Устройство для программного управления расходом газа из сосуда

 

Изобретение относится к области автоматического управления и регулиК потребителю еоза рования технологическими процессами и может быть использовано при програмьшом расходовании газа из сосуда под давлением. Целью изобретения является повьшение точности отслеживания расхода газа из сосуда. Устройство содержит датчики давления I и температуры 2, блоки преобразования 5, вычисления массы газа 6, вычисления расхода газа 7, программы 10,сравнения 8, управления 9, регистрации II, регулирующий орган 4, таймер 12. 2 ил. САЭ 05 сл о 01

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (!1) А1 (50 4 G 05 В 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( (М отребителю вала

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 401 6819/24-24 (22) 04. 02. 86 (46) 23. 12. 87. Бюл. 1(47 (72) П.Д.Бондаренко и В.С.Шарапов (53) 62. 50 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 207471, кл. G 01 F 1/00, !966

Авторское свидетельство СССР

N9 326560, кл. G 05 В 19/02, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ГАЗА ИЗ СОСУДА .(57) Изобретение относится к области автоматического управления и регулирования технологическими процессами и может быть использовано при программном расходовании газа из сосуда под давлением. Целью изобретения является повьппение точности отслеживания расхода rasa из сосуда. Устройство содержит датчики давления 1 и температуры 2, блоки преобразования

5, вычисления массы rasa 6, вычисления расхода газа 7, программы 10,сравнения 8, управления 9, регистрации

11, регулирующий орган 4, таймер 12.

2 ил.

1505

1 136

Изобретение относится к автоматическому управлению и регулированию, в частности к программному управлению расходом газа из сосуда под давлением.

Целью изобретения является повышение точности отслеживания Расхода газа из .сосуда.

На фиг 1 приведена блок-схема устройства; на фиг ° 2 — график программного изменения расхода и давления газа, Устройство содержит датчики давления 1 и температуры 2, сосуд 3, регулирующий орган 4,,блоки преобразования 5, вычисления массы газа 6, вычисления расхода газа 7, сравнения

8, управления 9, программы 10, регистрации 11, таймер 12, Устройство работает следующим образом..

При включении устройства для осуществления выпуска сжатого газа из сосуда (или секции сосудов) запускается таймер 12 на отсчет времени и осуществляется фиксирование в блоке

10 программы (через блок 5 преобразования) начальных условий выпуска газ а. по давлению .

В последующий момент (после- включения устройства) подается команда от блока 9 управления на выпуск сжатого газа из сосуда 3 (или секции сосудов) и регулирующий орган 4 открьвается до среднего положения, идет выпуск газа. В процессе выпуска газа информация с датчиков давления 1 и температуры 2 поступает в блок 5 преобразования.

Данные по падению давления в сосуде по мере расхождения сжатого газа и изменению температуры относительно начальных значений величин этих параметров от блока 5 поступает в блок. 6.

Вычисление массы газа блоком 6 осуществляется с использованием фактических результатов замеров по уравнению — величина давления сжатого в сосуде в данный момент времени, кгс/см

Т вЂ . величина температуры сжатон

ro газа в сосуде, замеренная в начале процесса выпуска, К;

Т, — величина температуры сжатого газа в сосуде, замеренная в данный момент времени, К;

V — внутренний объем сосуда (или внутренний объем секции сосудов), м ;

R — универсальная газовая постоянная конкретного вида газа (кгм/кг град);

C„ коэффициент сжимаемости конкретного вида газа при начальных условиях выпуска;

С вЂ” коэффициент сжимаемости

1 конкретного вида газа при

i-x условиях выпуска (в текущий момент времени, момент измерения).

Вычисленная величина выпущенной из.сосуда к данному моменту времени массы газа поступает из блока 6. в

30 блок 7.

В блок 7 также поступает от таймера 12 фактически истекшее время выпуска сжатого газа до настоящего момента — Г„ .

В блоке 7 вычисление расхода газа ведется по уравнению

G; а ==- °

"n где Q; — расход массы сжатого газа

40 на рассматриваемый момент, кг/сек.

