Система нейтрализации воды

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования величины PH в воде, подаваемой насосными станциями для орошения с/х культур, и может быть использовано на гидромелиоративных системах, использующих машинный подъем воды на орошение. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности. Цель достигается тем, что на линии подачи кислоты в воду для ее нейтрализации параллельно регулирующему клапану основного контура регулирования PH включены электромагнитные клапаны с различным проходным сечением и катушка реле, сигналы на включение которых подаются от замыкающих контактов контакторов включаемых в работу насосных агрегатов через блок управления электромагнитными клапанами, который осуществляет подключение клапанов с требуемым проходным сечением, а регулятор выбран с пропорционально-интегральным законом регулирования. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 D 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4461094/24 (22) 31.05.88 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Украинский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Б.Ф. Евдокимов и В.Г. Кистень (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетел.ьство СССР

Я 530317, кл. G 05 0 11/02, 1974. (54) СИСТЕМА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ВОДЫ (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования величины рН в воде, подаваемой насосными станциями для орошения c/x культур, и может быть использовано на гидромелиоративных системах, использующих машинный подъем воИзобретение относится к системам автоматического регулирования величины рН в воде, подаваемой насосными станциями для орошения сельскохозяйственных культур, и может быть использовано на гидрамелиоративных системах, использующих машинный подъем воды на орошение.

Целью изобретения является повышение быстродействия и точности системы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы; на фиг. 2 — схема блока управления электромагнитными клапанами.

Вода, содержащая щелочь, из водоисточника 1 подается на орошение насосной станцией 2 по коллектору 3 в открытый оросительный канал 4. Насосная станция содержит от одного до четырех-шести однотипных насосных агрегатов 5.

Система содержит также контакторы насосных агрегатов. замыкающие контакты

6-9 которых связаны с блоком 10 управле Ы,, 1668969 А1 ды на орошение. Целью изобретения является повышение быстродействия и точности. Цель достигается тем, что на линии подачи кислоты в воду для ее нейтрализации параллельно регулирующему клапану основного контура регулирования рН включены электромагнитные клапаны с различным проходным сечением и катушка реле, сигналы на включение которых подаются от замыкающих контактов контакторов включаемых в работу насосных агрегатов через блок управления электромагнитными клапанами, который осуществляет подключение клапанов с требуемым проходным сечением, а регулятор выбран с пропорционально- интегральным законом регулирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил, ния электромагнитными клапанами, катушки 11-13. электромагнитных клапанов 14- 0, 16, реле 17 с замыкающими контактами 17 «р и 17г и размыкающим контактом 17з, задат- О чик рН 18, регулятор.19, датчик рН 20, исполнительный механизм 21, регулирующий клапан 22, источник 23 питания, магнитные 0 пускатели 24 и 25, размыкающий 241 и замы- О кающие 242-244 контакты магнитного пускателя 24, размыкающий 251 и замыкающие

252-254 KoHTBKTU магнитного пускателя 25. д источник 26 трехфазного переменного тока, концевые выключатели 27 и 28, Блок 10 управления электромагнитными клапанами содержит элемент ИЛИ-HE

29. элемент ИЛИ 30, элемент И 31, элемент

ИЛИ-НЕ 32, элемент ИЛИ 33, элемент НЕ

34, элемент И 35, группу элементов 361-364, группу элементов И 371-37в, резервуар 38 и емкость 39.

1668969

20 прекращается

Система работает следующим образом.

При включении любого из насосных агрегатов замыкается один иэ контактов 6-9.

При этом на одну из входных шин блока 10 подается сигнал, срабатывает элемент 29 и подается питание на катушку 11 электромагнитного клапана 16 и катушку реле 17, Реле одним своим замыкающим контактом

172 подает питание на датчик рН 20, другим

| кон актом 171 подключает источник 23 пи-! тания к регулятору, третьим контактом 17з подключает цепи управления исполнитель ным механизмом 21 к работе.

