Устройство для регулирования уровня воды в котле

 

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам автоматического регулирования уровня воды в котле, и может быть использовано для регулирования уровня жидкости и в других технологических агрегатах различных отраслей промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для этого в устройство для регулирования уровня воды в котле содержит датчики 1 - 5 уровней, элементы НЕ 6, 7, 8, триггеры 9, 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, блоки 12, 13 управления исполнительными механизмами, блок 14 защиты и сигнализации и блок 15 запуска. Блок 14 содержит два элемента И, два триггера, два усилителя мощности, два световых индикатора, элемент ИЛИ и формирователь сброса. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

ССЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОбРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (2 ) 44251 51 j 24-24 (22) .12.05,88 (46.) 23.02.90. Бн>л. У 7 (71 ) Чебоксарское производственное ,объединение "Электроприбор (72) А.А. Александров и В.В.Ремизов (53) 62-59(088.8) (56) Патент США Р 4600844, кл. Н 01 Н 35/18, опублик.1986.

Авторское свидетельство СССР !

1- 1231490, кл. G 05 D 9/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

9 1!1!0088440000, кл. G 05 D 9/12, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

УРОВНЯ ВОДЫ В КОТЛЕ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам

„„SU„„1545207 А 1 (5! )5 G 05 D 9/!2

2 автоматического регулирования уровня воды в котле, и .может быть использовано для регулирования уровня жидкости и в других технологических

I агрегатах различных отраслей промышленности. Цель изобретения — расщирение функциональных воэможностей, Для этого устройство для регулирования уровня воды в котле содержит датчики 1-5 уровней, элементы HF. 6,7, 8, триггеры 9, 10, элемент ИЛИ-НЕ

11, блоки !2, 13 управления исполнительными механизмами, блок !4 защиты и сигнализации и блок 15 запуска.

Блок 14 содержит два элемента И, два триггера, два усилителя мощности, два световых индикатора, элемент ИЛИ и формирователь сброса. 1 з.п,ф-лы, 2 ил.!

545207

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам автоматического регулирования уровня воды в котле, и может быть использовано для регулирования уровня жидкостей и в других технологических агрегатах различных отраслей промышленности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — функциоиальная схема блока защиты и сигнализации.

Устройство для регулирования уров- !5 ня воды в котле содержит датчик 1 верхнего предельно допустимого уровня, датчик 2 верхнего регулируемого уровня, датчик 3 нижнего регулируемого уровня, датчик 4 нижнего аварийного уровня, датчик 5 верхнего аварийного уровня, элементы НЕ 6-8, триггеры 9 и 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, блоки 12 и 1 3 управления исполнительными механизмами, установленными соответственно на трубопроводах заполнения и слива воды из котла, блок !4 защиты и сигнализации и блок 15 запуска. Датчики 1-5 уровня являются соответственно датчиками-сигнализа30 торами следующих уровней воды: верхнего предельно допустимого, верхнего регулируемого, нижнего регулируемого, нижнего аварийного, верхнего аварийного. Блок 14 содержит элементы И 1 6, и 17, триггеры .18 и 19, усилители 20 35 и 21 мощности, световые индикаторы

22 и 23, элемент ИЛИ 24 и формирователь 25 сброса °

Устройство работает следующим образом.

При включении электропитания на первом и втором выходах блока 15 запуска устанавливаются сигналы соотвественно логической 1 и логическо- 45

ro "О". Сигнал логического "0", поступая на вход блока 14 зашиты и сигнализации, запрещает контроль сигналов с датчиков 5 и 4 уровня, а выходной сигнал блока 14 принимает значение логического О . Одновременно сигнал

1: I:

50 логической "!" с выхода блока 15 поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 11. обеспечивая формирование его выходного сигнала (логического "О ) который, воздействуя на блок 1 2 управлеиия исполнительным механизмом, обеспечивает eI o отключение (закрытие) и тем самым запрет заполнения котла водой. Состояние блока 13 управления исполнительным механизмом на трубопроводе слива воды из котла зависит от значения выходного сигнала триггера 9, которое, в свою очередь, зависит от сигналов датчиков и 2, поступающих на его В- и $-входы.

