Устройство для автоматическогорегулирования процесса опресне-ния морской воды
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (щ 800029 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 050479 (21) 2749306/27-26 (51)М. Кл.з с присоединением заявки №
В 63 J 1/00
G 05 0 27/00
Государственный комитет
СССР по делам. изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 3 QQ 181, Бюллетень ¹ 4 (53) УДК 66. 012-52 (088. 8) Дата опубликования описания 30.01.81
f .
И. М. Цейтлин, P . Г. Миловидов и P . А. Нефепи н
), 1
/ - с (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ПРОЦЕССА ОПРЕСНЕНИЯ МОРСКОЙ ВОДЫ
Изобретение относится к судострое= нию и, в частности, к судовым адиабатным опреснительным установкам и устройствам для автоматического
5 регулирования процесса опреснения в них.
Известно устройство для автоматического регулирования процесса опреснения морской воды н адиабатной опреснительной установке, содержащее регулятор температуры морской воды перед камерой испарения опреснительной установки. Датчик регулятора установлен н трубопроводе морской воды после подогревателя и перед входом в камеру и"парения, а регулирующий орган — на трубопроводе теплоносителя перед подогревателем (1).
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования процесса опреснения морской воды в адиабатной опреснительной установке, имеющей конденсатор, содержащее датчик расхода и регулирующий орган, установленные на трубопроводе морской воды, и блок регулирования, связанный своим выходом с регулирующим органом, а первым входом — с датчиком расхода. В извест- ЗО ном устройстве содержатся также регуляторы температуры морской воды и уровня рассола.
Известное устройство работает следующим образом.
Автоматически поддерживается постоянным расход морской воды, прокачинаемой через конденсатор и подаваемой после дополнительного нагрена в подогревателе в камеры испарения адиабатной опреснительной установки.
Одновременно поддерживаются постоянными температура морской воды и уровень рассола в последней ступени опреснительной установки. При изменениях производительности насоса, величины разрежения н камере испарения, гидравлического сопротивления тракта подачи морской воды изменяется, соотнетственно, н расход морской воды. По сигналу датчика расхода, поступающему на вход блока регулирования, на выходе блока регулирования формируется сигнал, управляющий регулирующим органом. Регулирующий орган перемещается, изменяя гидравлическое сопротивление тракта до тех пор, пока не восстанонится заданное значение расхода воды. При работе адиабатной опреснительной установки
800029 морская вода, проходя через конденсатор установки, подогревается за счет передачи ей тепла конденсирующихся паров. В подогревателе морская вода дополнительно нагревается до требуемой температуры (21.
Однако в период ввода установки в действие, при отсутствии кипения морской воды в камерах испарения или в начальный период кипения, температура выходящей из конденсатора морской воды недостаточна и для ее подогрева при постоянном расходе морской воды требуется увеличить расход пара, развить теплообменную поверхность, увеличить проходное сечение регулирующего органа, что усложняет конструкцию установки.
Кроме того, из-за необходимости регулировать на рабочем режиме темпе- ратуру морской воды за подогревателем на части рабочего хода регулирующего органа снижается точность регулирования.
Цель изобретения — повышение. точности регулирования и упрощения конструкции опреснительной установки.
Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит два датчика температуры, первый из которых установлен на трубопроводе морской воды перед конденсатором опреснительной установки, а второй— на трубопроводе морской воды за конденсатором, и сумматор, связанный своими входами с датчиками температуры, а выходом — co вторым входом блока регулирования.
На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства.
Устройство для автоматического регулирования состоит иэ датчиков 1 и 2 температуры, датчика 3 расхода, сумматора 4, блока 5 регулирования и регулирующего органа б. При этом блок 5 регулирования связан своим выходом с регулирующим органом б, а входами — с датчиком 3 расхода и сумматором 4, входы которого связаны, в свою очередь, с датчиками 1 и 2 температуры. Данное устройство подключено к адиабатной опреснительной установке (например трехкамерной), состоящей иэ камер 7-9 испарения, встроенных в них конденсаторов 10 и сборников 11 дистиллята, подогревателя 12 и насосов 13-15, соответственно, дистиллятного, рассольного и морской воды (питательного), эжектора 16 паровоздушной смеси. Сборники 11 дистиллята гидравлически связаны трубопроводами 17.
Опреснительная установка содержит также регулятор 18 температуры морской воды на входе в камеры испарения
Входящие в состав опреснительнай установки механизмы связаны трубопроводами.
Устройство для автоматического регулирования процесса опреснения морской воды в адиабатной опреснительной установке работает следующим образом.
Опресняемая вода прокачивается питательным насосом 15 через конденсаторы 10 всех камер 7-9 испарения, начиная с последней камеры 9, в которых давление (разрежение) последо1О вательно понижается от первой к последней. Разрежение в камерах создается эжектором 16, отсасывающим паровоздушную смесь из камер испарения.
В конденсаторах 10 опресняемая морская вода подогревается за счет передачи ей тепла конденсирующихся паров.
