(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ РУДНИЧНЫХ КАЛОРИФЕРНЫХ УСТАНОВОК(54) METHOD FOR REGULATING MUNICIPAL HEAT INSTALLATIONS
Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано дл регулировани рудничных калор-иферных установок .The invention relates to the mining industry and can be used to regulate mining mine calorie installations.
Известен способ регулировани рудничной калориферной установки, в котором изменение теплопроизводительности в ,процессе поддержани заданного температурного режима в стволе рудника обеспечивают путем перераспределени частей общего воздушного потока, направл емых через калорифер и в обход его 1.A known method of controlling a mine-based heating unit, in which the change in heat output in the process of maintaining a given temperature in the mine shaft is ensured by redistributing parts of the total air flow directed through and around the heater 1.
Недостаток данного способа регулировани состоит в том, что он может обеспечить устойчивое функционирование калориферной установки в случае ее теплоснабжени от теплосети неограниченной мощности .The disadvantage of this method of regulation is that it can ensure the stable functioning of the heater unit in the case of its heat supply from the heating network of unlimited capacity.
Известен также способ регулировани рудничных калориферных установок, заключающийс в том, что измер ют, сравнивают с заданным значением и под,держивают на этом уровне температуру воздуха в стволе рудника, измен ют положение регулирующего органа перераспредел ющего воздущный поток через калорифер, а на выходе из последнего измер ют и сравнивают с заданным значением температуру О1раоотанного первичного теплоносител 2.There is also known a method of regulating mine radiator installations, which consists in measuring, comparing with a given value and below, keeping at this level the air temperature in the shaft of the mine, changing the position of the regulator redistributing the air flow through the heater. The temperature of the O2 primary coolant 2 is measured and compared with a predetermined value.
Недостатком данного способа вл етс неустойчивый тепловой режим в стволе рудника и неустойчивый режим работы калориферной установки при пониженных температурах наружного воздуха, а также ненадежна работа установки из-за опасности замерзани перв1 чного теплоносител в калориферах при лимитированном снабжении, возникновение гидравлических ударов в трубопроводах и кавитационных режимов в конденсатных насосах и неэкономична работа калориферной установки при работе на пролетном паре.The disadvantage of this method is the unstable thermal conditions in the mine shaft and the unstable operating mode of the heating unit at lowered ambient temperatures, as well as the unreliable operation of the installation due to the danger of freezing of the primary heat transfer fluid in the air heaters with limited supply, the occurrence of hydraulic shocks in the pipelines and cavitation modes in condensate pumps, and it is uneconomical to operate a heating unit when operating on a flight pair.
Цель изобретени заключаетс в улучщении теплового режима в стволе рудника за счет исключени неустойчивого режима работы калориферной установки при пониженных температурах наружного воздуха, а также при лимитированном теплоснабжении , повыщение надежности работы установки за счет устранени опасности замерзани первичного теплоносител в калориферах , гидравлических ударов в трубопроводах и кавитационных режимов в конденсатных насосах и повыщение экономичности паровой калориферной установки за счет исключени ее работы на пролетном паре. Поставленна цель достигаетс тем, что регулируют расход первичного теплоносител и управл ют этим расходом в зависимости от отклонени температуры воздуха в стволе от заданной, а изменение положени упом нутого регулирующего органа осуществл ют в зависимости от отклонени фактической температуры отработанного первичного теплоносител от заданной. Изобретение по сн етс чертежем, где показана схема реализации способа регулировани применительно к безвентил торной калориферной установке. Схема представ лет собой два замкнутых контура регулировани . Контур автоматического регулировани температуры воздуха в стволе рудника содержит датчик температуры I, установленный в стволе, элемент сравнени 2, регулирующий блок 3, исполнительный орган 4 с сервоприводом 5 дл изменени расхода первичного теплоносител и калорифер 6. Контур автоматического регулировани температуры отработанного первичного теплоносител включает в себ калорифер 6, датчик 7 температуры отработанного первичного теплоносител на выходе из калорифера, элемент сравнени 8, регулирующий блок 9, исполнительный орган 10 на пути воздущного потока с сервоприводом 11. Два названных контура регулировани взаимно св заны через их общий элемент - калорифер 6, обеспечивающий передачу тепла первичного теплоносител (пара или гор чей воды) воздущному потоку. Реализаци способа регулировани рудничных калориферных установок осуществл етс следующим образом. Возиикщее понижение температуры наружного воздуха повлечет за собой снижение температуры воздуха в стволе рудника. По вивщеес рассогласование будет преобразовано регулирующим блоком 3 и отработано исполнительным органом 4 путем увеличени расхода первичного теплоносител , что повысит количество тепла, передаваемого первичным теплоноснтелем через стенки калорифера 6 воздушному потоку. Увеличение расхода первичного теплоносител способствует увеличению его температуры на выходе из калорифера и вл етс возмущающим воздействием дл системы стабилизации температуры отработанного первичного теплоносител . Поэтому в новом установивщемс режиме величина воздушного потока через, калорифер также будет увеличена в результате перемещени на открытие исполнительного органа 10 сервоприводом 11 по сигналу регулирующего блока 9, благодар чему интенсивность охлаждени воздущным потоком активной поверхности калорифера увеличитс . В противном случае увеличение расхода первичного теплоносител привело бы к отклонению его температуры на выходе из калорифера вверх от заданной. Таким образо.м, повышение теплопроизБодительности калориферной установки, требуемое при понижении температуры наружного воздуха, обеснечиваетс путем одновременного увеличени расхода первичного теплоносител и увеличение воздущного потока через калорифер так, что температура воздуха в стволе рудника и температура отработанного первичного теплоносител остаютс неизменными. При значительном снижении температуры наружного воздуха, особенно, если оно сопровождаетс понижением параметров качества первичного теплоносител , например, давлени подводимого к установке пара, открывание иснолнительного органа 10 на пути воздушного потока через калорифер может происходить лишь одновременно с открытием исполнительного органа 4 и лишь ло того момента, когда орган 4 зай.