FI95745B

FI95745B - Järjestely venttiilinvalitsemisen ohjaamiseksi

Info

Publication number: FI95745B
Application number: FI905413A
Authority: FI
Inventors: Masahiro Ida
Original assignee: Tlv Co Ltd
Priority date: 1989-11-02
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1995-11-30
Also published as: NZ235916A; CN1027104C; BR9005574A; AU654083B2; ZA908805B; DE69016578T2; CA2029186A1; EP0426199A2; FI905413A0; MX173749B; AU3708393A; EP0426199A3; CN1051991A; KR0137862B1; JPH03286272A; CA2029186C; PT95749A; ES2067626T3; AR246628A1; NO174076B

Description

95745 Järjestely venttiilinvalitsemisen ohjaamiseksi

Keksintö koskee järjestelyä venttiilinvalitsimen ohjaamiseksi optimiventtiilin valitsemiseksi erilaisia 5 käyttöjä varten, joka valitsin käsittää näppäimistön venttiilin valitsemiseksi vaadittavan tiedon perättäistä syöttämistä varten venttiiliä valittaessa, näytön, muistin ja mikroprosessoriyksikön suorittamaan aikaisemmin muistiin tallennettuja venttiilin valintaohjelmia. Tätä venttiilin-10 valitsinta käytetään, kun eri venttiilien joukosta täytyy valita sopiva venttiili automaattisesti poistuvaa kondensoitunutta vettä tai lauhdetta (kuivatus) varten, joka on tuotettu höyry-, paineilma- tai kaasuputkijärjestelmässä, johon venttiili on liitetty.

15 Esimerkiksi höyryventtiiliä käytetään luonnostaan itsetoimivana venttiilinä, joka automaattisesti poistaa vain lauhdetta menettämättä höyryä höyryputkitusjärjestelmästä tai höyrylaitteesta. Tällainen höyryventtiili on luokiteltu mekaaniseksi, termostaattiseksi, termodynaa- * 20 miseksi tai vastaavaksi toimintaperiaatteensa mukaisesti.

On olemassa höyryventtiilityyppejä, joissa lauhdetta poistetaan jatkuvasti ja niitä, joissa poisto tapahtuu jaksottaisesti. Höyryventtiili voidaan lisäksi luokitella eri tyyppeihin, kuten venttiilien alhaisia paineita varten tai 25 venttiilien korkeita paineita varten, ja venttiileihin, joilla on pieni tai suuri suorituskyky.

Höyryventtiiliä valittaessa optimaalinen venttiili tulee valita siten, että se vastaa erilaisia työskentelyolosuhteita, kuten höyrynpainetta, lämpötilaa, lauhtumis-30 nopeutta, sen laitteen luokkaa tai toimintatilaa, johon ko. venttiili on kiinnitetty tai lauhteen talteenoton ole- • massaoloa.

Eräs tavanomainen venttiilinvalitsin on julkaistu JP-patenttijulkaisussa (Kokai) Heisei 1-207 817 (1989).

35 Tämä venttiilinvalitsin on suunniteltu valitsemaan optimi- 2 95745 venttiili, jolla on eri käyttöjä siten, että tietyt venttiilin valintaan vaadittavat tiedot on perättäisesti syötetty näytön osoituksen ja aiemmin muistiin syötetyn ohjelman mukaisesti, ja venttiilin valinta suoritetaan mik-5 rotietokoneella.

Vaikka optimiventtiili voidaan valita automaattisesti vain syöttämällä vaaditut tiedot tavanomaiseen vent-tiilinvalitsimeen, on erittäin hankalaa se, että muistin täytyy olla pakosta valtava. Tämä ongelma syntyy, koska 10 yksi perustavanlaatuisimmista ehdoista höyryventtiilin tai kaasuventtiilin valinnassa on sellaisen venttiilin valinnassa, joka on varustettu riittävän suurella poistokyvyllä todellisen lauhteen määrän poistamiseksi ja siksi kaikki poistoon liittyvät numerotiedot jokaista painetta tai läm-15 pötilaa ja vastaavaa varten erityyppisille venttiileille tulee tallettaa muistiin yllä mainittuun venttiilinvalit-simeen. Täten tarvitaan muistia, jonka kapasiteetin on oltava äärimmäisen suuri. Höyryventtiilistä poistettavan lauhteen lämpötilasta riippuen lauhteen uudelleenhöyrysty-20 misen aste vaihtelee ja poiston numerotiedot muuttuvat myös. Kuten yllä kuvataan, koska kaikki poiston numerotiedot täytyy tallettaa muistiin kutakin olosuhdetyyppiä varten tavanomaisessa venttiilinvalitsimessa, muistikapasiteetin täytyy olla vielä suurempi. Muistikapasiteetin li-25 sääminen väistämättä aiheuttaa venttiilinvalitsimen kus tannusten nousua.