Затем опресняемая морская вода проходит через подогреватель 12, в котором нагревается теплоносителем, проходящим через регулирующий орган
20 регулятора 18 температуры морской воды, до температуры, превышающей температуру насыщения паров, соответствующую давлению в первой камере 7 испарения. В результате перегрева морская вода в первой камере вскипает и часть ее испаряется, а другая часть, охладившаяся до температуры, соответствующей давлению насыщенных паров в данной камере, перетекает за счет разности давлений в следующую камеру. Такой же процесс повторяется в последующих камерах, так как давление в каждой из них ниже, чем в предыдущей. Пары воды конденсируются в конденсаторах 10 и дистиллят стекает в сборники 11 дистиллята, из которых за счет разности давлений в камерах перетекает по трубопроводам 17 в сборник дистиллята последней камеры 9 и из не40 го откачивается дистиллятным насосом 13 к потребителю. Рассол из последней камеры 9 откачивается рассольным насосом 14. Расход морской воды измеряется датчиком 3 расхода, а перепад температур морской воды в конденсаторе 10 измеряется датчиками 1 и 2 температуры, установленными на трубопроводе морской воды до и после конденсатора 10. Сигналы о датчиков 1 и 2 температуры поступают на вход сумматора 4, в котором формируется сигнал, пропорциональный разности сигналов этих датчиков.
Сигнал датчика 3 расхода поступает на первый вход блока 5 регулирования, а корректирующий сигнал сумматора
4 поступает на его второй вход. В блоке 5 регулирования сигнал датчика 3 расхода сравнивается с опорным сигналом содержащегося в блоке 5 регулирования задатчика и корректирующим сигналом сумматора 4. При разбалансе измерительной схемы блок 5 регулирования формирует управляющий сигнал, который поступает на регулирующий орган б, изменяющий cnvr800029 ветственно производительность питательного насоса 15, следовательно, расход морской воды. Например, в начальный момент ввода опреснительной установки в действие температура поступающей в камеры 7-9 испарения морской воды ниже температуры насыщения паров при имеющем место давлении в камерах. В этот период не происходит кипения морской воды в камеipax и конденсации их паров, сопровождающейся нагревом морской воды в конденсаторе 10. Температуры морской воды до и после конденсации и, соответственно, сигналы датчиков 1 и
2 температуры равны между собой. Корректирующий сигнал сумматора 4 в этом 15 случае равен нулю и блок 5 регулирования обеспечивает поддержание расхода морской воды, при котором сигнал датчика 3 расхода равен значению опорного сигнала. Величина поддержи- Щ ваемого расхода, задаваемая опорным сигналом блока 5 регулирования, должна быть минимально необходимой для подогрева морской воды в подогревателе 12 от исходного до рабочего значений беэ недопустимого увеличения расхода пара. Температура морской воды за подогревателем на входе в камеру .7 испарения поддерживается регулятором 18 температуры. По мере создания в камерах испарения разрежения и вскипания морской воды начинается регенерация тепла от конденсирующихся паров к морской воде, протекающей в конденсаторе 10. Перепад температур морской воды, измеряемый датчиками 1 и 2, постепенно возрастает и, следовательно, постепенно увеличивается корректирующий сигнал сумматора, поступающий на второй вход блока 5 регулирования 4Q и обуславливающий изменение его управляющего сигнала. Регулирующий орган б приоткрывается, увеличивая расход морской воды до нового значения По достижении рабочего эначе» 4 ния перепада температур морской воды корректирующий сигнал сумматора
4 достигнет максимального значения и будет поддерживаться постоянное рабочее значение расхода морской воды по сигналу датчика 3 расхода.
Таким образом, использование изобретения позволит повысить точность регулирования процесса опреснения морской воды и упростить конструкцию адиабатной опреснительной установки.
Кроме того, его использование позволит повысить надежность автоматического ввода опреснительной установки в действие.
Формула изобретения
Устройство для автоматического регулирования процесса опреснения морской воды в адиабатной опреснительной .установке, имеющей конденсатор, содержащее датчик расхода и ре- гулирующий орган, установленные на трубопроводе морской воды, и блрк регулирования, связанный своим выходом с регулирующим органом, а первым входом — с датчиком расхода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования и упрощения конструкции опреснительной установки, оно дополнительно содержит два датчика температуры, первый из которых установлен на трубопроводе, морской воды перед конденсатором опреснительной установки, а второй — на трубопроводе морской воды за конденсатором, и сумматор, связанный своими входами с датчиками температуры, а выходом — со вторым входом блока регулирования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Лукин Г.Я., Колесник Н.Н.
Опреснительные установки промыслового флота. — Пищевая проьыаленность.
М., 1970, с. 127 †1.
2. Авторское свидетельство СССР
9545514, кл. В 63 J 1/00, 1975 °
800029
Составитель P. Клейман
Техред A. Ач
Корректор M. I. 1аро яп
Редактор T.Íoðòíàÿ
Фичнап ll1lH "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 10287, 17 тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
11303 >, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