мет крайнее ноложение, полностью открыв проходное сечение дл пронуска первичного теплоносител . Калориферна установка с этого момента будет работать в режиме ли.митироваиного теплоснабжени и температура воздуха в стволе рудника может не выдерживатьс в заданном уровне. Однако при этом обеснечнваетс стабилизаци температуры отработанного нервичного теплоносител системой автоматического регулировани с исполнительным воздействием через орган 10 на величину воздушного потока. С понижением температуры наружного воздуха его поток через калорифер все в большей степени перекрываетс и этим исключаетс воз.можность замерзани отработанного теплоносител в калорифере. Обогрев ствола рудника при этом не прерываетс - калориферна установка развивает теплопроизводительность , соответствующую количеству поступающего с первичным теплоносителем тепла. В случае острой нехватки пара (гор чей воды), т. е. практически перерыва в теплоснабжении установки, переходный процесс заканчиваетс полным перекрытием воздущного потока через калорифер и последний будет работать на самообогрев, чем предотвращаетс замерзание в нем первичного теплоносител . При восстановлении нормального теплоснабжени система стабилизации температуры отработанного первичного теплоносител обеспечит увеличение воздушного потока через калорифер путем перемещени на открывание исполнительного органа 10. Исполнительный орган 4 начнет перемещатьс на закрытие, увеличива глубину дросселировани первичного теплоносител на входе в калорифер, лишь с того момента, когThe purpose of the invention is to improve the thermal conditions in the mine shaft by eliminating the unstable operation of the heating unit at lowered ambient temperatures, as well as with limited heat supply, increasing the reliability of the installation by eliminating the risk of freezing of the primary coolant in the heaters, hydraulic impacts in pipelines and cavitations. modes in condensate pumps and increasing the efficiency of the steam air heater by eliminating its operation on the flying pair. The goal is achieved by adjusting the flow rate of the primary coolant and controlling this flow depending on the deviation of the air temperature in the barrel from the target, and changing the position of the said regulator is carried out depending on the deviation of the actual temperature of the spent primary coolant from the target. The invention is illustrated in the drawing, which shows the scheme for implementing the control method with reference to a fanless heating unit. The scheme is represented by two closed control loops. The automatic control circuit of air temperature in the mine shaft contains a temperature sensor I installed in the barrel, an element of comparison 2, a regulating unit 3, an actuator 4 with a servo drive 5 for changing the flow rate of the primary coolant and the heater 6. The automatic control circuit of the temperature of the exhaust primary coolant includes heater 6, sensor 7 of the temperature of the primary primary coolant at the outlet of the heater, the comparison element 8, the regulating unit 9, the executive body 10 in the path of the air flow with the servo drive 11. The two control loops mentioned are interconnected through their common element - the heater 6, which ensures the transfer of heat from the primary coolant (steam or hot water) to the air flow. The implementation of the method for regulating mine radiator installations is carried out as follows. The resulting lowering of the outdoor temperature will entail a decrease in the air temperature in the mine shaft. The inconsistent mismatch will be transformed by the regulating unit 3 and fulfilled by the executive body 4 by increasing the flow rate of the primary coolant, which will increase the amount of heat transferred by the primary coolant through the walls of the air heater 6. An increase in the flow rate of the primary coolant contributes to an increase in its temperature at the outlet from the heater and is a disturbing effect on the system for stabilizing the temperature of the spent primary coolant. Therefore, in the newly established mode, the airflow through the heater will also be increased as a result of movement to the opening of the actuator 10 by the servo 11 according to the signal of the regulating unit 9, thereby increasing the cooling rate of the active surface of the heater by the airflow. Otherwise, an increase in the flow rate of the primary coolant would lead to a deviation of its temperature at the outlet of the heater up from the set point. Thus, the increase in heat output of the heating unit, required when the outside air temperature decreases, is eliminated by simultaneously increasing the flow rate of the primary coolant and increasing the air flow through the heater so that the air temperature in the mine shaft and the waste primary heat carrier remain unchanged. With a significant decrease in the outside air temperature, especially if it is accompanied by a decrease in the quality parameters of the primary coolant, for example, the pressure of the steam supplied to the installation, opening of the exhaust valve 10 through the radiator can only occur simultaneously with the opening of the actuator 4 and only that moment , when the body 4 takes the extreme position, fully opening the flow area for the passage of the primary coolant. An air heater installation from this point on will operate in the mode of limited heat supply and the air temperature in the mine shaft may not be maintained at a given level. However, in this case, the stabilization of the temperature of the spent nerve heat carrier by the system of automatic regulation with executive action through the organ 10 on the value of the air flow is impaired. With a decrease in the temperature of the outside air, its flow through the heater is increasingly blocked and this eliminates the possibility of the freezing of the spent heat carrier in the heater. The heating of the shaft of the mine is not interrupted by this - the heater unit develops heat output corresponding to the amount of heat coming from the primary heat carrier. In the case of an acute shortage of steam (hot water), i.e., almost a break in the heat supply of the installation, the transient process ends with a complete shutdown of the air flow through the heater and the latter will work for self-heating, thus preventing the primary coolant from freezing. When normal heat supply is restored, the system of stabilization of the temperature of the spent primary coolant will increase the air flow through the heater by moving to the opening of the executive body 10. Executive body 4 will begin to move to shutdown, increasing the throttling depth of the primary coolant at the inlet to the heater only from that moment