Sen mukaisesti tämän keksinnön tavoitteena on käyttää venttiilinvalitsinta siten, että se kykenee valitsemaan optimiventtiilin huolimatta pienestä muistikapasitee-30 tista, ja jolloin tavanomaisen venttiilinvalitsimen edellä mainitut puutteet ja haitat voidaan suurin piirtein eli-r minoida.

Keksinnön mukaisesti tähän päästään keksinnön mukaisella järjestelyllä, jolle on tunnusomaista, että eri-35 laisten venttiilien geometriset ehdot ovat valitsimen

II

3 95745 muistissa, ja kun optimiventtiili täytyy valita, syötetään niiden termodynaamiset toimintaolosuhteet, kuten paine, ja mikroprosessoriyksikkö laskee poistuvan virtaustilavuuden, vertaa sitä todellisuudessa vaadittavaan poistovirtausno-5 peuteen ja valitsee optimiventtiilin.

Venttiilin geometriset ehdot, ts. aukon halkaisija, kanavan muoto ja vastaavat ovat kullekin venttiilille luontaiset ja yksikäsitteisesti määritetyt. Useiden venttiilien poistovirtaamat lasketaan kullekin lähtien geomet-10 risista olosuhteista ja termodynaamisista työskentelyolo suhteista, kuten paineesta, jotka ovat erilaisia työskentelyolosuhteiden mukaisesti. Useiden venttiilien toiminta-olosuhteista laskettuja poistovirtaamia ei ollut aikaisemmin syötetty muistiin. Erilaisten venttiilien laskettuja 15 poistovirtaamia verrataan todellisen käytön vaatimaan virtausnopeuteen, minkä tuloksena voidaan valita optimiventtiili, joka pystyy poistamaan halutun virtaaman.

Tämän keksinnön mukaisesti, koska ei ole välttämätöntä tallettaa muistiin eri venttiilien poistovirtaamia 20 toimintaolosuhteita varten, muistikapasiteettia voidaan ennen valintaa huomattavasti pienentää ja optimiventtiili voidaan valita käyttäen pientä muistia.

Tämän keksinnön nämä kohteet ja edut ilmenevät seu-raavasta selityksestä, oheisista patenttivaatimuksista ja 25 piirustuksista.

Kuvio 1 on yleiskuva edestäpäin tämän keksintöön liittyvästä venttiilinvalitsimesta.

Kuvio 2 on lohkokaavio keksinnön mukaisesta päävir-tapiiristä ja 30 Kuvio 3 on keksinnön mukainen toimintalohkokaavio.

Tämän keksinnön suoritusmuotoa, josta näkyy yllä mainittu tekninen parannus, selitetään seuraavassa.

Viitaten nyt kuvioon 1, joka esittää tämän keksinnön mukaisen venttiilinvalitsijan yhtä suoritusmuotoa, 35 venttiilinvalitsijassa 1 on kotelo 2, jonka sisälle eri 4 95745 piirit on rakennettu sekä sen pinnalle on järjestetty val-vontapaneeli 3. Valvontapaneelissa 3 on näppäimistö 4 ja näyttö 6. Eri piirit on rakennettu kotelon 2 sisälle, kuten kuviosta 2 nähdään, koostuen voiman lähteestä 10, 5 muistista 11, mikroprosessoriyksiköstä 12, yhteysvalvonta-osasta 13, liitännästä 14, ja näppäimistöstä 2 ja siihen liitetystä näytöstä 6. Muistiin 11 on tallennettu valinta-logiikka optimaalisen höyryventtiilin valintaa varten sekä valintalogiikkaan liittyvät erilaiset suunnittelulausek-10 keet ja lisäksi muistiin on tallennettu geometriset olosuhteet koskien aukon halkaisijaa, kanavan muotoa jne. koskien erilaisia höyryventtiilejä. Geometriset olosuhteet: Cv:tä voi edustaa seuraava lauseke.

15 Cv = W/wt missä W on venttiilin poistovirtaaman mitattu arvo, ja edustaa virtaamaa tapauksessa, jossa Cv = 1. Tämä wx voidaan saavuttaa alla mainitun suhteellisen lausekkeen avul-20 la. \

Valintalogiikan ja eri suunnittelulausekkeiden sisällöt, jotka on esitetty kuviossa 3, on perättäisesti esitetty näytöllä ja optimiventtiili voidaan valita samalla, kun erilaisia suunnittelulaskelmia suoritetaan, jos 25 tarpeen. Tätä toimintaa selvitetään yksityiskohtaisemmin jäljempänä.

