Устройство для регулирования концентратами растворов

Устройство для регулирования концентратами растворов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

Со)оз Советски)!

Социалистических

Республик

И ЗО БР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) .10110))ннтсльнос к авт. свил-В (51) ) 1. Кл." 6 05D 11/13 (22j За5!Влсно 27.05.75 (21) 2140044/24 с присоединением заявки Ле-,.;ударстаенный комитет

Соаета Министров СССР ао делам изобретений и открытий ()) П1)иоритет—

Ощ олнковано 15,03.77. Бюллстсн! Ле 10 (53) У,(К 62-533 (088.8) Дата оиуб till(OB JJJJJII описания 03.05.77 (72) Авторы изобретен).51

A. Н. Дрозин, В. А. Маркелов, А. Д. Самойленко, В, Л. Харченко и В. М. Майоров (71) 3515!Ии! Сг!ь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРО В

Изобретение касается автоматических устройств для регулирования концентрации раствороВ и мохкст найти при мс)!снис В химической нромышленн )сти, в частности < исте tB автоматического регулирования концентрации содового раствора на выходе дскарбонагорл производ тва кальцинироваиной соды.

Одно и изве тных устройств для регулир )вания ко )цснтрации гсщссть COgejoit ит дозатор реагсит11, соединенный с реа(r ро,п, 1!тч н к концентрации, подкл !Оч(. .и н ы и I(дВум триггерам Шмидта, и исиоли)tòåët.t1ый механ;! !)1 11).

Недостатком этого устройства является низкое качество рсгуле!ровани5! об.ьсктов с г)спределенныз!и . ар,о)етрами.

ij)ótoc изв стщ)с у трой Г 0 для рсгулч. ро ;Jill!51 концентрации, которос является наиболее близким по тсхничсской сущности к

;!аи)!Ому изобретегпно, содер к! 1 исполнительныс механизмы, установленные в реакционном аппарате, соединенном через Входной клапан с блоком управления и дозатором-реакторо;i, который соединен с блоком измереil1i5l 1t !срез Jl j)0

Недостатком такого устройства является сравнительно низкая точность регулирования обьсктов, на! ример декарбонаторов, абсорбеРОВ, ДИСТН.1 1 ОРОВ СОДОВОГО Н;)ОИЗВОДСТВ11, Т. C.

I0 реакционных аппаратов, для которых характерно большое транспортное запаздывание.

Так, например, в декарбонаторе транспортнос запаздывание достигает 45 мин. При отклонении концентрации в подобных аппаратах от

1З заданногÎ значения 3 п,)BH)illþ цсс Воздейсти!е от устройства управления начнет изменять концентрацгпо в химическом аппарате

;\. IЯ т СTI) а lic111151 % 110м511ih то ГО Отк, 1:)нсннЯ. 0, !— пако за то время, пока это изменение кон20 цснтрапии проявится на выходе аппарата и устройство управления откорректирует управляющее воздействие, концентрация в аппарате вновь значительно отклонится от задашюго значения.

Целью изобретения является повышение точности регулирован51я. Зто достигается тем, что в предлагаемое устройство Введены триггер, элсмснт ИЛИ и элементы И, входы четырех элементов I I подключены и блоку управления и выходам триггера, выходы первых

3 двух элементов И подсоединены через элемент ИЛИ к клапану заполнения, выходы третьего II четвертого элементов И подсоединены к формирователю сигналов управления, один из входов триггера через пятый элемент И соединен с блоком управления и блоком измерения, другой вход соединен с сигнализатором.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Оно содержит соединенный с реакционным аппаратом 1 через входной клапан 2 дозаторреактор 3, соединенный через промежуточный клапан 4 с дозатором 5 реагента (реагенттитрант), который через клапан 6 заполнения соединен с источником 7 реагента. Дозатор реагента снабжен общим сигнальным электродом 8, сигнальными электродами 9, 10 верхнего уровня, расположенными на различной высоте, и сигнальным электродом 11 нижнего уровня. Сигнальные электроды 9 и 10 через резисторы 12 и 13 подключены к блоку управления 14. Дозатор-реактор 3 соединен с блоком измерения (измеритель ы блоком)

15, к которому через пятый элемент И 16 подключен триггер 17. К выходам триггера присоединены входами четыре элемента И 18, 19 и 20, 21. Другие входы первых двух элементов И 18 и 19 подключены к блоку управления 14 и сигнальным электродам 9 и 10, а вь(ходы этих элементов И через элемент

ИЛИ 22 подключены к клапану заполнения 6.

