SU1760269A1 - Способ автоматического выравнивани температур в группах регенераторов - Google Patents

Abstract

Использование: может быть использовано дл  регулировани  температур в группах регенераторов воздухоразделительных установок. Сущность изобретени : повышение качества выравнивани  температур в группах регенераторов за счет переключени  в них пр мого потока газа на обратный при достижении температуры пр мого потока газа на выходе из регенератора заданного значени , равного сумме значений двух функций, каждую из.которых формируют по заданному алгоритму микропроцессорным устройством, которое реализует закон управлени  при изменении теплового режима регенераторов. 2 ил.

Description

СО

С

Изобретение относитс  к области теплообмена и предназначено дл  автоматического регулировани  температур в группах регенераторов.

Известен способ автоматического выравнивани  температур в группах регенераторов путем переключени  регенераторов по основному заданному значению температуры на холодном конце группы регенераторов , причем при совпадении по времени промежуточных значений температуры двух групп регенераторов, одну из групп переключают по промежуточному значению температуры , а другую группу переключают по основному значению температуры.

Известен также способ автоматического выравнивани  температур в группах реверсивных теплообменников путем переключени  теплообменников по температуре на холодном конце, в котором интервалы времени между переключени ми устанавливают равным путем воздействи  на тепловой или пр мой потоки дуть .

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа,  вл етс  способ автоматического выравнивани  температур в паре регенераторов , в каждой из которых по регенераторам поочередно проход т пр мой охлаждаемый и обратный охлаждающий потоки газов, путем изменени  времени прохождени  пр мых потоков газа по регенераторам при посто нном периоде.

Обеспечение автоматического выравнивани  температур в паре регенераторов по известному способу основано на предположении линейности и неизменности в течение эксплуатации зависимости от времени температуры холодного конца регенератора на временном интервале от момента достижени  заданного значени  температуры на холодном конце регенератора до момента переключени .

XI

О

о ю о ю

Однако известный способ имеет следующий недостаток. Экспериментально установлено , что зависимость температуры холодного конца регенератора от времени на временном интервале от момента достижени  заданного значени  температуры на холодном конце регенератора до момента переключени  нелинейна и измен етс  в течение эксплуатации регенераторов. Поэтому известный способ не обеспечивает необходимого качества выравнивани  температур в паре регенераторов, а также требует настройки значений температур в течение эксплуатации.

Целью предлагаемого способа  вл етс  повышение качества ВМРЗВНИВЭНИЯ температур в группах регенераторов.

Указанна  цэль достигаетс  тем, что способ автоматического выравнивани  температур в группах регенераторов, в каждой из которых по регенераторам поочередно проход т пр мой охлаждаемый и обратный охлаждающий потоки газов, путем изменени  времени прохождени  пр мых потоков газа по регенераторам при посто нном периоде , переключение пр мого потока газа на обратный в группе регенераторов выполн ют при достижении температуры пр мого потока газа на выходе из регенератора заданного значени  температуры, равного сумме значений двух функций, перва  из которых  вл етс  среднеарифметической величиной температур пр мых потоков газа на выходе каждого из регенераторов группы , измеренных в моменты окончани  прохождени  пр мого потока газа по соответствующему регенератору, предшествующие текущему моменту времени, а втора   вл етс  непрерывной периодической функцией времени, определ емой в течение периода как невозрастающа , проход ща  через нуль функци , принимающа  наименьшее значение на интервале времени в конце каждого из периодов, длительностью , не меньшей времени переключени  пр мого потока газа по регенератору на обратный поток, меньшее разности наименьшего и наибольшего значени  температур пр мых потоков газа на входе из регенератора, которые могут быть измерены в процессе работы группы регенераторов , причем переключение пр мого потока газа на обратный в группе регенераторов выполн ют в течение периода функции, соответствующего переключению данного регенератора

На фиг. 1 приведено устройство, реализующее способ автоматического выравнивани  температур в группах регенераторов дл  трех пар регенераторов.

