Електромеханічна система дозування хімреагентів

Електромеханічна система дозування хімреагентів, яка містить насос-дозатор, вал якого під'єднаний до вала виконавчого асинхронного двигуна, на вхідний патрубок насоса-дозатора надходить з оперативної ємності дозований реагент, який з виходу насоса-дозатора транспортується в технологічну ємність або трубопровід з водою живлення, яка відрізняється тим, що статорні обмотки виконавчого асинхронного двигуна насоса-дозатора підключені до вихідних силових Винахід стосується галузі електромеханіки і може бути використаний в системах дозування ХІМІЧНИХ інгредієнтів на виробництвах хімводоочищення енергооб'єктів ДРЕС, ТЕС і ТЕЦ ВІДОМІ електромеханічні системи дозування ХІМІЧНИХ реагентів [4, 5], в яких продуктивність насоса-дозатора в залежності від заданої концентрації дозуємого реагенту у живильній воді регулюється за допомогою допоміжного електромеханічного пристрою, що змінює розмір ходу поршня насоса-дозатора Недоліками таких систем дозування хімреагентів є низька точність дозування, низька швидкодія і дуже низька надійність цього електромеханічного вузла регулювання ходу поршня насоса-дозатора Через ці недоліки такі системи не можуть забезпечити ефективну роботу пристроїв дозування, економію химреагентів та якість обробляємої води Найбільш близьким за технічною суттю до заявленого об'єкту є імпульсна електромеханічна система дозування хімреагентів, яка в даний час використовується на більшості енергооб'єктів України [1,4] Ця електромеханічна система, що обрана авторами даного винаходу як прототип, містить пристрій імпульсночасового керування продуктивністю насосів-дозаторів реагентів При цьому, подача реагентів регулюється зміною середньої частоти обертання електродвигуна насосу - дозатора Режим його роботи встановлюється електронним імпульсатором, що видає безперервні сигнали магнітному пускачу (комутатору) на вмикання виконавчого двигуна зі скважністю де t p - тривалість імпульсу на вмикання електродвигуна, t 0 - тривалість перерви (зупинок) між вмиканнями Імпульсна система керування подачею реагентів передбачає наявність перерв у и роботі (5 -10 при максимальному і 40 - 50 секунд при мінімальному навантаженні водоочистки), призводить до негативних результатів при очистці і коррекційній обробці води внаслідок дискретності подачі реагентів Таким чином, системі дозування притаманні такі недоліки 1 Часті пуски виконавчого електродвигуна призводять до зниження надійності і ресурсу системи через електро- і термодинамічну деградаційну дію на електродвигун, а поштовхові дії на редуктор і насос призводят до його руйнування 2 Імпульсно-часове регулювання продуктивності насоса не забезпечує точності дозування і плавності перетікання ХІМІЧНИХ реакцій, що в свою чергу призводить до значних перевитрат хімреагентів клем перетворювача частоти, ВХІДНІ СИЛОВІ клеми якого підключені до трифазної мережі живлення, а до керуючого входу перетворювача частоти підключений вихід електронного блока керування процесом дозування, на перший вхід якого надходить сигнал завдання, а на другий вхід - сигнал поточного значення контрольованого параметра, що знімається з датчика, встановленого в технологічній ємності або трубопроводі ю (О Задачею запропонованого винаходу є створення електромеханічної системи дозування хімреагентів, у якій шляхом заміни пристрою імпульсночасового керування (імпульсатора) швидкістю виконавчого двигуна на систему частотного регулювання швидкості виконавчих двигунів насосівдозаторів в поєднанні з електронним блоком регулювання процесом дозування забезпечується плавний безударний пуск електродвигуна насосадозатора, виключаються часті пуски системы, забезпечується безперервність процесу дозування, підвищується надійність всієї системи, збільшується точність дозування і досягається економія хімреагентів Вказана задача вирішується таким чином, що електромеханічна система дозування хімреагентів, містить насос-дозатор, вал якого приєднано до валу виконавчого асинхронного двигуна, на вхідний патрубок насоса-дозатора надходить з оперативної ємності дозуємий реагент, який з виходу насоса-дозатора транспортується в технологічну ємність або трубопровід з водою живлення, причому статорні обмотки асинхронного двигуна підключені до вихідних силових клем перетворювача частоти, ВХІДНІ силові клеми якого підключені до трифазної мережі живлення, а до керуючого входу перетворювача частоти підключений вихід електронного блоку керування процесом дозування, на перший вхід якого надходить сигнал завдання, а на другий вхід - сигнал поточного значення контролюємого параметра, який знімається з датчика, встановленого в технологічній ємності або трубопроводі Аналіз співставлення з прототипом показує, що запропонована електромеханічна система дозування хімреагентів відрізняється наявністю нових блоків перетворювач частоти, електронний блок керування процесом дозування Таким чином, запропонований пристрій відповідає критерію «новизна» Порівняння запропонованого рішення з іншими технічними рішеннями свідчать, що перетворювач частоти і електронний блок керування процесом дозування, який складається з вузла завдання і вузла порівняння ВІДОМІ [1, 2] Але, при їх введенні в наведених зв'язках з іншими елементами