Другие входы третьего и четвертого элементов И 20 и 21 подключены к блоку управления 14, а выходы этих элементов И подключены к формирователю 23 сигналов управления. Другой вход пятого элемента И 16 соединен с измерительным блоком 15. К блоку управления 14 подключены также входной клапан 2, промежуточный клапан 4 и сигнализатор 24, к которому подключен сигнальный электрод 11 нижнего уровня. Формирователь сигналов управления воздействует на исполнительные механизмы 25 и 26 реакционного аппарата.

Блок управления 14 выполнен таким ооразом, что сигнал, соответствующий логической единице, появляется последовательно на каждом из его выходов 1 — IV. На остальных выходах в это время присутству(от сигналы, соответствующие логическим нулям.

Устройство работает циклически следующим образом.

Каждый цикл содержит ряд тактов, следующих друг за другом в соответствии с сигналами, появляющимися последовательно па выходах I — IV блока управления 14.

В первом такте на выходе I блока 14 появляется единичный сигнал, который воздействует на клапан 2 и открывает его. Исследуемая жидкость из реакционного аппарата 1 заполняет дозатор-реактор 3, в течение врем ñl(è, достаточного для обновления пробы в нем.

550624

Во втором такте на выходе 1 исчезает единичный сигна (. Клапан 2 закрывается — происходит формирование дозы пробы исследуемой жидкости. Одновременно на выходе 11

5 появляется единичный сигнал, который через резисторы 12, 13 поступает па первые входы первой группы элементов И 18, 19. На втором входе одного из этих элементов всегда присутствует единичный сигнал с одного из вы1(1 ходов триггера 17. Если единичный сигнал присутствует на прямом выходе триггера 17, то па выходе элемента И 18, соединенного с электродом 9 верхнего уровня, также появляется единичный сигнал. В это же время на

15 инверсном выходе триггера есть нулевой сигнал и такой же сигнал на выходе элеменга И 19, соединснного с электродом 10 верхнего уровня. Если же единичный сигнал присутствует па инверсном выходе триггера 17, 1(1 то па выходе элемента И 19 возникает единичный сигнал, а на выходе элемента И 18— нулевой, Таким образом, на выходе одного из элементов И 18, 19 присутствует единичный curd5 нал, в то время как на другом из этих элементов И вЂ” сигнал нулевой. Единичный сиг1ьзл с любого из элементов И 18, 19 первой группы, через элемент ИЛИ 22, воздействует па клапан 6 и открывает его, 3(i Происходит заполнение дозатора 5 из источника 7 реагента. При достижении реагента

H дозаторе 5 урош(я электрода 9 цепь между нпм и общим электродом 8 замыкается, и на входе соединенного с электродом 9 элемента

35 И 18 появляется нулевой сигнал. Если прп этом на прямом выходе триггера 17 присутствует единичный сигнал и, следовательно, единичный сигнал был на выходе элемента

II 18, то теперь па выходе этого элемента по4(1 является нулевой сигнал. Послсдппй, воздействуя через элемент ИЛИ 22 на клапан 6, отключает его. Происходит заполненис дозатора 5 реагента меш шей дозой реагента.

Если же единншый сигнал присутствует

45 на инверсном выходе триггера 17 и, следовательно, на выходе элемента И 18 был нулевой сигнал, а на выходе элемента И 19 — едини 1 пый, то появление пулевого с1(гнс(;1а на втором входе элемента И 18 нс изменяет его

50 выхода,,и поэтому набор рсагента в дозатор 5 продолжается.

