Устройство для автоматического управления процессом диафрагменного электролиза

Устройство для автоматического управления процессом диафрагменного электролиза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Lr 1 1. B.1,ЯИтЭытно-тс х н и чО ". кс":.";

724604

Йб"АНИЕ

\ (11) 6еюе Cceecm йсйиилистических

Республик

И3ОБРЕ1 ЕНИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.07.78 (21) 2646469/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Кл.2

С 25 В 1/46

G 05D 27/00

Государственный кемйуеу

СС.СР ле делам изобретенлЯ и открытий (53) УДК 66.012-52 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. М. Быков, Л. Н. Балашов, Ю. Н. Жаворонков, Е. С. Рыбоченко и В. П. Шевчук (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ДИАФРАГМЕН НО ГО ЭЛ ЕКТРОЛ И ЗА

Изобретение относится к устройствам для управления химико-технологическими hpoцессами производства хлора и каустика электрохимическим способом в диафрагменных электролизах и может быть использовано во всех отраслях химической промышленности, технологические процессы которых включают электролиз.

Известно устройство контроля и регулирования процесса электролиза, реализующее соответствующий способ и содержащее блоки измерения концентрации щелочи, расхода воды и амперной нагрузки, блок регулирования расхода воды и вычислительное устройство, входы которого соединены с блоками измерения амперной нагрузки и концентрации щелочи, а выход— с вторичным прибором (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому рез Гльтату является устройство для автоматического управления процессом диафрагменного электролиза, содержащее блок регулирования расхода рассола, блоки измерения концентрации рассола, силы тока, напряжения, расхода электрощелочи и концентрации электрощелочи (2).

Недостатком известных устройств является то, что они не позволяют достаточно эффективно управлять процессом электролиза. Это обусловлено тем, что зависимость выхода по току от расхода рассола на аппарат имеет экстремальный характер.Экстремум этой зависимости постоянно смеща5 ется (дрейфует) ввиду старения аппарата (например, вследствие забивки диафрагмы) . Кроме того, зависимость выхода по току от расхода рассола имеет пологий экстремум и поэтому использование ее при

10 управлении процессом неэффективно.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет улучшения качества управления.

Поставленная цель достигается тем, что

15 устройство дополнительно содержит блоки преобразования, расчета себестоимости, определения экстремума и формирования управляющего воздействия, выход которого соединен с входом блока регулирования

20 расхода рассола, а вход — с выходом блока определения экстремума, вход блока определения экстремума связан с выходом блока расчета себестоимости, входы которого через блоки преобразования соедине25 ны с выходами блоков измерения указанных параметров и блока регулирования расхода рассола.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для управления про3р цессом диафрагменного электролиза, 724604 ,3

Устройство состоит из диафрагменного электролизера 1, блока 2 регулирования расхода рассола, блока 3 измерения концентрации рассола, блока,4 измерения силы тока, блока 5 изМере11ий напряЖения, 5 блоков 6 и 7 измерения расхода и концентрации электрощелочи, блоков 8 преобразования, соединенных с блоком 9 расчета себестоимости продукта, который через блок

10 определения экстремума связан с бло- l0 ком 11 формирования управляющего воздействия.

Устройство работает следующим образом.

Изменение расхода рассола осуществляется блоком 2 регулирования. Заданием блоку 2 регулирования служит сигнал, формируемый в блоке 11 формирования управляющего воздействия по следующему алгоритму: 20

Y = hIQ — C2 ÄQ, где MQ — среднее значение расхода рассола;

à — величина производной; 25

V PQ — средне-квадратичное отклонение расхода рассола.

Значения MQ, Г, ДЯ, необходимые для функционирования блока 11 формирования управляющего воздействия, вычисляются в З0 блоке определения экстремума 10 следующим образом:

N ,٠= — Q, 35

МС = — С

i =-. 1 = V(C, ЛС)(Ц, Мд)

1V д

4 где Ср,. — текущее значение концентрации рассола, контролируемое блоком 3 измерения;

- 1; — текущее значение силы тока, контролируемое блоком 4 измЕ1РенйЯ;

И; — текуЩее значение напряжения, кОнтролируемое- блоком 5 измерения;

Q„„— текущее значение расхода электрощелочи, коитролируемое блоком 7 измерения;

ll1„Ц,,Ä Q, ф— соотвегственно цены рассола, электро-. энергии, пара и концентрация щелочи.

Для устранения погрешности при расчете себестоимости предназначены блоки преобразования, которые осуществляют операцию приведения входных параметров к выходу (динамическая компенсация) по следующему алгоритму:

Ы

1 . = 1 „, + — (Л, — 1.„1), Т где У вЂ” текущее выходное значение блока

8 преобразования;

Մ— текущее значение параметра на входе в блок 8 преобразования;

У,1 — предыдущее значение выхода блока 8 преобразования;

Т вЂ” постоянная времени электролизера;

Ж вЂ” интервал дискретности.

Применение изобретения позволяет управлять электролизом в реальном времени и постоянно поддерживать максимальную эффективность процесса.

+(, 0,539 Ц„;

С,/

Рэ1 э1

02 y10 — 3

Г = К/Дф где К в кбвариационный момент.

Необходимые для функционирования блока 10 определения экстремума значения расхода рассола Q; измеряются блоком 2 регулирования, а значения себестоимости продукта С, вычисляются блоком 9 расчета себестоимости, который реализует следующий алгоритм:

С= 1 1Ц +870 Hg Ц„+

QsiСэ "li

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом диафрагменного электролиза, содержащее блок регулирования рас50 хода рассола, блоки измерения концентрации рассола, силы тока, напряжения, расхода электрощелочи и концентрации электрощелочи, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса

55 за счет улучшения качества управления, . оно дополнительно содержит блоки преобразования, расчета себестоимости, определения экстремума и формирования управляющего воздействия, при этом выход. по60 следнего соединен с входом блока регулирования расхода рассола, а вход — с выходом блока определения экстремума, вход блока определения экстремума связан с выходом блока расчета себестоимости, входы

65 которого через блоки преобразования со724604 гооь

Составитель 3. Склярский

Техред А. Камышникова

Редактор T. Пилипенко

Корректоры: Т. Трушкина и Е. Хмелева

Заказ 367/11 Изд. № 252 Тираж 698 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типогпафия, пр. Сапунова, 2 единены с выходами блоков измерений указанных параметров и блока регулирования расхода рассола.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 411035, кл. С 01 В 7/06, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 423496, кл. В 01 К 1/00, 1972 (прото5 тип).