Пусть уровень воды в котле находится между нижним регулируемым и нижним аварийным . В этом случае выходные сигналы датчиков 1-3 и 5имеютт значение логической "!, а датчика 4 логического Оп. Тогда, учитывая, что сигналы датчиков 1 и 3 инвертируются элементами НЕ„6 и 7 соответственно, на 8-входе триггера 9 сигнал равен логическому "0", íà его R-входе и на инвертирующем S-входе триггера

10 — логической 1 ",* а на инвертирук1щем R-входе триггера 1 Π— логическому

"0". Поэтому триггеры 9 и 10 устанавливаются в состояние "0 . Выходной сигнал триггера 9, равный лсгическо-му "О, поступая на вход блока 13, обеспечивает отключение (закрытие) исполнительного механизма на трубопроводе слива воды из котла, а выходной сигнал триггера 1 0 (логический "О") поступает на первый вход элемента

ИЛИ-НЕ 1, не изменяя его состояния .

Сигнал логического 0" с выхода блока

14 поступает на вход блока 14, поэтому после воздействия оператором на его орган "Пуск" на первом выходе формируется логический О, который поступает на второй вход элемента ИЛИ-HE J.l, а на втором — логическая ".1", поступающая на третий. вход блока .14. Так как на первый и второй его входы с датчика 5 через элемент НЕ 8 и с датчика 4 соответственно поступают сигHBJIbI, равные логическому О, значение выходного сигнала блока 1 4 не изменяется. Наличие на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ

11 сигналов логического "0", обеспечивает на его выходе сигнал логической "1", поступающей на вход блока

12, который включает (открывает) исполнительный механизм на трубопроводе заполнения котла водой. В результате чего уровень воды в котле начинает подниматься, сначала он достигает нюкнего регулируемого уровня, при этом датчик 3 изменяет свой выходной сигнал с логической 1 на логический "0, который через элемент НЕ 7 поступает на инвертирующий

1545207

5

R-вход триггера 10 и не изменяет его состояния. Затеи уровень воды в кот— ле достигает верхнего регулируемого значения, тогда выходной сигнал датчика 2 принимает значение логического "0" и, поступив на инвертирующий

S-вход триггера 10, переклкчает его в состояние "1", которая поступив на вход элемента ИЛИ-НЕ 11, вызывает формирование на его выходе сигнала логического 0 . Этот сигнал, воздействуя на вход блока 1 2, обеспечивает закрытие исполнительного механизма на трубопроводе заполнения котла водой, т.е. подача воды в котел и подъем ее уровня в нем прекращаются.

Сигнал логического "0" с выхода датчика 2 одновременно поступает и íà Rвход триггера 9, но состояния его не изменяет. Во время работы котла при производстве пара расходуется определенное количество воды, что способствует снижению ее уровня в котле.

Когда уровень снизится ниже регулируемого значения, срабатывает датчик

3, на его выходе формируется "1" и через элемент HE 7 поступает на инвертирующий R-вход триггера 10 и переключает его в состояние 0".При этом оба входных сигнала элемента

ИЛИ- IE 11 снова становятся равными логическому "0", поэтому его выходной сигнал принимает значения логической

"1". Этот сигнал, воздействуя на блок 12, приводит к открытию исполнительного механизма на трубопроводе заполнения котла водой, после этого уровень воды в котле снова начинает подниматься. Далее процесс работы устройства для регулирования уровня воды в котле повторяется, при этом обеспечивается стабилизация уровня воды между уровнями, определяемыми датчиками 2 (сверху) и 3 (снизу), Если по какой-либо причине, например при неисправности исполнительного механизма на трубопроводе заполнения котла водой, повьпнение уровня воды за счет вскипания при резком падении давления в котле во время подключения его к потребителю или при резком увеличении расхода пара потребителем, уровень воды повьппается до верхнего предельно допустимого, то срабатывает датчик 1 и формирует на выходе сигнал логического 0 . Этот сигнал, инвертируясь элементом НЕ 6, поступает на

S-вход триггера 9 и переключает его"в состояние логической 1". Выходной сигнал триггера 9 воздействует на вход блока 13 управления исполнительным механизмом на трубопроводе слива воды из котла. В этом случае блок

l3 обеспечивает включение (открытие) данного механизма и слив воды из котла, Выходной сигнал триггера 9 может быть использован для включения предупредительного сигнализатора (не показано), Вследствие слива воды из котла уровень ее понижается и при

I снижении его ниже верхнего предельно допустимого значения датчик 1 возвращается в состояние логической 1.

Однако состояние триггера 9 сохраняется прежним, соответствующим "1", поэтому понижение уровня воды проI должается. Когда он опускается ниже верхнего регулируемого, датчик 2 фор" мирует на выходе сигнал логической

"1", который, поступив на R-вход триггера 9, возвращает его в состояние логического "0". В результате чего блок 13 обеспечивает закрытие исполнительного механизма на трубопроводе слива воды из котла и дальнейшее более медленное снижение уровня воды возможно только за счет расхода ее на выработку пара.

