срабатывания второго таймера 21, температура питательной воды будет иметь тенденцию к дальнейшему понижению, то управляющий сигнал регулятора 2, поступаюгций через первый элемент ЗАПРЕТ 9 на привод первого регулирующего органа 3, вызовет перемещение последнего в сторону открытия. В первый водоподогреватель 35 станет поступать по трубопроводу 33 греющий пар, компенсируя недостаток теплоты низкопотенциального теплоносителя, утилизируемой во втором водоподогревателе 36.

Управляя первым регулирующим органом 3, регулятор 2 поддерживает постоянной температуру питательной воды на входе в испаритель. Одновременно с началом открытия первого регулирующего органа 3 пропадает выходная команда сигнализатора 4 закрытого положения, поступающая до этого времени на вход второго формирователя 15 импульса и второй вход второго элемента И 12, пропадают сигналы на первом входе третьего элемента И 13 и прямом входе второго элемента ЗАПРЕТ 10, пропадает сигнал на входе второго таймера 21. Последний отключается. В том же случае, когда при полностью закрытом первом регулирующем органе 3 и полностью открытом втором регулирующем органе 5 теплоты, отдаваемая низкопотенциальным теплоносителем во втором водоподогревателе 36, достаточна для нагрева питательной воды до заданной температуры, регулятор 2 не выдает управляющий сигнал на открытие или закрытие регулирующего органа. Устройство в описанном режиме работы установки обеспечивает автоматическое поочередное срабатывание первого и второго таймеров 20 и 21, соответственно третьего и четвертого формирователей !6 и 17 импульса, чередующиеся включение н отключение элемента ПАМЯТЬ

8 и подключение регулятора 2 к первому и второму регулирующим органам 3 и 5. Такой автоматический поиск осуществляется до тех пор, пока не нарушится баланс теплоты, максимально отдаваемой низкопотенциальным теплоносителем, и на выходе регулятора 2 появится управляющий сигнал, вызывающий открытие первого регулирующего органа 3 или закрытие второго регулирующего органа 5.

1О

20 .25

1. Устройство для управления судовой дистилляционной установкой, включающей взаимосвязанные испаритель, конденсатор, первый и второй водоподогреватели и трубопроводы греющего пара, отработавшего теплоносителя и п итател ьн ой воды, содержащее измеритель температуры, установленный в трубопроводе питательной воды после водоподогревателей, регулятор, связанный своим входом с измерителем температуры, и регулирующий орган с приводом, установленный на трубопроводе подачи греющего пара в нагревательную полость первого водоподогревателя, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик установки, устройство снабжено вторым регулирующим органом с приводом, установленным на трубопроводе подачи низкопотенциального отработавшего теплоносителя в нагревательную полость второго водоподогревателя, логическими элементами ИЛИ и ПАМЯТЬ, первым и вторым логическими элементами ЗАПРЕТ, первым, вторым и третьим логическими элементами И, первым, вторым, третьим и четвертым формирователями импульса, первым и вторым таймерами; сигнализатором закрытого положения привода первого регулирующего органа и сигнализатором открытого положения привода второго регулирующего органа, причем регулятор своим выходом связан с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к приводу второго регулирующего органа, и с прямым входом первого элемента ЗАП РЕТ, выход которого подключен к приводу первого регулирующего органа, сигнализатор открытого положения второго регулирующего органа связан с первым входом второго элемента И и через первый формирователь импульса — с первым входом элемента ИЛИ, сигнализатор закрытого положения первого регулирующего органа связан с вторым входом второго элемента И и через второй формирователь импульса — с первым записывающим входом элемента ПАМЯТЬ, стирающий вход которого связан с выходом элемента ИЛИ, а выход — с вторыми входами первого и третьего элементов И и инверсными входами первого и второго элементов ЗАПРЕТ, а второй элемент И связан своим выходом с первым входом третьего элемента И, выход которого через последовательно включенные первый таймер и третий формирователь импульса подключен к второму входу элемента ИЛИ, и с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого через последовательно включенные второй таймер и четвертый формирователь импульса подключен к второму записывающему входу элемента ПАМЯТЬ.

1497113

Составитель Е. Игнатьев

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 4393/24 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый из формирователей импульса снабжен элементами ЗАДЕРЖКА и ЗАПРЕТ, при этом вход формирователя импульса связан с прямым входом элемен10 та ЗАПРЕТ и через элемент ЗАДЕРЖКА — с его инверсным входом, а выход формирователя импульса подключен к выходу элемента ЗАПРЕТ.