електромеханічної системи дозування, ці блоки виявляють нові властивості, що призводить до підвищення точності дозування, економії хімреагентів, підвищенню надійності, плавності перебігу ХІМІЧНИХ реакцій у процесі хімочистки води На основі вищезгаданого можна зробити висновок про те, що сукупність суттєвих ознак, викладена у формулі винаходу, є достатньою для досягнення забезпечення винаходом нового технічного рішення Сутність винаходу пояснюється кресленням, де наведені на фіг 1 - блок-схема електромеханічної системи дозування хімреагентів, на фіг 2 - графіки зміни концентрації гидразину Сг Електромеханічна система дозування хімреагентів за фіг 1 містить насос-дозатор 1 з виконавчим електродвигуном 2 На вхідний патрубок насоса-дозатора 1 надходить реагент з 44615 накопичувальної ємності 3, який з вихідного патрубка насоса-дозатора транспортується в технологічну ємність або трубопровід 4 з очищаемою водою Статорні обмотки виконавчого двигуна 2 підключені до вихідних силових клем перетворювача частоти 5, ВХІДНІ силові клеми якого підключені до мережі живлення 6 До керуючого входу перетворювача частоти підключений вихід електронного блока керування процесом дозування 7, на перший вхід якого надходить сигнал завдання, а на другий вхід - сигнал поточного значення контролюємого параметру, який знімається з датчика 8, встановленого в технологічній ємності або трубопроводі 4, в яких знаходиться обробляєма вода Електромеханічна система дозування хімреагентів працює таким чином при наявності у накопичувальній ємності 3 хімреагента і води в технологічній ємності (або трубопроводі) 4 і при подачі на вхід перетворювача частоти 5 живлення від мережі змінного струму 6 в залежності від сигналу завдання, що надходить на перший вхід електронного блоку керування процесом дозування 7 і сигналу поточного значення контролюємого параметра (наприклад, рН), який надходить на другий вхід електронного блока керування процесом дозування 7, на вході перетворювача частоти 5 від блока селективного керування 6 на виході перетворювача частоти 4 встановлюється необхідна (задана) частота напруги, що живить статорні обмотки виконавчого електродвигуна 2 насосадозатора 1 Електродвигун 2, а з ним і насосдозатор обертається з заданою швидкістю обертання і продуктивністю, чим підтримує необхідну (задану) концентрацію дозуємого реагента у воді живлення При ЗМІНІ перетоку води система автоматично (за рахунок зміни сигналу поточного значення контролюємого параметру і, як наслідок, зміни керуючого сигналу, який надходить на керуючий вхід перетворювача частоты 5) змінює продуктивність насоса-дозатора так, щоб підтримувати концентрацію дозуємого реагенту на заданому рівні Таким чином вдається підтримувати задану концентрацію реагенту у воді живлення з високою точністю При необхідності зміни концентрації оператор системи дозування у ручному режимі (змінюючи сигнал завдання) має можливість змінити режим процесу дозування без його зупинки і з високою ШВИДКОДІЄЮ Експериментальні дослідження пропонуємо! електромеханічної системи дозування хімреагентів, що були проведені на Бурштинській ДРЕС, Київській ТЕЦ-5 і Київській ТЕЦ-6 показали, що використання частотно-регулюємого електроприводу у сукупності з електроним блоком керування процесом дозування замість системи імпульсночасового регулювання дозволило досягти підвищення точності дозування в 5 - 8 разів, тобто досягти рівня точності дозування біля 1 %і економії хімреагентів до 40% Все це підвищує, за думкою експлуатаційників, якість теплоносія, ККД турбіни, а також суттєво збільшує міжремонтні строки експлуатації котлоагрегатів і скорочує витрати на виробництво електроенергії і тепла Про ефективність запропонованої системы дозування свідчить наведений на фіг 44615 2 графік зміни концентрації гидразина при викори4 Бордюков А П , Пзбург-Шик Л Д "Тепломестанні старої системи з імпульсатором (наведено ханическое оборудование тепловых электростанпунктирною ЛІНІЄЮ) І побудованої за пропонуємою ций" -М Энергия, 1978-272с заявкою (наведено суцільною ЛІНІЄЮ) Обробка 5 Кульський Л А "Химия и технология обраданих цього графіка вказує, що завдяки новому ботки воды" - М "Из-во мин коммунального хотехнічному рішенню були знижені витрати пдразізяйства РСФСР", 1954 р - 238 с ну на 40 - 45% Таким чином, використання винаходу дозволяє одержати новий технічний результат створення електромеханічної системи дозування хімреагентів, у якій шляхом заміни пристрою імпульсночасового керування (імпульсатора) на частотно-регулюємий електропривід у поєднанні з електроним блоком регулювання процесом дозування, забезпечується підвищення точності дозування, надійності роботи системи дозування і економія хімреагентів, що використовуються у процесі хімводоочистки енергооб'єктів 1 Ісаков В Н , Ісаков Г В , Тарковський В В "Регулируемые электроприводы переменного тока для устройств технологической автоматики" -М "Энергетик", № 10,1997 р , с 24 - 25 2 Ісаков В Н , Ісаков Г В та ш "Электроприводы переменного тока с токово-частотным управлением" Препринт-822, ІЕД НАН України, К, 1998 р 3 Патент України № 20912А від 7 10 97 р МКВ Н02Р 7/44 "Электропривод переменного тока" ВН Ісаков, К П Акинін, Н Д Красношапката ш ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90