При достижении рсагснтом уровня электрода 10 замыкается цепь между пим и общим электродом 8, что приводит к появлению пу55 левого сигнала па входе элемента И 19 и па сго выходе. Поэтому клапан 6 отключается.

Происходит заполнение дозатора 5 реагента большей дозой.

Таким образом, во втором такте происходит заполнение дозатора 5 реагепта титрантом, причем величина определяется состоянием триггера 17. Если единичный сигнал присутствует на прямом выходе триггера 17, то происходит заполнение дозатора 5 реагента меньшей дозой, а если единичный сигнал при550624 сутствуст на инверсном выходе, то дозатор 5 заполняется большей дозой.

В третьем такте появляется единичный сигнал па выходе Ill блока 14, который через сигнализатор 24 нижнего уровня воздействует на клапан 4 и Открывает cro. Происходит выдача до:!ы из дозатора 5 реагента в дозаторреактор 3 и псремешивание в последнем проobI с реаге ITQ)1 в течение достаточного про)дежутка времени.

Одновременно с этим единичный сигнал с выхода 111 блока 14 поступает на вход триггера 17 и устанавлива T его в определенное псходнос cocfo)fffffe, при котором па его инверсном выходе появляется едини шый curif a„7

В четвертом такте па выходе 11 появляется единичный сигнал, который, попадая на

Входы элементов И 16, 20, 21 подключает выход измерительного блока 15 на вход триггера 17, а к выходу последнего подключает формирователь 23 сигналов управления.

Измерптс>;!ы11.)й блО!с 15 у строен таким образом, что oi! выдает единичный сигнал при избытке релгента в дозаторс-реакторе 3 (пеР Е Т 1 7 Р 0 В К cl и Р 0 О Ы ) 1 f 1! >> .7 (В 0 Й С И Г Н с! Л вЂ” П Р и недостатке реагентя (педотитровкя пробы).

Поэтому, если в дозаторс-реакторе 3 прооа перетитрозана, то триггер 17 перебрасывается в поло)кение, при котором единичный сигнал появляется на его прямом выходе, т. е. в положение, противоположное исходному, Если же в дозяторе-реакторе 3 проба недотитровяна, то переброса не произойдет — триггер

В IICXOДНОМ СОСТОЯ fiHH.

Сигналы с выходов триггера 17 через элсмcíòû И 20 и 21 поступгнот на формирователь 23, который через исполнительные механизмы 25 и 26 воздействует на химический процесс, протекающий в реакционном аппарате 1.

В пятом такте на выходе IV блока 14 появляется нулевой сигнал, формирователь 23 и измерительный блок 15 откл!очается от триггера 17. Поэтому триггер 17 сохраняет то со: тояние, в котором oil находился в четвертом такте, вплоть до третьего такта следующего цикла, когда вновь произойдет переброс триггсря 17 в нсхо Ilioc состояние.

Таким образом, триггер 17 запоминает направление воздействия на химический процесс устройства для автоматического измерения.

Так как величина дозы реагента определяется состоянием триггера 17, то во втором такте следу)ощего цикла произойдет набор большей дозы реагента, если в предыдущем цикле дозы пробы в дозаTîðå-реакторе 3 была недотитрована, и наоборот, меньшей дозы реагента, если пробл в предыдущем цикле была перетитрована.

Данное изобретение позволяет по сравнению с известными устройствами увеличить

) оч))ость регулирования концентрации раствогов в аппаратах с распределенными параметрами за счет того, что изменение управляющего воздействия на противоположное происходит не только до изменения отклонения

)сон)сснтря!!Пп в реакционном лг!17яратс от зяДЯННОГО ЗП3 IE.!11151 В !!РОТПВОПОЛО)К11) 10 СТОРО5 ну, ifo даже до ТОГО, кяк концентрация В рес)КЦИOI f ffO)1 IIITIHP ЯТС ДОСТИГНЕТ 33ДЯН)IОГО ЗНЯче!шя, т. е. данное устройство работает с предваренисм, причем на основе минимальной информации: перетитровапл пли недотитрова10 ня доза пробы, а величина зядгнп!я регулируется пз)1сненнсм расстояния )!ежд " электродами.

