Устройство для автоматического регулирования процесса выпаривания

Устройство для автоматического регулирования процесса выпаривания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

3-.

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистически«

Республик

К АЬТОРСКОМУ СЬИ ЕТИЛЬСТЬУ (61) Дополмительмое к авт. саид-ву (22) Заявлено 180179 (21) 2714872/23-26 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 23,1 .80. Бюллетень Н9 43 (5 )Я, )(Л.З

8 01 0 1/00

С 05 0 27/00

Государственный «омитет

СССР по делам изобретений и от«рытий (53) УДК66. 012-52{088.8) Дата опублмковаммя описания 231180

A.Ê. Трушов, А.Х, Горелик, A.Ë. Сомов, В.В. Александров и В.С. Куценко (72) Авторы изобретения

Ленинградское специализированное пусконаладочное управление треста "Севзапмонтажавтоматика" (71) Заявитель

«Г

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИ

ПРОЦЕССА ВЫПАРИ Я

ВАНИ

Изобретение относится к устройст-, вам для автоматического регулирования npogeccns выпаривания многокомпонентных солевых растворов s вакуумвыпарных аппаратах, а именно регу- S лирования концентрации упаренного раствора, и может быть использовано на предприятиях химической промышленности, цветной металлургии, например для автоматического управле- l0 ния процессами выпарки содо-поташнйх " растворов прн комплексной переработке не@елина.

Известно устройство для автоматического регулирования процесса выпаривания, включающее датчики температуры кипения упариваемого раствора и давления пара, которые через промежуточное реле соединены с регулятором, связанным с клапаном подачи теп- 20 лоносителя или раствора в выпарной аппарат f1) .

Наиболее близкое по технической сущности к изобретению устройство для автоматического регулирования 2S процесса выпаривания, содержащее датчик температуры кипения раствора и датчик давления пара над раствором, связанные через преобразователи с входами сумматора, выход которого . 30 соединен с регулятором, подключенным к исполнительному механизму подачи теплоносителя или исходного раствора в выпарной аппарат I2).

Однако при изменении давления пара над раствором.в пределах

+0,2 кгс/см выходной сигнал сумматора не соответствует действительной концентрации упариваемого раствора, что обусловлено нелинейной

Свяэью между температурой кипения раствора и давлейием пара над раствором, и погрешность стабилизации концентрации раствора составляет порядка 10% от заданного значения. Такая погрешность является недопустимой по условиям технологического регламента. Кроме того, дополнительная погрешность возникает в связи с тем, что изменение температуры кипения раствора происходит с некоторым запаздыванием относительно изменения давления. Изменение давления пара в аппаратах вызвано тем, что при подогреве и упаривании раствора выделяется алюмосиликат натрия, отлагающийся тонким слоем на поверхности греющих трубок выпарных аппаратов и подогревателей, а кроме того измененйями давления в вакуумсистеме.

780844 Цель изобретения - повышейие точности поддержания концентрации упареннрго раствора и снижение энерго.затрат при выпарке многокомпонентнйх солевых растворов в вакуумвыпарных аппаратах.

Цель достигается тем, что устройство содержйт дополнительно датчики расхода исходного раствора и сбдержания основного компонента s нем, блок нелинейности с линией задержки и корректирующий. блок, при этом датчик давленйя соединен с входом блока нелинейности, выход которого связан со вторым входом сумматора, выход (последнего подключен к одному из входов корректирующего блока, другой вход которого соединен с датчиком содержания основного компонента в исходном растворе, а выход корректирующего блока связан с одним из входов регулятора, другой вход которого подключен к датчику расхода исходйого раств ора".

На чертеже представлена схема устройства. .Устройство содержит датчик 1 давления пара над раствором, соединенный ЧЕрез блок 2 нелинейности с линией задержки с сумматором 3, вход которого связан с датчиком 4 температу ры кипения раствора, корректирующий блок 5, связанный с сумматором 3 и с датчиком 6 содержания основного компонента в растворе, регулятор 7, связанный с корректируЮщим блоком 5 и с датчиком 8 расхода исходного . раствора, выход регулятора 7 подключен к исполнительному механизму 9 . подачи исходного раствора в аппарат

10.

Устройство работает следующим образом..