Esimerkiksi, kun valitaan optimihöyryventtiiliä höyryn pääjohtoa varten, "1. venttiilin valinta" olisi osoitettava (päävalikosta), joka on kuvion 3 vasemmassa 30 laidassa. Kun (päävalikosta) suoritetaan valinta, näytölle 6 ilmestyy (venttiilin valinta), joka on kuvion 3 kes-• ki- ja yläosassa, ja josta "1. höyryventtiili" olisi osoitettava. Kun (venttiilin valinta) -kohdasta suoritetaan valinta, näytölle siirtyy kohta (höyryventtiili), 35 joka on kuviossa 3 oikealla ylhäällä, ja tästä kohdasta

II

5 95745 olisi valittava "1. höyrypääjohto". Tässä vaiheessa syötetään termodynaamiset ehdot, kuten ensisijainen höyrynpai-ne, toissijainen höyrynpaine ja höyryventtiilin nesteen lämpötila ja höyryventtiilin toimintaolosuhteita vastaava 5 poistovirtaama saadaan höyryventtiilin termodynaamisten ehtojen ja geometristen ehtojen tuloksena. Tätä selitetään käyttämällä seuraavaa lauseketta INSTRUMENT SOCIETY OF AMERICAn standardin mukaisesti.

10 F. = Cv x f(Plf P2, At) missä Fs on höyryventtiilin poistovirtaama tietyissä olosuhteissa, Cv on venttiilin geometriset olosuhteet, Px on venttiilin ensisijainen höyrynpaine, P2 on venttiilin tois-15 sijainen höyrynpaine ja At on fluidilämpötilan ja kylläs-tyslämpötilan erotus.

Yllä mainittua f(Pl, P2, At) esittää seuraava lauseke.

20 f (PI, P2, At) * 856 FL (( P, - Fp Pv) Gs) 1/2, missä Fl = ((Ρ2 - P2)/( P1 - Pvc) ) 1/2 Fr = 0,96 - 0,28 (Pv/Pc)1/2

Pv on kyllästyspaine vastaten lauhteen lämpötilaa 25 venttiilin ensisijaisella puolella.

Pvc on paineen minimiarvo kutistumisvirtauksessa välittömästi aukon takana.

Gs on lauhteen ominaispaino.

Yllä mainitun menetelmän jälkeen syötetään muut optimi-30 venttiilin valinnassa tarvittavat tiedot, käsittäen lauhteen määrän tai venttiilin varmuuskertoimen, ja höyryvent-’ tiilin poistovirtaamaa verrataan todelliseen lauhteen mää rään, näin saadaan optimaalinen höyryventtiili määritellyksi. Varmuuskerroin voi olla aiemmin ohjelmoitu ja mah-35 dollisesti se korvataan toisella. Lisäksi venttiilin tyyp- 6 95745 pi, venttiilin rungon materiaali, venttiilin koko, venttiilin malli ja venttiilin materiaali voidaan valita höy-ryventtiilien joukosta, jotka on karkeasti lajiteltu ylläkuvatun syöttötiedon tuloksena optimaalisen höyry-5 venttiilin valitsemiseksi.

Muiden toimintojen ja syöttötietojen välistä suhdetta venttiilin valinnassa kuvion 3 mukaisesti kuvataan seuraavassa.

10 Toiminto Syöttötiedot Höyrynkehitys Höyrynpaine, höyryn lämpötila, venttiilin vastapaine, lauhteen määrä, ympäröivä lämpötila jne.

Höyrylaitteet Maksimitoimintahöyrynpaine, höyryn 15 lämpötila, venttiilin vastapaine, lauhteen määrä jne.

Höyry- Lämmitin Höyrynpaine, venttiilin vastapaine, lukko arvioitu lauhteen määrä

Ylivuotosäiliö Lauhteen tila talteenottoa varten, ' 20 asetettu paine ylivuotosäiliötä var ten

Ydinvoimala Maksimitoimintahöyrynpaine, höyryn lämpötila, venttiilin vastapaine, lauhteen määrä jne.

25 Kaasu(ilma)venttiili Tulopaine, vastapaine, veden lämpö tila

Poistettavan neste- Tulopaine, vastapaine, alijäähtyneen mäisen virtaaman lauhteen aste jne.

suunnittelu 30

Tapauksessa, jossa todellinen lauhteen määrä ei ole * selvillä, "3. laskelma höyryn kulutusta varten" olisi va littava (laskelmat höyryä varten), joka on kuviossa 3 oikealla keskellä, ja siihen tulisi päästä alla mainitun me-35 netelmän avulla.

