SU362319A1 - Устройство для моделирования многокорпусных выпарных установок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналоговым электрическим модел м промышленных аппаратов и предназначено дл  моделировани  теплового режима противоточных и пр моточных многокорпусных выпарных установок на стадии проектировани  и в процессе определени  оптимального режима эксплуатации.

Известны устройства с переменными резисторами , предназначенные дл  моделировани  -многокорпусных выпарных установок.

К недостаткам указанных устройств относ тс :

а)необходимость задани  в качестве исходных параметров, которые обычно  вл ютс  результатом проектного расчета многокорпусной выпарной установки (например, количества греющего пара, поступаюш,его в последний корпус, количества пара самоисиарени  и т. п.);

б)невозможность определени  температурного режима установки;

в)невозможность определени  поверхности нагрева выпарных аппаратов, соответствующей заданной производительности установки;

г)отсутствие учета изменени  количества выпаренной воды по корпусам за счет использовани  тепла паров вскипани  конденсата вторичного пара в последующих корпусах;

д)отсутствие учета количества тепла, затрачиваемого на нагрев раствора до температуры кипени  при перетоке его через аппараты противоточной многокорпусной выпарной установки .

Сущность изобретени  заключаетс  в том, что в устройство дл  моделировани  многокорпусных выпарных установок последовательно с резисторами, моделирующими полезный перепад температур но корпусам установки, включены источники э.д.с., напр жение которых пропорционально температурным потер м в каждом корпусе, а также введены резисторы и решающие усилители, моделирующие разность количества тепла, уход щего с конденсатом данного и поступающего с парами

вскипани  конденсата предыдущего корпусов, а также моделирующие количество тепла, затрачиваемое на нагрев ноступающего в каждый корнус раствора до температуры кипе ИЯ .

Это позвол ет расширить класс решаемых задач и повысить точность моделировани .

Принципиальна  схема устройства дл  случа  моделировани  статики теплового режима противоточной трехкорпусной выпарной установки изображена на чертеже.

К выводам в точке / подключаетс  источник посто нного напр жени  (на чертеже не показан), нропорционального темнературе греющего пара. К выводам в точке 2 нодключаетс  источник посто нного напр жени , пропорционального температуре вторичного пара в последнем корпусе. В цепь между точками   2 включены переменные резисторы 3, моделирующие термические сопротивлени  греюHUIX камер корпусов, и источники э.д.с. 4, напр жение которых пропорционально потер м температуры по корпусам на температурную и гидростатическую депрессии. Указанна электрическа  цепь имеет участки 5, 5 и 7, моделирующие процессы теплопередачи по каждому из корпусов. На границах участков между резисторами 3 и источниками э.д.с. 4 в цепь включены переменные резисторы 8 и посто нные резисторы 9, а внутри каждого участка между резисторами 5 и источниками э.д.с. 4 включены переменные резисторы 10. Резисторы 8 подключены к выходам рещающих усилителей 11, а резисторы 10 - к выходам рещающих усилителей 12. Входы решающих усилителей 11 и 12 подключены к точкам с потенциалами, пропорциональными температуре вторичного пара моделируемого и предыдущего корпусов.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напр жени  посто нного тока, пропорционального температуре греющего пара, в точку / и напр жени , пропорционального температуре вторичного пара в последнем корпусе, в точку 2 за счет разности напр жений по главной цепи последовательно включенных резисторов 3 и источников э.д.с. 4 на каждом участке 5, б, 7 протекает ток, пропорциональный .количеству тепла, передаваемого через греющую поверхность соответствующего корпуса. Величины переменных резисторов 3 устанавливаютс  пропорционально термическим сопротивлени м греющих камер корпусов выпарной установки, то есть обратной величине их коэффициентов теплопередачи .

Падепи  напр жени  па резисторах 3 моделируют полезный перепад темнературы соответствующих корпусов.

Дл  моделировани  потерь температуры на температурную и гидростатическую депрессии и обеспечени  их посто нства при моделировании изменени  производительности установки с сохранением заданной концентрации, отрицательное напр жение источников э.д.с. 4 устанавливаетс  пропорциопально этим потер м по корпусам.

Ток, пропорциональный разности между теплом, уход щим из греющих камер с конденсатом , и теплом, приход щим с парами вскипани  конденсата предыдущих корпусов, отводитс  из главной цепи через резисторы 8, падение напр жени  на которых устанавливаетс  автоматически пропорционально температуре вториЧНого пара в данном и предыдущем корпусах при помощи решающих усилителей ;;.

Таким же образом через резистор 10 из главной цепи отводитс  ток, пропорциональный количеству тепла, затрачиваемого на нагрев поступающего в аппараты раствора до температуры кипени .

Падение напр жени  на резисторах 10 устанавливаетс  автоматически решающими усилител ми 12 пропорционально разности температур в соседних корпусах.

Дл  исключени  операции расчета величин резисторов 5 и 10, завис щих от термического сопротивлени  греющих камер и теплосодержани  пара, поступающего в них, величины резисторов 8 и 10 прин ты равными величине резисторов 3 соответствующих корпусов.

При необходимости моделировани  многокорпусной выпарной установки с заданным промежуточным отбором тепла с паром к посто нным резисторам 9, величины которых устанавливаютс  с учетом прин тых масштабов моделировани  одного пор дка с резисторами 3, прикладываетс  напр жение в точки 13 и 14 таким образом, чтобы протекающий по ним ток был пропорционален отбираемому количеству тепла.

В процессе моделировани  определ ютс :

а)распределение температур кипени  раствора и вторичного пара по корпусам путем измерени  напр жени  относительно «земли в точках подключени  резисторов 10 }i Зк. резисторам 3;

б)Количество выпаренной воды по корпусам , отнесенное к 1 м поверхности нагрева,

как частное от делени  падени  напр жени  на резисторах 3 на величину их сопротивлени  и теплоемкость вторичного пара, соответствующего температуре, пропорциональной напр жению в точках соединени  резисторов 3, 8, 9;

в)поверхность нагрева при условии равенства ее дл  всех аппаратов как частное от делени  заданной производительности установки

по выпаренной воде на сумму количества выпаренной воды, получаемой от 1 м поверхности пагрева каждого корпуса;

г)изменени  температурного режима и производительности установки при дискретном изменении термических сопротивлений греющих камер каждого корпуса, температуры греющего пара и вакуума в последнем корпусе, т. е. температуры вторичного пара в этом корпусе;

д)изменение температурного режима при изменении количества тепла, отбираемого

с экстра-паром из любого корпуса установки.

Предмет изобретени 

Устройство дл  моделировани  многокорпуспых выпарных установок, содержащее резисторы и источники э.д.с. и состо щее из последовательно соединенных участков, моделирующих процесс теплопередачи по каждому

корпусу, отличающеес  тем, что, с целью расширени  класса рещаемых задач и повышени  точности моделировани , оно содержит усилители , причем в каждом участке последовательно первому переменному резистору подключей источник э.д.с., а в узловую точку 1Щ

границе участков между источником э.д.с. предыдущего участка и первым переменным резистором последующего подключены посто нный и второй переменный резисторы, а также первый вход нервого усилител , второй вход которого соединен с первым входом второго усилител , вторые входы которых соединены с первым входом первого усилител  каждого

участка и с первым входом второго усилител  последующего участка, а выход второго усилител  соединен с третьим переменным речистором , подключенным к общей точке соединени  первого переменного резистора и источника э.д.с. каждого участка, а выход нервого усилител  подключен ко второму переменному резистору.