В процессе испытания устройства отклоff i:ис величины текущей концентрации от но15 минальной в 1,5 — 2,0 раза меньше, чем в известных устройствах за счет эффекта предВлрснпя, что в целом повышает быстродействие и точность регулирования. Один из опытных промьпплснных образцов устройства пс20 редан в эксплуатацию Славянскот садовому ко.,10:!н !ту. Результаты испытаний положиf C !bill l(>..-.)1СОНО>Х1П>!ЕСКИЙ ЭС)фС IwT 0) IICIIO 7h30 влппя прсдл3ã30)fîã0 устройства для регулпР О Б с) i 11 f H К 0 I I li 011 Г P Я 1 И П Р l С 7!30 P O 13 В П f O, Ы !П—

2>5, )с!1!) i)стп состав)! 1 Г)ес ..10 20 тьlс, f)), б. 13 Год 113 !

);1!.! С Cif CТс )! с1) о 1) )! у л я и з о б р е т с" 1111 51

) CTf)OffCTBO Д. !51 РСГУЛПРОВ31 КОНЦСНТР3ЦНП РаетВОРОВ, СОДЕРжаЩЕЕ IIC110;IIIHTC;IhlII>ICс механизмы, установленные в реакционном аппарате, сосд)шенном через входной клаплп с

55 блоком 1)яв.)енн)1 и дозатором-рсакгором, КО! 0) i>i!l COÐÄff ff ff C 0 70KO)f 113 МС!)Сli IIH 11 I0 )CÇ I!if)O)iCHiX > 0!IIIÛÉ К, 1311311 C СНГПЯ, lllз ilnpc)i и дозатором рсагепга, В которо) f)3ç)lcùofffH электроды, один пз ко40 тОРьlх НОДк.fio Icli чвРез сиГI!3.7нзато,) 1 . О, 10к "правления, я др)тие электроды — к соотВСТС 1В), IОIЦ)f)>1 Вhfкодс1М 0.70К3 X ПР 1 ВЛЕ111IЯ, пстс)чник реагснтл, подсоединенный через кляiI3ii зяполнснпя к дозятору рслгента, и фор45 м!!))свза гс.lb нг !алов 3 пря)! псн IH, îñäïïñ с исполнительными механизмами релкционноГо !!!1НЯРЯТЯ, 0 T Л.!i Ч Я 10 Ii! С> Е С 51 ТЕМ, ЧТО, С целью повышения точности регулирования, и !

)его введены триггер, элемент ИЛИ и элементы И, входы четыре.; элементов И подКЛ 10 iPllhl К б,!0)с ) > ПрлВЛс>llfiH н Вь)ХОДЯ м Tpiil -! ср3, выходы п pBbIx двух элемс 1тов И подсосдинены через элемент ИЛИ к клапану заполнения, выходы третьего If четвертого элс)feffT0f) И подсоединены к формирователю

c»fff3лоВ управления, один пз входов трпггсра пс.рез пятый элемент И соед)шен с блоком > 1! 1) я В л е н и 51 и 0.7 0 к О м н 3 м е 1) е н 11 я, д !) у Г О н в х О д согднпссн с с)!гналпзатором.

60 Источники llнформяцин, принятые ВО внимание нрн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР ¹ 234729, М. К.! G 01М 3/06, 1968 г.

2. Авторе!сое свидетельство СССР ¹ 248334, 55 М. 1<,7.- С) OIN 15/00, 1969 г.

550624

Составитель И. Петкун lехред И. Карандашова

Корректор Л. Денискина

Редактор Н. Каменскал

МОТ, Загорский филиал

Заказ 2538 Изд, ¹ 2;9 Тир а ж 1059 Пол,писное

ЦНИИПИ Государственного комгггета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открьгпий

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