Экстремальная система автоматического регулирования шахтной дегазационной вакуум-насосной установкой

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 826019 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1406.78 (21) 2629707/22-03 (51)М. Кл.з

E 21 F 5/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300481. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 300481 (З) УД1 622. 807 . 002. ,54 (088.8) (72) Авторы

° изобретения

Н.М. Третьяков и И.Г. Шабалин (71) заявители (54 ) ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ШАХТНОЙ ДЕГАЗАЦИОННОЙ ВАКУУМ вЂ” НАСОСНОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к автомати зации производственных процессов в горной промышленности и может быть использовано для оптимального pt- ry- 5 лирования технологических процессов.

Известны системы автоматического регулирования, используемые в шахтных дегазационных установках для поддержания в заданных пределах разряжения во всасывающих газопроводах и давления в газопроводах к потребителю (1) .

Известна также экстремальная система автоматического регулирования шахтной дегазационной вакуум-насосной 1 установкой, содержащая основное экстремальное регулирующее устройство, тактовый генератор, распределитель выходных каналов и блок исполнительных мех а ни змов (2 ) .

Однако данная система не позволя- . ет повысить концентрацию метана в извлекаемой газовой смеси без уменьшения его делита, повысить дебит метана из дегазационной сети шахты без уменьшения его концентрации, а также осуществить непрерывную утилизацию извлекаемого из дегазационной сети шахты метана в котельных установках шахт.

Цель изобретения — повышение эффективности извлечения метана из дегазационной сети шахт и обеспечение заданной концентрации метана в извлекаемой газовой смеси.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена релейным элементом, инвертером масштабным усилителем, сумматором и двумя аналоговыми переключателями, выход одного из которых подключен к первому входу сумматора, а вход второго аналогового переключателя через масштабный усилитель подсоединен ко второму входу сумматора, при этом выходы релейного один через инвертор, а второй непосредственно соединены с соответствующими запрещающими входами аналоговых переключателей, а выход сумматора соединен со входом экстремального регулятора.

На фиг. 1 представлена блок-схема экстремальной системы автоматического регулирования, на фиг. 2

5 — кривые изменения дебита и концентрации метана при воздействии на регулирующие органы.

На фиг. также обозначены:

С вЂ” концентрация метана;

CG — дебит метана;

826019

Формула изобретения

5О

G — дебит газовой смеси„.

/ — степень открытия газопроводов;

 — точка, которая соответствует такому положению регулирующего органа, при котором должен производиться переход к очередному газопроводу.

Система содержит аналоговые переключатели 1 и 2, релейный элемент 3, инвертор 4, масштабный усилитель 5, сумматор б, экстремальный регулятор

7, например, шагового типа, тактовый генератор 8, распределитель 9 выходных каналов и блок 10 исполнительных механи змов .

При нормальной работе (содержание метана в извлекаемой газовой смеси выше зацанного значения) входной сигнал, пропорциональный значению дебита метана, через аналоговый переключатель 1 и сумматор б поступает на вход экстремального регулятора 7, который отыскивает максимальное (или наибольшее) значение входной коорди" наты, т.е. делита метана, воздействуя через распределитель 9 выходных каналов на блок 10 исполнительных механизмов.

В случае снижения концентрации метана в извлекаемой газовой смеси ниже заданного значения срабатывает релейный элемент 3 и через инвертор

4 запирает канал измерения дебита метана. Входной сигнал „пропорциональный значению концентрации метана, через аналоговый переключатель 2 и последовательно соединенный с ним масштабный усилитель 5 поступает на второй вход сумматора б, экстремальная система переключается на второй канал для отыскивания максимума концентрации метана.

Поскольку статические характеристики по некоторым маги" òðàëüíûì га— зопроводам могут не обладать экстремумом, а наибольшие значения отыскиваются на ограничениях и являются супремумами кривых, то простое применение экстремального регулятора исключено, потому что такой регулятор не сможет среверсироваться при отыскании максимума (точка A), произойдет полное открытие регулирующего органа при снижении общей концентрации метана до недопустимых пределов. Реверсирование необходимо производить в точке К и в точке В, осуществляя после этого переход к следующему магистральному газопроводу.

Возможны ситуации извлечения метана иэ дегазационной сети шахты (фиг. 3 и 4). Сначала рассмотрим кривые изменения дебита и концентрации метана при воздействии на регулирующие органы (фиг. 3). B этом случае даже при наличии экстремума на кривой (точка A) применение экстремального регулятора также известно, потому что экстремум находится за допустимым пределом концентрации метана. . На фиг. 4 представлена ситуация, когда имеет место максимум или наибольшее значение общего дебита метана (супремум, образованный ограниче." нием при 100Ъ-ом открытии регулирующего органа), а концентрация метана остается выше допустимых пределов.

В этом случае переходят к следующему газопроводу (точка В) без реверсирования системы.

Наконец, существует ситуация извлечения метана из дегазационной сети шахты (фиг. 5) . В этом единственном случае действительно возможно использование экстремального регулятора по прямому назначению, пбскольку экстремум (точка А) соответствует допустимой концентрации. В точке

В происходит реверсирование регулирующе-о органа

В целом решение задачи управления извлечением метана из дегаэационной сети шахты нри заданных ограничениях на величину его концентрации, включающей все четыре описанных случая, путем простого использования экстремаль ного регулятора н ево зможно .

Ис поль зов ание предлагаемой э кстремальной системы автоматического регулиров ания шахтной де газ ационной вакуум-насосной установкой позволяет извлекать максимально возможное количество метана из дегазационной сети шахт при заданных ограничениях на величину его концентрации и осущестьлять непрерывную утилизацию извлекаемой газовой смеси в котельных установках шахт.

Экстремальная система автоматического регулирования шахтной дегазационной вакуум-насосной установкой, содержащая основное экстремальное регулирующее устройство, тактовый генератор,-распределитель выходных каналов и блок исполнительных механизмов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности извлечения метана из дегазационной сети шахт и обеспечения заданной концентрации метана в извлекаемой газовой смеси, она снабжена релейным элементом, инвертором, масштабным усилителем, сумматором и двумя аналоговыми переключателями, выход одного из которых подключен к первому входу сумматора, а вход второго аналогового переключателя через масштабный усилитель подсоединен ко, второму входу сумматора, при этом

826019 выходы релейного элемента один чере з инвертор, а второй непосредственно соединены с соответствующими запрещающими входами аналоговых переключателей, а выход сумматора соединен со входом экстремального регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Технико-эксплуатационные требования к автоматизированным дегазационным вакуум-насосным станциям. Отчет

ВНИИОШСа, т.15 ° M., Недра, 1964.

2. Система автоматического контроля и управления дегазационными вакуумнасосными станциями ЛДВНС- 2 М. Каталог. Харьков, 1971.

826019 рие. 9

Рие.5

Заказ 2258/5

Тираж 463 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Чижикова

Редактор М. Митровка Техред М. Голинка Корректор N. Демчик