Устройство для моделйрсвания прямоточногокотла

 

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()826366 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено27.08.79 (2! ) 2814375/18 24 (И)М. Кл.

6065748 с присоединением заявки М

3ЬвудврстееииыИ кенитет

СССР вв дввеи иеееретеиий и етхритий (23) Цриорнтет

ОпУблнковано 30 04.81, ктллетеиь,еа 16

Дата опубликования описания 05.05 81 (53) УДК681. .333(088.8) Ю. А. Кочкарев, В. Н. Ратушняк и И. Jl. етткая, . (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЯМОТОЧНОГО

КОТЛА

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в качестве составного элемента комтвтексного тренажера для обучения операторов котла.

Известно устройство для вычисления

S отдельных параметров пара в котле, содержащее функциональные преобразова. тели, сумматоры, и двигательные устрой ства, реализующие уравнение Коха с раз10 личной степенью приближения. В качестве исходной информации на указанное устройство подаются данные о давлении и температуре Ц.

Недостатки этого устройства — высо IS кая. сложность и необходимость выработки температур пара в отдельных вычислительных устройствах, что является самостоятельной и непростой задачей.

Наиболее близким по технической сущ- 6 ности к предлагаемому является устройство для моделирования теплообмен.".ика, уравнения которого в принципе идентич- ны уравнениям, описывающим прямоточный котел. Ус1;ройство моделирует теплообменник в виде участков по приведенной длине теплообменника и содержит сумматоры, интеграторы и блоки умножения (21.

Недостатками такого устройства являются его слоекность и недостаточнаа точность морелирования. Так, например для моделирования парогенератора с

15-20 поверхностями нагрева (котлы типа 1ПП-110, 1ПП-210 А и др.)необходимо иметь 105-140 сумматоров, 45-60 .интет;раторов, 60-80 множительных устройств.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности моделирования без сокращения информационной емкости путем многократного использования части решающих блоков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее н интеграторов и восемь блоков перемножения, дополнительно введены блок коммутации, шесть разделительных элементов, блок

826366 4 соединен со входом функционального преобразователя, выход которого подключен ко второму входу сумматора, третий вход которого соединен с источником

5 постоянного напряжения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 - схема блока коммутации.

Устройство содержит yf интеграторов п-I 10 1, блок 2 коммутации блоки 3 и 4 перемножения, блок 5 вычисления параме тров котла, состоящий из делителя б сигналов, функционального преобразователя 7 и сумматора 8, выходные блоки

15 8 перемножения, генератор 10 ортогоди- нальных сигналов, разделительные элей менты 11.

Блок коммутации 2 (см. фиг. 2) содержит трехплатный переключатель 12, о- 20 сумматоры 13 и 14, делители 15 и 16 напряжения. Входы первой платы переключателя 12 являются входами первой о- группы входов коммутации, входы второй платы подключен к выходам сумматора

25 13, а входы третьей платы соединены с выходами делителей 15 и 16 напряжения.

Выходы плат переключателя 12 являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока 2 коммутации. Вторая

50 группа входов блока 2 коммутации соединена со входами сумматоров 13 и 14, а третья группа входов блока 2 коммутации подключена к И входам делителей 15 и 16 напряжения.

1- 35 Устройство работает следующим обрами зом.

1 Интеграторы 1, работающие в режиме м инерционных звеньев, в стационарном рым режиме выдают информацию о теплопо40 токе пара на выходе участка в соответо- ствии с выражением + га1п пе

55 вычисления параметров котла и генератор ортогональных сигналов, причем выход каждого предыдущего интегратора соединен со входом последующего интегратора, первый вход первого интегратора является первым входом устройства, выходы интеграторов соединены соответственно с и входами первойгруппы блока коммутации, вторая группа входов которого является первой гру пой входов задания расходов на участках котла устройства, вторая группа входов задания давлений различных участков котла устройства соединена со входами третьей группы блока комму тации, вторые входы И интеграторов сое иены соответственно с и входами третье группы устройства второй и третий входы устройства подключены соответственно к первым выходам первого и вт рого блока перемножения первый, второй и третий-выходблокакоммутации соединены соответственно с первыми вх дами третьего, четвертого и пятого блока перемножения, выход -ого интегратора подключен и первому входу шестого блока перемножения, выходы всех блоков перемножения соединены с первыми; выводами одноименных разделительных элементов, вторые выводы первого и четвертого, второго и пятого, третьего . и шестого разделительных элементов объединены попарно и подключены к первому, второму и третьему входу блока вычисления параметров котла, вь ход которого соединен с первыми входа выходных блоков перемножения, выходь которых являются соответственно первь и вторым выходами устройства, ко вто входам первого, второго, шестого блока перемножения и ко второму входу перв го выходного блока перемножения подключен первый выход генератора ортогональных сигналов, второй выход которого соединен со вторыми входами третьего, 45 четвертого, пятого блока перемножения и со вторым входом второго выходного блока а=ремножения.

Кроме того, блок . вьг исления параметров котла содержит делитель сигналов, функциональный преобразователь и сумматор, причем первый вход блока подключен к первому входу делителя сигналов, второй вход блока соединен с . первым входом сумматора, выход которого является выходом блока, третий вход блока подключен ко второму входу делителя напряжения, выход которого топ для поверхйости нагрева или для впрыскового царрохладителя, где (1„-,теппопоток пара на выходе

1:го участка, Q. — теплопоток пара на-выходе

1-1 (i -1)-го участка, Q — теплопоток продуктов топ сгорания топлива, К„ - относительное тепловосприятие -го участка, Сп t<»Q<<- теплоемкссть температура и расход питательной во1

Abt Hà 1 -ом впрыске.

826366 6 при базовом давлечии в следующей форме !