На фиг.2 приведены графики зависимостей от времени переменных, используемых при формировании услови  переключени . Устройство, реализующее способ, содержит три пары регенераторов 1-2,3-4, 5 - 6, на входах которых установлены соответственно клапаны переключени  потоков 7, 8, 9 первой - третьей пар регенераторов, регулирующие вентили расхода пр мых по0 токов в пары регенераторов 10, 11, 12 и регулирующий вентиль петлевого потока газа из регенераторов 13, установленные в магистрал х подачи и отбора газа. На каждом из выходов пар регенераторов установ5 лены термопреобразователи дл  измерени  температур пр мых потоков газа 14 15, 16 соединенные соответственно с измерительными преобразовател ми 17, 18, 19, при этом электрические выходы клапанов 7, 8, 9

0 подключены к логическому устройству управлени  клапанами 20, которое через регулирующее устройство 21 соединено с измерительными преобразовател ми 17, 18, 19. Регулирующее устройство 21 содер5 жит программный задатчик 22, блоки формировани  среднеарифметического сигнала температуры 23, 24, 25, ко входам которых подключены соответственно измерительные преобразоеатэли 17, 18, 19, а вы0 ходы блоков 23, 24, °5 соединены соответственно через соавнивающие устройства 26, 27, 28 с программным задатчи- ком 22 и логическими элементами И 29, 30, 31, которые подключены к логическому уст5 ройству управлени  клапанами 20.

На фиг.2 приведены графики 32 - 36 зависимостей от времени переменных, используемых при формировании сигнала переключени .

0 На графике 32 изображены среднеарифметическа  температура первой пары 37 и участки зависимостей от времени температур пр мых потов газа на выходе из первого и второго регенераторов первой па5 ры 38 и 39, разделение моментами переключений Ai, EH, Ai1, Bi . На графике 33 изображены среднеарифметическа  температура второй пары 40 и участки зависимостей от времени температур пр мых

0 потоков газа на выходе из первого и второго регенераторов второй пары 41 и 42, разделенные моментами переключений второй пары А2, В2, Аа , В21. На графике 34 изображены среднеарифметическа  температура

5 третьей пары регенераторов 43 и участки зависимостей от времени температур пр мых потоков газа на выходе из первого и второго регенераторов третьей пары 44 и 45, разделенные моментами переключени  третьей пары Аз, Вз, Аз1 Вз1. На графике

35 изображена непрерывна  периодическа  функци  времени 46. Период функции т, функци  принимает на интервале времени Atmin наименьшее значение Fmin. На графике 36 приведены заданное значение температуры 47 и участки зависимостей от времени температур пр мых потоков газа 38, 39, 41, 42, 44, 45 на выходе из регенераторов ,

Способ автоматического выравнивани  температур в группах регенераторов, реализуетс  микропроцессорным устройством, которое работает по заданному алгоритму следующим образом: пр мой поток газа проходит по регенераторам 1, 3, 5, а обратный поток - по реген еротэр&м 2, 4, 6.

Расходы пр мых по; JKOB газа в пары регенераторов и гзсхе,:, J левого потока из регенераторов ача ..ают регулирующими вентил ми i0- i. .-Ъмерительные преобразователи 17 - 1, соединенные с термопреобразовател ми 14 - .16 служат дл  формировани  унифицированных сигналов температуры в диапазоне Tminy до Ттаху, причем наименьшее значение унифицированного сигнала Ттту получают при температуре газа Tmin, а наибольшее Ттаху - при температуре газа Ттах. В программном задатчике 22 формируют сигнал в виде непрерывной периодической функции времени , причем в первой части периода функции времени сигнал линейно измен ют от некоторого положительного до равного ему отрицательного значени , а во второй части периода, на интервале времени Atmin превышающем врем  переключени  пр мого потока газа по регенератору на обратный поток, устанавливают наименьшее значение сигнала, равное разности предельных значений унифицированных сигналов температуры Tmin у Ттаху. Логическое устройство 20 соединено с программным задатчиком 22 и в течение периода функции, реализуемой программным задатчиком 22, соответствующего переключению пр мого потока газа по регенератору 1, формирует сигнал, поступающий на первый вход логического элемента И 29.

