Способ управления выпарной установкой

Иллюстрации

Способ управления выпарной установкой (патент 899048)
Способ управления выпарной установкой (патент 899048)
Способ управления выпарной установкой (патент 899048)
Способ управления выпарной установкой (патент 899048)
Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЬП1АРНОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к способам управления многокорпусными выпар"ными установками, включающими в себя конденсатные и паровые подогреватели раствора, подаваемого на упаривание, и может быть использовано в химической промышленности.

Известен способ управления выпарной установкой путем изменения расхода среднего раствора в зависи10 мости от концентрации упаренного раствора и расхода слабого раствора в зависимости от уровня раствора в баке среднего раствора (11 .

Наиболее близким по технической

IS сущности к изобретению является способ управления выпарной установкой путем регулирования концентрации целевого компонента в упаренном растворе изменением расхода исходного раствора, подогреваемого в конденсатных и паровых теплообменниках Ы .

Данный способ не позволяет seсти процесс упаривания с максимальным использованием тепла конденсата греющего и вторичного пара и поддерживать максимальную температуру раствора, подаваемого в первый корпус, и приводит к большому у ельному расходу тепла на выпаривание, т.е. к низкой экономической эффективности работы установки.

Цель изобретения — повышение эффективности работы выпарной установки путем снижения удельного расхода греющего пара повышением температуры раствора, подаваемого на выпаривание за счет оптимального использования потенциала тепла конденсата греющего пара и конденсата вторичного пара.

Цель изобретения достига - TcR тем, что согласно способу управления выпарной установкой, заключающемуся в регулировании концентрации целевого компонента в упаренном растворе изменением расхода .исходного раствора, подогреваемого в конденсатных и паЛ.Ф.Макарова, В.В.Макаров, В.И.Левераш и .Ц.Го

45

50 ровых теплоабменниках, расход исходного раствора регулируют в зависимости от температуры смеси растворов на выходе указанных теплообменников.

На чертеже представлена схема, реализующая данный способ управления выпарной установкой.

Выпарная установка состоит например иэ четырех корпусов 1-4. B схеме подогрева исходного раствора установка содержит несколько паровых 5-7 и конденсатных 8-11 теплообменникав. Исходный раствор в конденсатные 8-10 теплообменники подают параллельными потоками, Параллельно предусмотрена подача исходного раствора, проходящего по-. следовательно все паровые 5-7 теплообменники. Подогретый исходный раствор на выходе первого парового 5 и конденсатнога 8 теплообменников смешивается. Смесь растворов подается на вход второго парового теплообменника 6, на выходе из которого она смешивается с раствором, получаемым на выходе второго конденсатного теплообменника 9. Полученная после вторых теплообменников смесь растворов подается на вход третьего парового теплоабменника 7 и т.д.

Корпус 1 обогревается греющим паром, а каждый последующий — вторичным паром предыдущего корпуса.

Часть вторичного пара корпусов 1, 2 и 3 идет на паровые теплообменники 7, 6 и 5. Конденсат корпусов

3 и 2 идет, соответственно, на конденсатные теплообменники 8 и 9, а конденсат греющего пара проходит последовательно (для лучшего использойания его тепла) два конденсатных теплообменника 10 и 11. Исходный раствор, подогреваемый в конденсатных 8-11 и паровых 5-7 теплообменниках, подается на выпаривание в корпус 1. Частично упариваясь в каждом корпусе за счет многократного использования тепла греющего пара, раствор из корпуса 1 проходит последовательно корпуса 2, 3 и 4.

Система управления состоит например, из экстремальных регуляторов температуры 12, 13 и 14 1 первичных преобразователей температуры 15, 16 и 17, предназначенных для измерения температуры смеси растворов на выходе конденсатных и па"

8 4 ровых теплообменников, выходных преобразователей регуляторов температуры

18, 19 и 20, регулирующих органов регуляторов температуры 21, 22 и 23, регулятора расхода 24, первичного преобразователя расхода 25, эадатчи. ка регулятора расхода 26, корректирующего регулятора 27, выходного преобразователя регулятора расхода

28, регулирующего органа регулятора расхода 29, первичного преобразователя концентрации 30 и эадатчика концентрации 31.

Управление выпарной установкой производят следующим образом.

Регулируют концентрацию целевого кбмпонента в упаренном растворе путем изменения расхода исходного раствора, подогреваемого в конденсатных 8-10 и паровых 5-7 теплообменниках. Расход исходного раствора изменяют, регулируя его в конденсатных

8-10 и паровых 5-7 теплаабменниках по температуре смеси раствора на выходе указанных теплообменникав.