Исходный раствор, подлежащий выпарке, подают в выпарной аппарат 10, на котором установлены датчик 4 тем. йературы кипения упариваемого "раот- зора, воспринимающий йзмейенйя=вели-" чины температуры и преобразующий ее

" в унифицированйый ссйгнал постоянйо-

ro тока и датчик 1 давления пара над раствором, также преобразующий изменения давления в вакуум-системе

s сигнал постоянного тока. Стабилизация концентрации упаренного раство4

1 нейной зависимостью, кроме того между соответствующими изменениями этих сигналов имеется транспортное запаздывание, поскольку изменение температуры раствора обладает, боль шей инерцией, чем изменение давления. Для компенсации нелинейности указанной зависимости и разницы в ,скорости изменения сигналов по температуре кипения раствора и давле 0 нию пара над раствором в аппаратуре в устройство введен блок 2 нелинейности со встроенной в него линией задержки. Блок 2 связан своим входом с датчиком 1, а выходом .с сумматором 3. На второй вход сумматора 5 подсоединен датчик 4 температуры кипения. В блоке 2 нелинейности с линией задержки формируется сигнал вида

U= g(e, Р„т)..

Таким образом в сумматоре 3 осуществляется коррекция изменения величины температуры кипения от измененйя величины давления со сдвигом во времени при постоянной концентрации упаренного раствора. Сигнал на выходе сумматора 3 имеет вид

О =el Т-а P(PA+1)

8Ых где а„,а - постоянные коэффициенты, У вЂ температура кипения упариваемого раствора, Р - давление вторичного пара.

Сформированный в сумматоре 3 сигнал, скомпенсированный по давлению и во времени, подается на первый вход корректирующего блока 5, который связан также своим вторым входом с датчиком 6 содержания основного ком40 понента в исходйом растворе, выходом корректирующий блок соединен с регулятором 7 подачи исходного раствора или теплоносителя в выларной аппарат.

B корректирующем блоке 5 на сигнал

4 от сумматора 3 накладывается воздействие по содержанию основного компонента, например Р в содовом растворе, осуществляемое по линейному зако- ну. Новый сигнал лредставлчется в

50 о >+ т-a

К О 1 ра осуществляется или путем изменения подачи исходного раствора, подлежащего "выпарке, или путем измене. ния расхода свежего пара в нагреватель. При отклонении концентрации

"раствора.от заданного значения происходит -изменение температуры кипения раствора и давления пара над раствором. При этом температура "кипения раствора, зависит и от давле: ния в аппарате и от соотнсааения ком-. понентов в исходном растворе. Изменение температуры кипения раствора и давления в аппарате связаны нели60 ветствует концентрации упаренного раствора. Этот сигнал в качестве корректирующего задания по температуре кипения раствора подается на вход регулятора 7,. другйм входом регулятор соединен с датчиком 8 расхода .раствора или с датчиком 11 расхода пара. Отклонение концентрации раствора от заданйой вызывает соответственно изменейие температуры его кипения

Полученное таким образом значение температуры кипения упариваемого

55ipicrsopa,совершенно однозначно соот780844

Формула изобретения

5 что приводит к отработке регулятора.

Регулятор воздействует через исполнительный механизм 9 на подачу раствора или пара в .выпарной аппарат до тех пор, пока не наступит баланс между заданйым и текущим значением концентрации. Изменение давления в аппарате или содержания солей в исходном растворе при.заданной концентрации раствора вызывает компенсацию изменения температуры кипения упариваемого раствора и не приводит к изменению подачи раствора или теплоносителя.

Ожидаемый экономический эАФект от использования данного устройства составит 190 тыс. руб. s год. устройство для автоматического регулирования процесса выпаривания, содержащее датчик температуры кипения раствора, связанный с первым входом сумматора, регулятор, подключенный к. исполнительному механизму подачи раствора или теплоносителя в выпарной аппарат, датчик давления пара над раствором, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью цовьааения точности поддержания концентрации раствора и снижения энергозатрат за счет повьаиения точности регулирования, оно дополнительно содержит: датчики расхода исходного раствора и содержания основного компонента в нем, блок нелинейности с линией . задержки и корректирующий блок, при этом датчик давления соединен с входом блока нелинейности, выХод которого связан со вторым входом сумматора, выход последнего подключен к одному из входов корректирующего блока, дрУгой вход которого соединен с датчи fS ком содержания основного компонента в исходном растворе, а выход хорректирующего блока связан с одним нз входов регулятора, другой вход которого подключен к датчику расхода нс;Щ ходного раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СМА У 2748849, кл. 159-44, 1956.

2. Патент Англии 9 1168087, кл. G 3 R 1969.

ВНИИПИ Заказ 802

Тираж 809 Подпис

Филиал НПП"Патент, г.Ужгород,ул.Проектная,4