Il 7 95745

Jotta päähöyryputkessa, jossa ei ole lämpöeristystä, tuotetun lauhteen määrä saataisiin lasketuksi, alla luetellut tiedot tulee syöttää, putken koko: A (mm) 5 tyyppinumero (schedule number): Sch putken materiaali: STPG, SGT, jne. putken pituus: L (m) höyryn paine: P (kg/cm2 G) ympäröivä lämpötila: T0 (°C) 10 Venttiilinvalitsimen muistiin tallennettuja tietoja kuvataan seuraavassa.

paino/pituusyksikköä kohti putken jokaiselle koolle ja tyyppinumerolle ja jokaiselle materiaalille kunkin putkimateriaalin ominaislämpö 15 vastaavat taulukon suhteet kyllästettyä höyryä var ten ja tulistettua höyryä varten

Syötetyistä tiedoista ja muistiin tallennetuista tiedoista saadaan seuraavat tiedot lasketuksi.

Aluksi taulukossa kuvatusta suhteesta saadaan höy-20 rylle höyryn paineella P seuraavat tiedot: 1. Höyryn lämpötila: Ts (°C) 2. Höyryyn sitoutunut lämpö: r (Kcal/kg)

Lisäksi putken koon A halkaisijasta, tyyppinumerosta Sch ja putken materiaalista saadaan seuraavat tiedot.

25 3. Paino/yksikkö putken pituus: Gu (Kg/m)

4. Putkeen sitoutunut lämpö: C

Yllä mainituista tiedoista, lauhteen määrä Q (kg) voidaan seuraavan lausekkeen avulla laskea.

30 Q = Cx LxGu (Ts - TQ)/r • Kuten kuviosta 3 nähdään, muut venttiilin valintaan liittyvät laskelmat, esimerkiksi lauhteen arvo talteenottoa varten tai höyryputken malli ja vastaavat, voidaan oi-35 keasti valita ja suorittaa käyttäen hyvin tunnettua lauseketta.

95745 8

Kuten yllä olevasta ilmenee tämän keksinnön mukaisesti, koska venttiilin geometriset olosuhteet on aiemmin tallennettu, termodynaamiset olosuhteet, kuten paine, lämpötila, jne syötetään perättäisesti ja poistuva virtaama 5 ts. venttiilin poistuva virtauskyky, lasketaan. Optimi- venttiili voidaan valita käyttämällä muistia, jolla on pieni kapasiteetti, tallentamatta eri venttiilien erilaisten toimintaolosuhteiden poistuvaa virtaamaa. Tämä on erinomainen hyöty, jota ei voi tavanomaisella tekniikalla 10 saavuttaa.

» I!

Claims

1. Järjestely venttiilinvalitsimen ohjaamiseksi optimiventtiilin valitsemiseksi erilaisia käyttöjä varten, 5 joka valitsin käsittää näppäimistön (4) venttiilin valitsemiseksi vaadittavan tiedon perättäistä syöttämistä varten venttiiliä valittaessa, näytön (6), muistin (11) ja mikroprosessoriyksikön (12) suorittamaan aikaisemmin muistiin tallennettuja venttiilin valintaohjelmia, t u n -10 n e t t u siitä, että erilaisten venttiilien geometriset ehdot ovat valitsimen muistissa, ja kun optimiventtiili täytyy valita, syötetään niiden termodynaamiset toiminta-olosuhteet, kuten paine ja mikroprosessoriyksikkö (12) laskee poistuvan virtaustilavuuden, vertaa sitä todelli-15 suudessa vaadittavaan poistovirtausnopeuteen ja valitsee optimiventti i1in.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lauhteen määrä lasketaan tietojen avulla, jotka syötetään syöttökohtien mukaisesti, ; 20 jotka automaattisesti opastavat venttiilinvalitsinta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että muistissa (11) on lisäksi ohjelma erilaisten venttiiliin liittyvien suunnittelulaskel-mien suorittamiseksi.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että muistissa (11) on lisäksi erilaisia valintalogiikkaan liittyviä suunnit-telulausekkeita.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen 30 järjestely, tunnettu siitä, että geometriset eh- . dot koskevat aukon halkaisijaa, kanavan muotoa jne. eri • höyryventtiileissä.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että valintalogiikan 35 sisältö ja eri suunnittelulausekkeet näytetään peräkkäin näytöllä (6). 10 95745

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että valintalogiikka näyttää valikon yksityiskohdista ja kukin laskentaprosessi mainitussa sarjassa suoritetaan peräkkäin valitsemalla 5 joko valikon yksityiskohta tai syöttämällä vaaditun parametrin numeerinen arvo.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestely, tunnettu siitä, että venttiilin höy-rymäärä voidaan ilmaista höyryventtiilin termodynaamisten 10 toimintaolosuhteiden ja geometristen ehtojen tulolla.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että venttiilin virtauskertoimena Cv käytetään mitattua arvoa.

9 95745

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, 15 tunnettu siitä, että venttiilin virtauskerroin Cv määritetään venttiilin mitatun höyryvirtausnopeuden avulla.

11 95745