Способ регулирования теплопроизводительности отопительной котельной и система для его осуществления

 

Изобретение относится к регулированию теплопроизводительности отопительных котельных с водозабором на горячее водоснабжение и позволяет повысить надежность и экономичность системы. В систему регулирования введены три задатчика 5-7, блок 8 управления клапанами, блок 9 суммирования, блок 10 вычитания, блок 11

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 22 0 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.й

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4457469/06. 4456562/06 (22) 08.07.88 (46) 07.04.92. Бюл, М 13 (71) Ленинградский научно-исследовательский и проектный институт по жилищногражданскому строительству и Ленинградское пусконаладочное специализированное управление Треста "Севзапмонтажавтоматика" (72) Л.E.Ïåéñàõ и А.Г.Цыпляков (53) 621.182.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 200758, кл. F 22 0 5/30, 1967.

БЫ,, 1725019 А1 (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОТОПИТЕЛ ЬНОЙ КОТЕЛЬНОЙ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к регулированию теплопроизводительности отопительных котельных с водозабором на горячее водоснабжение и позволяет повысить надежность и экономичность системы, В систему регулирования введены три задатчика

5 — 7, блок 8 управления клапанами, блок 9 суммирования, блок 10 вычитания, блок 11

1725019 дифференцирования, датчик 12 суммарного расхода топлива, коммутатор 13, нуль-орган

14, блок 15 памяти и регулятор 16 нагрузки котельной. При запуске паровых котлов 29 клапаны 3 подачи топлива приоткрываются до тех пор, пока сигнал от датчика 12 на втором входе регулятора 16 нагрузки котельной не сравнивается по величине с сигналом на его первом входе. В этот момент завершается начальная установка клапанов

3 подачи топлива. Далее корректировка положения клапанов 3 производится 1-2 раза в сутки по сигналу, поступающему с коммуИзобретение относится к регулированию теплопроизводительности отопительных котельных с непосредственным водозабором на горячее водоснабжение.

Целью изобретения является повышение надежности, экономичности и увеличе. ние срока службы оборудования.

На фиг.1 приведена структурная схема системы регулирования теплопроизводительности отопительной котельной, реализующей предлагаемый способ; на фиг.2— временные диаграммы работы системы.

Система регулирования теплопроизводительности отопительной котельной с аккумуляторным баком 1 содержит датчик 2 уровня воды в аккумуляторном баке 1, регулирующие клапаны 3 расхода топлива, установленные на топливопроводах 4, первый задатчик 5, второй задатчик 6, третий задатчик 7, блок 8 управления клапанами 3, блок

9 суммирования, блок 10 вычитания, блок 11 дифференцирования, датчик 12 суммарного расхода топлива, коммутатор 13, нуль-орган

14, блок 15 памяти и регулятор 16 нагрузки котельной.

Первый задатчик 5 и второй задатчик 6 подключены соответственно к первому и второму входам блока 9 суммирования, который связан через регулятор 16 нагрузки котельной с блоком 8 управления регулирующими клапанами 3 расхода топлива. К второму входу регулятора 16 нагрузки подключен датчик 12 суммарного расхода топлива, Блок 10 вычитания, входом связанный с третьим задатчиком 7, выходом через . коммутатор 13 и блок 15 памяти подключен к третьему входу блока 9 суммирования, а датчик 2 уровня воды в аккумуляторном баке 1 подключен к входу блока 11 дифференцирования и к второму входу блока t0 вычитания. причем выход блока 11 диффетатара 13 через блок 15 памяти на третий вход блока 9 суммирования. Этот сигнал подается в моменты времени, когда скорость изменения уровня воды в аккумуляторном баке 1 близка к нулю, а величина этого сигнала пропорциональна разности между действительным и прогнозируемым уровнями воды в баке 1. С учетом этого сигнала клапаны 3 устанавливаются в любые положения в зоне максимального КПД. Надежность и экономичность работы котельной повышается за счет уменьшения частоты переключения клапанов 3. 2 с,п, ф-лы, 2 ил. ренцирования через нуль-орган 14 подключен к второму входу коммутатора 13. Отопительная котельная содержит теплообменник 17, подогреватель 18 сырой