Таймер 12 одновременно ведет отсчет времени для блока !О программы, который выдает в блок 8 сравнения

45 заданную величину Расхода газа за ис-текшее время (относительно скорректированного начала).из графика программы °

V 10 Рн

R С„ Т„

Р;

С; Т; где G; — выпущенная к данному моменту времени из сосуда масса сжатого газа, кг;

P„ величина давления сжатоro газа в сосуде в начале процесса выпуска, кгс/см ;

В случае, если эти величины не равны, информация о разности величин с соответствующим знаком "плюс" (больше нормы) и "минус" (меньше нормы), а так же вместе со звуковым сигналом

55 H отметкой времени обнаружения (на какой минуте и секунде) выдается оператору на регулирующее устройство 11.

Блок 9 вырабатьвает управляющее воздействие на регулирующий орган. з 1З

Воздействие формируется с учетом знака разности величин расходов ("плюс" означает, что необходимо проходное сечение регулятора уменьшить, а "минус" — увеличить) и соотношения разности к заданной величине на данный момент времени. При этом необходимо иметь ввиду, что причина, вызванная отклонением величины расхода газа реального процесса, устройством не устраняется, и эта операция возлагается на самого оператора. Воздействие блока управления на регулирующий орган 4 обеспечивает временное исправление процесса. В общем случае возникшая разность между расходами реальным и эталонным может увеличиваться до тех пор, пока оператор не устранит причину, вызвавшую отклонение от нормального хода процесса.

Как правило, при возникновении отклонения от нормального хода процесса (по расходу газа) реальный расход превышает эталонный, Основными причинами являются различного рода негерметичности пневмоарматуры (пары клапан-седло), разъемных соединений трубопроводов, коммуникаций потребителей, Поэтому, в основном, причины, вызвавшие отклонение от нормального хода процесса, способны наращивать по величине разность между реальным и эталонными расходами.

Основное назначение воздействия— принятие мер для создания резерва времени оператору, необходимого для принятия рационального решения. Особенно важно это для непрерывных технологических процессов, пока оператор анализирует ситуацию, ведет поиск причины и метода устранения неисправности системы газоснабжения, т.е. принимает решение, само устройство для косвенного измерения расхода поддерживает непрерывность выпуска сжатого rasa с требуемой величиной расхода.

20 б

30 первым и вторым входами блока преобразования, первый и второй выходы которого соответственно соединены с первым и вторым входами блока вычисления массы газа, связанного выходом с входом блока вычисления расхода газа, к выходу которого подключен один из входов блока сравнения, соединенного выходом к входу блока уп40 равления, выходом соединенного с регулирующим органом, а также таймер, соединенный первым выходом с вторым входом блока вычисления расхода газа, а вторым выходом — с входом блока программы, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, а также блок регистраций, входом соединенный с вторьм выходом блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 50 что, с целью повышения точности отслеживания расхода газа из сосуда, первый выход блока преобразования, выдающий информацию об уровне давления газа в сосуде, соединен с входом

55 задания начальных условий блока про° граммы, а третий выход таймера соединен с запускающим входом блока преобразования.

По завершению работы устройства (прекращения выпуска газа) при нормальном ходе процесса, соответствующем эталонному, в сосуде достигается минимальное допустимое давление. По достижению этой величины таймер вы- ключается, регулятор перекрывает проходное сечение сосуда и выпуск газа прекращается, Если устройство прово61505

4 дило коррекцию реального расхода газа в сторону его уменьшения, то прекращение выпуска осуществляется по сигналу потребителя. В этом случае процесс выпуска газа прекращается до достижения минимально допустимого давления в сосуде. Если же коррекция реального расхода газа была в сторону его увеличения, то имел место перерасход, при котором процесс выпуска газа завершается, либо от резервного сосуда (секции), либо с подпиткой от компрессора, т.е. только по сигналу потребителя. E последнем случае работа устройства измерения прекращается несколько раньше завершения выпуска газа. Сигнал на выключение устройства измерения формируетсН по завершению выдачи информации из программного блока, т.е. когда график программы использован до конца.

Формула изобретения

Устройство для программного управления расходом газа из сосуда, содержащее датчики давления и температуры

rasa, соответственно соединенные с

Яоаускло

8ремени

Составитель Я. Гречишников

Редактор Л.Лангазо Техред Л.Сердюкова Корректор С.Черни

Заказ 6281/46 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4