На выходе датчика рН формируется сигнал, поступающий в регулятор, который выбран с пропорционально-интегральным законом регулирования. Сигналы от датчика

20 и задатчика рН 18 поступают на сумматор (не показан) регулятора, где они сравниваются. В случае отклонения величины рН воды s клнале от заданного значения сигнал разбэланса поступает на второй сумматор (не показан) и далее на трехпозиционный триггер (не показан) с зоной нечувствительности. При наличии сигнала разбаланса на входе второго сумматора, превышающего зону нечувствительности триггера, на его выходе формируется последовательность импульсов, полярность и сквэжность которых зависит от полярности и величины разбаланса сигнала, поступающего нэ второй сумматор, Эти импульсы подаются нэ усилитель мощности (не показан), который с по-! мощью электронных ключей (не показаны) управляет катушками магнитных пускателей

24 и 25 и исполнительным механизмом. В результате интегрирования выходных импульсов исполнительным механизмом с электроприводом постоянной скорости вращения формируется пропорционально-интегральный закон регулирования, Поддержание заданно о значения рН воды в оросительном канале достигается тем, что при включении любого из четырех насосных агрегатов для нейтрализации щелочи, содержащейся в воде, из резервуара

38 через емкость 39 и электромагнитный клапан 16 в воду подается кислота, например серная. Емкость 39 имеет поплавковый регулятор-дозатор (не показан), с помощью которого в ней поддержи ва ется постоя н н ы и уровень кислоты, Проходное сечение электромагнитного клапана 16 выбирается таким, что расхода кислоты через него достаточно для нейтрализации щелочи, содержащейся в воде, подаваемой одним насосным агрегатом при минимальном значении рН воды в водоисточнике.

При включении одного насосного агрегата электромагнитный клапан скачком изменяет расход кислоты, а регулятор при этом осуществляет тонкую регулировку расхода кислоты с помощью регулирующего клапана 22. Достигается это следующим образом. Если значение рН воды выще заданного значения, формируется сигнал такой полярности, при котором срабатывает один из ключей регулятора и питание подается на катушку магнитного пускателя 24, который размыкает свой контакт 241 в цепи управления питания катушки магнитного пускателя

25 и замыкает контакты 24 — 244 в цепях управления исполнительным механизмом

Исполнительный механизм открывает регулирующий клапан, плавно увеличивая расход серной кислоты до тех. пор, пока рН воды в канале не станет равно заданному значению. При этом сигнал с выхода триггера регулятора 19 равен нулю и электронный ключ регулятора 19, размыкаясь, обесточивает катушку магнитного пускателя 24, открытие регулирующего клапана

Наоборот, если значение рН воды ниже заданного значения, формируется сигнал такой полярности, что срабатывает другой электронный ключ, входящий в состав регулятора, и нэ катушку магнитного пускателя

25 подается питание, при этом размыкается его контакт 251 в цепи магнитного пускателя

24 и замыкаются контакты 252 — 254 в цепях управления исполнительного механизма.

Исполнительный механизм с помощью привода прикрывает регулирующий клапан до тех пор, пока рН воды в канале не станет равно заданному значению.

При включении в работу двух любых насосных агрегатов íà оба входа одного из шести элементов И 37> -375 блока 10 подается сигнал. При этом срабатывают элементы ИЛИ 30, И 31, ИЛИ-НЕ 32 и на катушку

12 электромагнитного клапана 15 подается питание, Клапан, открывшись, скачком увеличивает расход кислоты. Проходное сечение клапана выбирается таким, что расхода кислоты через него достаточно для нейтрализации щелочи, содержащейся в воде, подаваемой включившимся насосным агрегатом при минимальном значении рН в водоисточнике.

Регулятор при этом осуществляет тонкую регулировку расхода кислоты так, чтобы рН воды в оросительном канале оставалось на заданном уровне.

При включении трех насосных агрегатов на все три входа одного из четырех элементов И 361-364 блока 10 подаются сигналы, при этом срабатывают логические

1668969 элементы ИЛИ 33 и НЕ 34. На катушку 13 электромагнитного клапана 14 при этом подается питание, а катушка 12 электромагнитного клапана 15 обесточена, так как на одном из входов элемента 31 отсутствует сигнал. Проходное сечение клапана 14 выбирается таким, что расхода кислоты через него достаточно для нейтрализации щелочи, содержащейся в воде, подаваемой двумя насосными агрегатами при минимальном значении рН воды в водоисточнике, Регулятор при этом осуществляет тонкую регулировку расхода кислоты так, чтобы рН воды в канале оставалось на заданном уровне.