5 воды и деазратор 19, последовательно соединенные трубопроводом 20, причем между подогревателем 18 сырой воды и деаэратором 19 установлен регулирующий клапан 21 производительности деаэрированной воды, 10 Через последовательно соединенные теплообменник 17, перекачивающий насос 22 с обратным клапаном 23 и регулирующий клапан 24 уровня воды в деаэраторе 19 трубопровод 25 связывает выход деаэратора 19 с

15 входом аккумуляторного бака 1, выход которого через подпиточный насос 26 и регулятор 27 подпитки подключен к обратной теплосети 28. Отопительная котельная содержит также паровые котлы 29, паропрово20 ды которых объединены в сборный паровой коллектор 30, который через регулятор 31 давления пара в деаэраторе 19 соединен с деаэратором 19 и через регулятор 32 темпе-ратуры сырой воды соединен с подогревате25 лем 18 сырой воды.

Автоматическое регулирование давления пара в сборном паровом коллекторе 30 осуществляется изменением расхода сырой воды в деаэратор с помощью регулятора

30 21, в результате чего меняется потребление пара на всю подогревательно-деаэраторную установку с помощью регуляторов 31 и

32.. При этом регулятор 31 изменяет расход пара таким образом, что давление в деаэра35 торе 18 остается постоянным, а регулятор

32 изменяет расход пара к подогревателю

18 для поддержания постоянства температуры воды, поступающей в деаэратор 19..

Авторегулирование уровня воды в деаэ40 раторе осуществляется регулирующим клапаном 24 путем изменения расхода воды из

1725019

10 ляторного бака. В начале цикла 15

25

35

55 деаэратора 19 в аккумуляторный бак 1. Регулятор 27 обеспечивает требуемый расход воды из аккумуляторного бака 1 на подпитку теплосети 28 при условии поддержания постоянного давления воды в обратном трубопроводе теплосети 28. Нагрузка паровых котлов 29 изменяется с помощью клапанов

3 в зависимости от сигналов, вырабатываемых системой регулирования..

В течение цикла регулирования уровень воды в аккумуляторном баке 1 изменяется от минимально до максимально допустимого, ограниченного рабочим объемом аккумурегулирования, когда уровень воды в аккумуляторном баке 1 минимальный, а именно в момент времени окончания разрядки аккумуляторного бака, определяемый на основании статистической обработки данных по расходу воды на подпитку, оператором запускаются первый, второй и третий задатчики 5,6 и 7. В них до начала работы закладываются диаграммы изменения теплопроизводительности за период зарядки и разрядки аккумуляторного бака 1, соответствующие среднему расходу воды на подпитку QF и средней скорости изменения уровня воды в аккумуляторном баке 1 Оу, а также переменное задание по уровню за этот же период времени. Сигналы с выхода первого и второго задатчиков 5 и 6 поступают соответственно на первый и второй входы блока 9 суммирования. В первоначальный момент времени текущий уровень воды Нтск в аккумуляторном баке минимальный и равен переменному заданию по уровню в третьем задатчике 7, поэтому сигнал, поступающий на третий вход блока 9 суммирования, в этот момент равен нулю. Сигнал с выхода блока 9 суммирования, пропорциональный величине заданной теплопроизводительности (нагрузке котельной Q», фиг.2), соответствующей среднему расходу воды на подпитку QF и средней скорости изменения уровня Оу s аккумуляторном баке 1 за период зарядки аккумуляторного бака 1, поступает на первый задающий вход регулятора 16. При этом сигнал, поступающий от датчика 12 расхода топлива на второй вход (вход обратной связи) регулятора

16, в начальный момент времени равен ну-, лю. Таким образом, на выходе регулятора 16 появляется сигнал "Больше", в продолжение действия которого блок 8 управления клапанами и котлами вырабатывает выходные сигналы, которые запускают котлы 29 и устанавливают клапаны 3 в первоначальные положения, при которых котлы работают в зоне оптимального КПД, а суммарная на40

45 грузка котлов соответствует заллнн< и т ° 1 лопроизводительности котельной (О фиг.2). После запуска первого ко ла раск д топлива начинает меняться и появляетгч сигнал на втором входе регулятора 16. Когд» величина этого сигнала становится равной сигналу на первом входе регулятора l6 н; груэки котельной, сигнал "Больше" на выходе исчезает и установка клапанов я первоначальные положения заканчивается.