В блоке 23 в моменты окончани  прохождени  пр мого потока газа по регенераторам 1 или 2, определ емые сигналом, поступающим из логического элемента И 29, в соответствующую регенератору  чейку пам ти записывают текущее значение сигнала температуры пр мого потока газа на выходе из регенератора, поступающее от измерительного преобразовател  17. На выходе блока 23 формируют среднеарифметическое значение сигналов температур

первой пары регенераторов в соответствии со значени ми сигналов температур, хран щихс  в  чейках пам ти. Сигнал на выходе сравнивающего устройства 26 формируют

при достижении сигналом температуры пр мого потока газа на выходе из регенератора 1. поступающим от измерительного преобразовател  17 на первый вход сравнивающего устройства 26, значени , равного

сумме сигналов, поступающих на второй и третий входы сравнивающего устройства 26 от блока 23 и программного задатчика 22 соответственно. С учетом того, что упом нута  сумма сигналов принимает наименьшее

значение, не превышающее Tminy в начале второй части периода функции времени, реализуемой программным задатчиком 22 даже при наибольшем значении сигнала от блока 23, равном Tmax y

Ттах + (Tmin . max ) Tmin

а наименьшее значение текущей температуры поступающее на первый вход сравнивающего устройства 26 равно Tminy, сигнал на выходе сравнивающего устройства 26 формируетс  не позднее начала второй части периода функции времени формируемой программным задатчиксм 22, за врем  не

меньшее времени переключени .

Сигнал с выхода сравнивающего устройства 26 через логический элемент И 29 поступает в логическое устройство 20, которое формирует сигналы управлени  клапанами 7. Происходит переключение пр мого потока газа в регенераторе 1 на обратный поток газа, а в регенераторе 2 переключение обратного потока газа на пр мой поток газа. На фиг.2 этот момент переключени 

обозначен AL

В течение следующего периода функции времени, реализуемой программным задатчиком 22, производ т переключение пр мого потока газа в регенераторе 3 и так

далее по аналогии с переключением пр мого потока газа в регенераторе 1.

Эффективность предложенного способа автоматического выравнивани  в группах регенераторов заключзетс  по сравнению с существующими способами в том, что предложенный способ обеспечивает повышение качества выравнивани  температур в группах регенераторов. Кроме

того, при реализации предлагаемого способа в сравнении с прототипом не требуетс  периодическа  ручна  подстройка заданных в прототипе значений температур в течение эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматического выравнивани  температур в группа регенераторов, в каждой из которых по регенераторам поочеред- но проход т пр мой охлаждаемый и обратный охлаждающий потоки газов, путем изменени  времени прохождени  пр мых потоков газа по регенераторам при посто нном периоде, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества выравнивани  температур в группах регенераторов , переключение пр мого потока газа на обратный в группе регенераторов выполн ют при достижении температуры заданного значени  пр мого потока газа на выходе из регенератора, равного сумме значений двух функций, перр.Јр из которых  вл етс  среднеарифметической величиной температур пр мых потоков газа на выходе каждого из регенераторов группы, измеренных в моменты окончани  прохождени  пр мого потока газа по соответствующему регенератору, предшествующие текущему моменту времени, а втора   вл етс  непрерывной периодической функцией времени, определ емой в течение периода как невозрастающа , проход ща  через нуль функци , принимающа  наименьшее значение на интервале времени в конце каждого из

   периодов, длительностью, не меньшей времени переключени  пр мого потока газа по регенератору на обратный поток, меньшее разности наименьшего и наибольшего значений температур пр мых потоков газа на

   выходе из регенератора, которые могут быть измерены в процессе работы группы регенераторов, причем переключение пр мого потока газа на обоаткый в группе регенераторов выполн ют в течение периода,

   соответствующего переключению данного регенератора.

   Пр мой лоток

   f2

   О