Способ для автоматического управления процессом разделения многокомпонентной смеси

Способ для автоматического управления процессом разделения многокомпонентной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11 11 558267

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскил

- Социалистически»

Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 23.08.73 (21) 1955343, 24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень М 18

Дата опубликования оп;1сания 21.06.77 (51) М. Кл. - G 05D 11/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК, 62-50(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. Я. Шнайдер, A. Х. Литвинов, В. И. Доманский и В. П. Верещагин (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТ11ОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов, в частности к способам автоматического управления непрерывными процессами разделения посредством отстаивания, упаривапия и ректификации, когда важно получать выходной продукт, отделенный от многокомпонентной смеси, с заданной степенью чистоты.

Известен способ автоматического управления процессом разделения, например, в простой ректификационной колонне. Этот способ состоит в том, что расход паров с верхней части колонны, регулируемый в зависимости от температуры на контрольной тарелке, корректируют по отношению расходов исходной смеси и кубового остатка (1). При этом поддерживается заданное соотношение расходов исходной смеси и кубового остатка, в результате чего возмущение по составу исходной смеси оказывается не скомпснсирован-IHIP .

Известен также способ автоматического управления процессом разделения в ректификационной колонне, который состоит в подаче управляющего воздействия на объект управления в зависимости от соотношения расходов выходного продукта и исходной смеси с коррекцией этого соотношения по степени чистоты выходного продукта (2). Этот способ дает возможность скомпенсировать возмущение по составу исходной смеси и является наиболее близким II изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Однако он характеризуется недостаточной точностью ) правления В д1 .нампке, поскольк)

5 возмущения по составу исходной смеси, вследcTilHp емкости Ооъекта и Tp3HcllopTHDI О запаздывания, могут Оыть скомпенспрова!1ы как они скаж 1.тся HB IHcтоте отделяемого компонента.

10 Для повышения точности управления предлагается формировать дополнительный сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси, суммировать его с управляющим сигналом и коррек15 тировать в зависимости от него соотношение расходов выходного продукта и исходной смеси.

На чертеже показана схема реализации описываемого способа.

20 Измерители 1 и 2, служащие соответственно для измерения расходов выходного продукта и исходной смеси, связаны с делительным устройством 3. Датчик 4, измеряющий концентрацию отделяемого компонента в исход25 ной смеси, через преобразователь 5, преобразующий измеренную концснтрацпю в пропорциональный этой концентрации сигнал, подкл10чен к с) мматору 6, к котором) подклlоче но также делительное устройство 3. Сумматор

30 6 связан с регулятором 7, вырабатывающим

558267

15

Зо

45 управляющее воздействие на объект управления 8 через исполнительный механизм 9.

Измерители 1 и 2 измеряют соответственно расходы выходного продукта и исходной смеси и сигналы от измерителей подают на делительное устройство 3. Концентрацию отделяемого компонента в исходной смеси измеряют датчиком 4 и величину ее в преобразователе

5 преобразуют в сигнал, пропорциональный этой концентрации. Сигналы от делительного устройства 3 и преобразователя 5 суммируются с разными знаками на сумматоре 6.

В реальном режиме выходной сигнал преобразователя 5 больше выходного сигнала делительного устройства 3, они могут быть равными лишь в режиме идеального разделения.

Выходной сигнал сумматора 6, пропорциональный разности сигналов, характеризует фактическую степень разделения. Если степень разделения отличается от заданной, с помощью регулятора 7 вырабатывают воздействие на процесс для приведения в соответствие сигналов задания и фактического значения.

B случае различных возмущающих воздействий на процесс разделения, не связанных с изменением расхода исходной смеси и концентрации в ней отделяемого компонента, с малой инерционностью изменяется расход выходного продукта, изменяется соотношение расходов, на вход регулятора 7 поступает изменившийся сигнал, и регулятор, воздействуя на объект, компенсирует возмущение. При изменении расхода исходной смеси с ivlBJIQH инерционностью изменяется также соотношение расходов, и схема работает аналогично.

Наконец, при изменении концентрации отделяемого компонента в исходной смеси изменяется выходной сигнал преобразователя 5 и на вход регулятора 7 также с малой инерционностью поступает изменившийся сигнал, в результате чего компенсация этого возмущения производится с предварением. После установления нового соотношения расходов, соответствующего изменившейся концентрации, 4 поддерживается новое статическое состояние, обеспечивающее заданную степень разделения.

Упрощенная реализация описываемого способа возможна также с использованием регулятора соотношения расходов, на который в качестве корректирующего подают сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси.

Описываемый способ реализуется с помощью серийно выпускаемых средств регулирования. Его применение улучшает, по сравнению с известным, точность управления при нестабильной концентрации отделяемого компонента в исходной смеси на промышленных объектах в несколько раз. В случае его применения для объектов со значительной емкостью и транспортным запаздыванием при часто меняющейся концентрации исходной смеси точность регулирования повышается в 3—

5 раз.

Формула изобретения

Способ автоматического управления лроцессом разделения многокомпонентной смеси, заключающийся в формировании управляющего сигнала в зависимости от соотношения расходов выходного продукта и исходной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, формируют дополнительный сигнал, пропорциональный концентрации отделяемого компонента в исходной смеси, суммируют его с управляющим сигналом и корректируют в зависимости от него соотношение расходов выходного продукта и исходной смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР М 454035, М. Кл В 01D 3/42, 1973.

2. Обновленский П. А. Основы автоматики и автоматизации химических производств.

М.-Л., Химия, 1965, с. 509 — 511.

558267

Составитель Г. Романченко

Техред M. Семенов

Редактор Л. Тюрина

Коррекгор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 125!/12 Изд. М. 445 Тираж 1106 Поди снос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета М;шпстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4, 5