В результате суммарная теплопроизводи тельность О паровых котлов соответствуе сумме среднего расхода воды на подпитку

QF и средней скорости заполнения аккумуляторного бака О при повышающемся уровне воды Н>« в аккумуляторном баке.

Сигнал, характеризующий уровень воды в аккумуляторном баке Н>«, от датчика 2 уровня поступает одновременно на второй вход блока 10 вычитания и на вход блока 11 дифференцирования. ПродифференцироdH ванный блоком 11 сигнал 1, характеОт у ризующий скорость изменения текущего уровня в аккумуляторном баке, поступает на вход нуль-органа 14, который производит сравнение входного сигнала с некоторой величиной, равной зоне нечувствительности д, и формирует на выходе дискретный сигнал 0а.

Этот сигнал управляет коммутатором 13 и разрешает прохождение через коммутатор сигнала, пропорционального рассогласованию текущего и заданного уровней ЛН, только в . те моменты времени, когда скорость изменения текущего уровня воды в аккумуляторном баке равна нулю. Это позволяет свести до минимума число переключений клапанов и котлов, что приводит к сокращению времени работы котлов в переходных режимах.

Коммутатор 13 в указанный момент времени подключает сигнал рассогласования, пропорциональный ЛН, на вход блока 15 памяти. Сигнал, пропорциональный рассогласованию уровней, поступает с выхода блока 15 памяти с противоположным знаком на третий вход блока 9 суммирования.

Откорректированный сигнал задания, пропорциональный Q c выхода блока 9 суммирования поступает .на первый вход регулятора 16 нагрузки котельной. В зависимости от разности сигналов на первом и втором входах регулятора 16 на его выходе появляется сигнал "Меньше" или "Больше", в результате чего блок 8 управления клапанами и котлами вырабатывает выходные сигналы, которые устанавливают клапаны 3 в новые положения в зоне оптимального

КПД до следующего момента изменения задания.

1725019

Формула изобретения

1, Способ регулирования теплопроизводительности отопительной котельной, снабженной аккумуляторными баками, путем дискретного изменения расхода топлива к котлам, включающий регулирование подачи сырой воды к термическим атмосферным деаэраторам по величине давления в сборном паровом коллекторе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, экономичности и увеличения срока службы оборудования, задают теплопроизводительность, соответствующую среднему расходу воды на подпитку за период зарядки и разрядки аккумуляторных баков, суммируют с заданной теплопроизводительностью, соответствующей средней скорости изменения уровня воды в аккумуляторном баке и полученную сумму используют для начального установа регулирующих клапанов расхода топлива, после чего определяют моменты времени, в которые скорость изменения уровня воды в аккумуляторном баке близка к нулю и в эти моменты времени . определяют разность между действительным и прогнозируемым уровнями воды, по этой разности корректируют положение регулирующих клапанов подачи топлива, 2. Система регулирования теплопроизводительности отопительной котельной, имеющей по крайней мере один аккумуляторный бак, содержащая датчик уровня воды в аккумуляторном баке и регулирующие клапаны расхода топлива, установленные

5 на топливопроводах, отличающаяся тем, что. с целью повышения надежности, экономичйости и увеличения срока службы оборудования, система дополнительно содержит первый, второй и третий

10 задатчики, блок управления клапанами, блок суммирования, блок вычитания, блок дифференцирования, датчик суммарного расхода топлива, коммутатор, нуль-орган, блок памяти и регулятор нагрузки котель15 ной, причем первый и второй задатчики подключены.соответственно.к первому и второму входам блока суммирования, связанному через регулятор нагрузки котельной с блоком управления регулирующими

20 клапенами расхода топлива, к второму входу регулятора нагрузки подключен датчик суммарного расхода топлива, при этом блок вычитания, входом связанный с третьим задатчиком, выходом через коммутатор и блок

25 памяти подсоединен к третьему входу блока суммирования, а датчик уровня воды в аккумуляторном баке подключен к входу блока дифференцирования и к второму входу блока вычитания, причем выход блока диффеЗО ренцирования через нуль-орган подключен к второму входу коммутатора.

1725019

Ьг.2

Составитель П,Калита

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С,Шевкун

Редактор М.Янкович

Заказ 1167 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ф