Если же после достижения уровнем воды верхнего предельно допустимого значения он продолжает повьппаться из-за неисправности, например, механизма на трубопроводе слива или более интенсивного процесса повьппения. уровня за счет вскипания при резком падении давления, то при достижении уровнем воды верхнего аварийного срабатывает датчик 5, на его выходе формируется логический "0, который, инвертируясь элементом HE 8 и, поступив на первый вход блока 14, приводит к формированию на его выходе сигнала логической "1 . Одновременно в блоке 14 с помощью соответствующего триггера обеспечивается запоминание аварийной ситуации и включение индикатора.

Логическая "1" с выхода блока 14 поступает на вход блока 1 5 и устанавливает его в исходное состояние (сигнал на первом его выходе равен логической "1", а на втором — логическому 0 ). При этом логический 0, поступивший на вход блока 14, блокирует прием сигналов по первому и второму входам блока 14, обеспечивая

7 1545207 8 тем самым запоминание и HHöèêàöèí аварийной ситуации. Сигнал логической

lit 11

1 поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 11, на первом входе которого сигнал также равен логической "1", и дополнительно подстраховывает запрет на включение исполнительного механизма на трубопроводе заполнения котла водой блока 12 управления. Выходной сигнал блока 14 может быть использован для отключения подачи топлива к горелачному устройству кот-. ла и закрытия задвижки на его пароправоде (не показано1, В другой ситуации во время работы котла, когда уровень воды в котле снижается до нижнего аварийного, например, из-за разрыва трубопровода заполнения котла водой или негерметичности п арматуры на трубопроводе слива воды, датчик 4 формирует на своем выходе сигнал логической 1". В этом случае, как и в предыдущем, после срабатывания соответствующего узла защиты в 25 блоке 14, блок 15 вырабатывает выходные сигналы, обеспечивающие блокировку приема сигналов блоком 14 и открытия исполнительного механизма на трубопроводе заполнения котла водой, gp что предотвращает последующее попадание воды в опустевший и раскаленный

Котел. После воздействия на орган квитирования блока 14 его выходной сйгнал снова принимает значение логического

"0, позволяющего после устранения причины аварийной ситуации с помощью блока .15 включить регулирование уровня воды в котле, которое мажет быть включено с помощью того же блока. 40

Формула изобретения

1 . Устройство для регулирования уровня воды в котле, содержащее дат- 45 чик верхнего регулируемого уровня, первый и второй триггеры, блок управления первым исполнительным механизмом, элемент ИЛИ-FIE, блок защиты и сигнализации и блок запуска, причем выход первого триггера соединен с входом блока управления первым исполнительным механизмам, выход второго триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом блока запуска, а вход установки единичного состояния второго триггера соединен с выходам датчика верхнего регулируема.го уровня, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью расширения функциональных вазможностей, в нега введены датчики верхнего предельна допустимога, нижнего регулируемого, нижнего и верхнего аварийных уровней, блок управления вторым исполнительным механизмом и первый, второй и третий элементы НЕ, при этом вход блока управления вторым исполнительным механизмом соединен с выходом элемента

ИЛИ-НЕ, выход датчика верхнего регулируемого уровня соединен с входом сброса первого триггера, вход установки единичного состояния которого соединен с выходом первого элемента

НЕ, подключенного входом к выходу датчика верхнего предельно допустимого уровня, вход сброса второго триггера соединен с выходом второго элемента НЕ, подключенного входом к

1 выходу датчика: нижнего регулируемого уровня, выход датчика нижнего аварийного уровня соединен с первым входом блока защиты и сигнализации, у которого выход соединен с входом блока запуска, второй вход — с выходом третьего элемента НЕ, подклкченного входом к выходу-. датчика верхнего аварийного уровня, а третий вход — с вторым выходом блока запуска, 2. Устройство по и. 1, а т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок защиты и сигнализации содержит два элемента И, два триггера, два усилителя мощности, элемент ИЛИ, два световых индикатора и формирователь сброса, подключенный выходом к входам сброса первого и второго триггеров, соединенных выходами с входами соответственно первого и второго усилителей мощности и с первым и вторым входами элемента ИЛИ, вход установки единичного состояния первого триггера соединен с выходом первого элемента И, вход установки единичного состояния второго триггера соединен с выходом второго элемента И, выходы первого и второго усилителей мощности подключены к входам соответственно первого и второго световых индикаторов, причем первые входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами блока, объединенные вторые входы первого и второго элементов И являются третьим входом блока, а выход элемента ИЛИ является выходом блока.

1545207

Ф г г

Составитель В. Прямицын

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Редактор Г.Гербер

Заказ 491 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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