Температура смеси на выходе конденсатного 8 и парового 5 теплоабменников имеет экстремальную зависимость от расхода раствора через канденсатный 8 теплоабменник. Такая зависимость абьясняется несколькими обстоятельствами. Во-первых, темf пература раствора на выходе из парового 5 теплаобменника является величиной постоянной, не зависящей от расхода раствора через него, так как корпус 3, с которым соединен паровой 5 теплоабменник, генерирует количество пара значительно большее, чем может быть сконденсировано в паровом 5 теплообменнике. Во-вторых, температура раствора на выходе из канденсатного 8 теплообменника павьппается с уменьшением расхода раствора через него. Температура смеси, таким образом, зависит от того, в каком соотношении весь расход исходного раствора будет распределен между конденсатным 8 и паровым 5 теплообменниками. Процессы, происходящие в других теплообменниках 6 и 9, а также 7 и 10 одинаковы. Существует такое оптимальное соотношение между расходами раствора через паровые

5-7 и конденсатные 8-11 теплообменники, при котором температура смеси растворов на выходе иэ 1еплообменникав будет максимальной. В этом случае затраты греющего пара на доведение температуры р створа до температуры кипения будут минимальны, так как обеспечивается автоматическое перераспределение тепла конденсата и вторичного пара.

При отклонении температуры исходного раствора система управления работает следующим образом.

Экстремальный регулятор тем" пературы 12 (13 и 14) подает пробную команду на регулирукщий орган регулятора температуры 21 (22 и 23) через выходной преобразователь регулятора температуры 18 (19 и 20) и изменяет расход исходного раствора через конденсатный теплообменник 8 (9 и 10).

Если пробная команда приводит к увеличению температуры смеси растворов, измеряемой первичным преобразователем температуры 15 (!6 и 17) то регулятор температуры 12 (13 и

14) продолжает изменять положение регулирующего органа регулятора температуры 21 (22 и 23) в том же направлении до тех пор, пока температура не достигнет максимума (экстремума). Если же пробная команда приводит к снижению температуры смеси растворов, то регулятор температуры 12 (13 и 14) изменит направление перемещения регулирующего органа регулятора температуры

21 (22 и 23) на обратное.

В результате в системе подогрева исходного раствора установляется новое оптимальное распределение исходного раствора по конденсатным 8-10 и паровым 5-7 теплообменникам с учетом изменившейся температуры исходного раствора.

Изменение концентрации исходного раствора приводит к отклонению концентрации целевого компонента в упаренном растворе. При этом по сигналу первичного преобразователя концентрации 30 и задатчика концентрации 31 корректирующий регулятор 27 изменяет задание регулятору

899048 4 расхода 24 исходного раствора, Который обеспечив..ет требуемый расход, регулируя его в паровых теплообмен-никах 5, 6 и 7 с помощью выходного

3 преобразователя регулятора расхода

2Ь и регулирующего органа регулятора расхода 29..В результате этого нарушается оптимальное распределение исходного раствора между паровыми 5, 6 и 7 и конденсатнымн

8, 9 и 10 теплообменниками.

Новое оптимальное распределение с учетом изменившейся концентрации исходного раствора достигается с поIS мощью экстремальных регуляторов температуры 12, 13 и 14 и регулятора расхода 24 исходного раствора в той последовательности, как это описано было выше в случае изменения температуры исходного раствора.

Внедрение данного способа приведет к экономии (2X) греющего пара.

Ожидаемый эффект составит около

70 тыс. руб.

Формула изобретения

Способ управления выпарной установкой путем регулирования концентрации целевого компонента в упаренном растворе изменения расхода исходного раствора, подогреваемого в конденсатных и паровых теплооб3S менниках, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы выпарной установки за счет экономии удельного расхода греющего пара, расход исходного раст40 вора регулируют в зависимости от температуры смеси растворов на выходе указанных теплообменников.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

16)333, кл. В Ol Р 1/26, 1962.

2. Ломакин И.Л. и др. Автомати" зация хлорных производств. И., "Химия", 1967, с. 182-183.

899() 4Н

Составитель Т.Чулкова

Редактор А.Козориз Техред И. Гайду Корректор И. Шароши

Заказ 11994 5 Тираж 732 11одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ЛПП "Патент™, r. Ужгород, ул. Проектная, 4