При включении четырех насосных агрегатов на всех четырех входах логического элемента И 25 присутствуют сигналы, при этом подается питание на катушку 12 электромагнитного клапана 15, который при этом открывается, катушка 13 остается под напряжением, а электромагнитный клапан

14 открыт. Регулятор, как и прежде, осуществляет тонкую регулировку подачи кислоты так, чтобы рН воды в оросительном канале оставалось на заданном уровне.

Для ограничения степени открытия, закрытия исполнительного механизма в цепи

его управления включены концевые выключатели 27 и 28.

Отключение электромагнитных клапанов при отключении насосных агрегатов блока 10 осуществляется в обратном порядке. При отключении всех насосных агрегатов ни на одну из входных шин блока 10 не подается сигнал, поэтому снимается питание со всех катушек. электромагнитных клапанов 11-13 и катушки реле 17. Реле 17, обесточиваясь своим размыкающим контактом 17з, включенным в цепи управления исполнительным механизмом, устанавливает его в закрытое положение, а другими контактами 17г и 171 снимает питание с датчика рН 20 и регулятора. Система приходит в исходное состояние.

Формула изобретения

1. Система нейтрализации воды, содержащая насосную станцию. установленную на коллекторе, соединяющем водоисточник с оросительным каналом, датчик рН, установленный в оросительном канале и подключенный к первому входу регулятора., второй вход которого соединен с выходом задатчика рН, регулирующий клапан, установленный на первой линии подачи кислоты в оросительный канал и связанный входом с выходом исполнительного механизма, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия системы, она содержит электромагнитные клапаны, уста10

55 ки электромагнитных клапанов и реле — к другой шине источника питания, первый выход регулятора через последовательно соединенные размыкающий контакт первого магнитного пускателя и катушку второго магнитного пускателя соединен с первым полюсом источника питания, второй выход регулятора подключен к второму полюсу источника питания непосредственно, через размыкающий контакт реле — к третьему выходу регулятора, а через последовательно соединенные размыкающий контакт реле, размыкающий контакт второго магнитного пускателя и катушку первого магнитного пускателя — к первому полюсу источника питания, причем исполнительный механизм подключен к источнику трехфазного переменного тока через замыкающие контакты первого и второго магнитных пускателей с возможностью осуществления реверса.

2. Система по п.1, о тл и ч а ю ща я с я тем, что блок управления электромагнитными клапанами в ней содержит первый элемент ИЛИ-Н Е, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, первый элемент И и второй элемент ИЛИ-НЕ, последовательно соединенные второй элемент

ИЛИ и элемент НЕ, второй элемент И, первую группу элементов И, подключенных выходами к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, и вторую группу элементов

И, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, входы первого элемента И второй группы соединены с первым и вторым входами блока соответственно, входы второго элемента

И второй-группы соединены с первым и третьим входами блока соответственно, входы третьего элемента И второй группы связаны с первым и четвертым входами блока соответственно, входы четвертого элемента И второй группы подключены к второму и третьему входам блока соответственно, входы пятого элемента И второй группы подключены к второму и четвертому входам блока соответственно, а входы шестого элемента И второй группы соединены с третьим и четвертым входами блока, входы первого элемента ИЛИ-НЕ подключены соответственно к входам блока и к входам

- новленные на параллельных первой линии подачи кислоты второй, третьей и четвертой линиях подачи кислоты, магнитные пускатели, а также блок управления электромагнитными клапанами, входы которого соответственно через замыкающие контакты контакторов насосных агрегатов станции подключены к одной шине источника питания, а выходы соответственно через катуш1668969

Фиг.1

Фиг. 2 мн

Составитель Л.Цаллагова

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И. Шулла

Заказ 2655 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 второго элемента И, а выход — к первому и второму выходам блока, второй вход перво- ° гозлемента И соединен с выходом элемента

НЕ и с третьим выходом блока, второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ подключен к вы- 5 ходу второго элемента И, а выход- к четвертому выходу блока, входы первого элемента

И первой группы подключены к первому, второму и третьему входам блока соответственно, входы второго элемента И первой группы подключены к первому, второму и четвертому входам блока соответственно, входы третьего элемента И первой группы соединены с первым, третьим и четвертым входами блока соответственно, а входы четвертого элемента И первой группы связаны с вторым, третьим и четвертым входами блока соответственно.