Емкости в цепях обратной связи интеграторов 1 учитывают инерционность перехода тепла от продуктов сгорания к пару. Выходы интеграторов 1 соединены с выходами первой группы входов блока

2 коммутации, который содержит переключатель и работает таким образом, что, задавая номер участка, можно на его выходах получать: на первом — те- плопоток на выходе 1 -ro участка Я„, »0 на втором — расход на выходе 1-го участка 6„, на третьем - давление на вьийде

1-го участка 6; .

На входы первой плиты переключателя

12 подаются теплопотоки с выходов инте- »5 граторов 1, на входы второй платы этого же переключателя подаются; расход питательной воды, = = 6.

Ь расход ее за первым впрыском („+Q

Ь а-»

-6 &4»=»5=Qz (выход сумматора 1З) 20 и расход за вторым впрыском Q<>+Qg +

+Се =6„ ".=G =6 (выход суммаЯ. Р»»-1 АЛЫХ тора 14).

На вход третьей платы переключателя

12 подаются давления P с выходов делителей 15 и 16, на вход которых подаются давления питательной воды P»»0, давление во встроенном сепараторе Р е„, давление пара Р„,. Информация о теплопотоках 91, расходах g. и давлениях Р

1 с первого, второго и третьего выходов переключения 11 подается на блоки З перемножения, а информация о выходных параметрах пара (О, G, Р„) - на

Вых

35 блоки 4 перемноженйя.

Указанная информация мсделируется с помощью сигналов f1É) и f (Вот генератора 10, т.е. представляется в виде трех сигналов о»,=а,„„ю„() „1 () ().,= <0„„ЦЬ) „.Z,(Ö, 1. Устройство для моделирования прямоточного котла, содержащее»1 интеграторов и восемь блоков перемножения, о т л ич аюшеес ятем, что, сцельюповышения точности моделирования, в ус,тройство дополнительно введены блок коммутации, шесть разделительных элементов, блок вычисления параметров котла и генератор ортогональных сигналов, причем выход каждого предыдущего интегратора соединен со входом последую.1 щего интегратора первый вход первого интегратора является первым входом устройства, выходы интеграторов соединены соответственно с yf входами первой группы блока коммутации, вторая группа входов которого является первой груп,пой входов задания расходов на участках

0 = s()+ 3Ю

1 Вцх 1 » 2

Сигналы».»@ и Uq подаются соответственно на первый и второй входы блока 5. На выходе делителя 6 сигналов получается информация об энтальпии пара в следующей форме

50 где1еых — этальпия пара на выходе котла, ° „- энтвльпия пара на выходе 1-го

55 участка.

Указанный сигнал попадает на вход функционального преобразователя 7, который вырабатывает температуру пара где,»х„. - температура пара на вь»ходе

i».отла при Р=Р

- температура пара на выходе

11

3-го участка при P=P ä .

Сумматор 8 вносит поправку на отклонение давления от базового и íà его выходе получается информация о фактической температуре пара в следующей форме

Указанный сигнал дешифруется с, помощью выходных блоков 9 перемноясения в соответствии со свойствами орто- гональности сигналов

Т

)»» а =о. 0

На выходе -,первого выходного блока

9 перемножения получается сигнал пропорциональный ь»z - температура пара на выходе котла, на выходе второго выходного блока 9 перемножения — сигl нал пропорциональный +;, - температуре пара на выходе а -го участка.

Использование в предлагаемому устройстве блока коммутации и ортогонального уплотения блока вычисления параметров котла позволяет существенно упростить известное устройство и повысить точность моделирования. формула изобретения

6 8 ервого выходного блока перемножения подключен первый выход генератора ортогональных сигналов, второй выход koторого соединен со вторыми входами третьего, четвертого, пятого блока перемножения и со вторым входом второго выходного блока перемножения.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок вычисления параметров котла содержит делитель сигналов, функциональный преобразователь и сумматор, причем первый вход блока подключен к первому входу. делителя сигналов второй exalt блока соединен с первым входом сумматора, выход кото-, рого является выходом блока, третий вход блока подключен ко второму входу делителя напряжения, выход которого соединен со входом функционального преобразователя, выход которого подключен ко второму входу сумматора, третий вкод которого соединен с источником постоянного наиряжения.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертизе

1. Патент Франции М 216З006, кл. Я 01 Р 1/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР, М 295123, кгь (j 06 Ц 7/56, 1971, (прототип).

7 82636 котла устройства, вторая группа входов п задания давления различных участков котла устройства соединена со входами третьей группы блока коммутации, вто- рые входы 0 интеграторов соединены соот5 ветственно c n входами третьей группы устройства второй и третий входи ус- . тройства подключены соответственно к

:»" первым входам первого и второго блока перемножения, первый, второй и чретий . выходы блока коммутации соединены,соответственно с первыми входами третьего, четвертого и пятого блока перемножения, выход И »го интегратора подключен к первому входу шестого блока перемножения, выходы всех блоков церемножения соединены с первыми выводами одноименных разделительных элементов, вторые выводы первого и четвертого, второго и.пятого, третьего и шестого 2О разделительных элементов объединены попарно и подключены соответственно к первому, второму и третьему входу блока вычисления параметров котла, выход,которого соединен с первыми входами 25 выходных блоков перемножения, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходом . устройства, ко вторым входам первого, второго, шестого блока перемножения и ко второму входу зо

826 366

41 ЮД ф я Ю-1р

1 2 Я

1 pter

12.

Р ф о

12 р Вф- - © ю 9 в, «=»

Составитель В. Рыбин

Техред Ж.Кастелевич Корректор, С. Шомак

Редактор С. Шевченко

Заказ 2574/84 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

I филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

- 3

1

I

g ф=@

pg фФ= — Ф

1

1

Ph, — — е