Способ управления выпарной установкой

Способ управления выпарной установкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 260%80 {21) 2987503/23-26

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республнк

{ii) 946568

«31) М.Xtl з с присоединением заявки ¹В 01 D T/00

G 05 D 27/00

«53} УДК 66. 012-52 (088.8) Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий

{23) ПриоритетОпубликовано 300782 Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 300782

I !

И.Ф. Давыдов, И.Д. Могнльнер,: В.A. Гарро и Г.И.;Гостинин (72) Авторы . изобретения (71) Заявитель

{54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к регули« рованию и.управлению химико-технологическими процессами, в частности выпариванием, и может быть исполь-. зовано в атомной энергетике.

Известен способ автоматического регулирования процесса выпаривания, включающий регулирование уровня раствора в аппарате путем изменения расхода исходного раствора (1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления выпарной установ- кой путем регулирования подачи исходного раствора в зависимости от уровня раствора в выпарном аппарате с коррекцией по расходу флегмы, ре» гулировання теплоносителя в греющей камере аппарата с коррекцией по концентрации конденсата вторичного пара (2 ) ° цель изобретения - повьваение ка» чества дисткллята.

Для достижения поставленной цели согласно способу управления выпарной установкой, уровень раствора регулируют в зависимости от отношения концентрации солей во вторичном паре и упариваемсм растворе.

На чертеже представлена схема реализации способа.

В выпарном аппарате упаРиваеваай раствор кипит в трубках греющей:камеры. Благодаря этаму часть трубок по высоте занята жидкостью, а частьпароводяной смесью (эона кипения), причем в верхней части трубок возмож, но возникновение снарядного и даже пленочного течения двухфазной смеси.

Образование капель раствора при кипении его в трубках может происходить как при разрыве пленки жидкости пузырьком пара на границе парраствор, так и путек срыва капель с гребней волн, образующихся при спут ном движении пленки раствора по .стенке трубок и пара в ядре потака.

2О Посколъку трубка имеет относительно .иеболъшой диаметр, а скорость движе-. ния капель в момент их образования достаточно велика, то капли сенарируются на стенках трубки в пленке хид25 кости. Чем большая часть трубки занята пароводяной смесью, генерирующей капли, тем лучше сепарация пара и .мвиъше унт. Однако зону кипения иельая увеличивать безгранично

ЗО (IlMoTs до всей длины трубок), так

946568

Формула изобретения

65 как при ее увеличении уменьшается скорость циркуляции раствора и, соответственно, возрастает перегрев жидкости в .трубках. Эта перегретая жидкость, попадая в сепаратор, мгновенно вскипает. Причем чем больше 5 перегрев, тем больше при адиабатном вскипании образуется капель раствора и тем больше унос. Длина трубок, занятых пронеденой смесью, зависит от уровня упариваемого раствора в 10 кубовой части сепаратора, так как греющая камера и сепаратор аппарата представляют собой сообщающиеся сосуды.

При изменении состава исходного раствора возможно вспЕнивание раствора, при этом резко возрастает концентрация солей во вторичном паре у и, следонательно,унос > . Миник мум зависимости ur =f $h) > смещается влево, в сторону меньших значений уровня h. Чтобы предотвратить.вспенив ание, система регулирования уменьшает уровень раствора.

При этом увеличивается зона пленочного движения паронодяной (парорастворной) смеси, а выпаривание тонких слоев жидкости, как известно, способствует минимуму пенообраэонания или полностью исключает его., Таким образом, для повышения качества дистиллята за счет стабилизации паросепарации при регулировании необходимо поддерживать уровень упариваемого раствора таким, что бы достигалась минимальная величина

Ч что соответствует минимуму функции

Ю=т (h) .

Управление выпарной установкой осуществляется следующим образом.

На регулятор-оптимизатор 1 посту- 4О пают сигналы с уровнемера 2 и вычислительного устройства 3, определяющего отношение, концентрации солей во вторичном паре у (получаемой в вычислительном устройстве 4) и концен- 45 трации их в упариваемом растворе Х„ (измеряемой кондуктометром 5) . Непосредственный замер величины у„затруднен ° Поэтому значение у„получают на выходе вычислительного устрой- 50 ства 4, использующего формулу, которая получена иэ уравнения материального баланса

Ф Ф+и у= — х + —,-x

W 9 W Y> S5 где ф — расход флегмы (дистиллята) вторичного пapa);

% - расход нторичного пара;

)(- концентрация солей в дистилляте вторичного пара; 60

А - концентрация солей н жидкости на очистной тарелке.

Величины ф> %, х хт вводят в вычислительное устройство 4 от соот° ветствующих датчиков 6-9.

Регулятор-оптимизатор 1 по сигналу вычислительного устройства 3 (в зависимости от отношения концентраций солей во вторичном паре и упариваемом растворе) управляет исполнительным механизмом 10 регулирующего клапана 11, изМеняя расход исходного раствора, подаваемого в выпарной аппарат 12. Путем изменения расхода исходного раствора осуществляется регулирование уровня его в кубовой части сепаратора 13 ныпарного аппарата 12, а следовательно, и в трубках греющей камеры 14. Конденсатор 15 предназначен для получения дистиллята при конденсации вторичного пара.

Изменяя положение регулирующего клапана 11, регулятор-оптимизатор

1 устанавливает такой уровень жидкости в трубках греющей камеры 14, который соответствует наименьшему уносу.

В случае изменения уноса, например, из-за вспенинаний раствора в кубовой части сепаратора 13, изменяется отношение концентраций солей во вторичном паре и упариваемом растворе. Регулятор-оптимизатор 1 по сигналу вычислительного устройства 3 изменяет расход исходного раствора и устанавливает новый его уровень, который также соответствует наименьшему унocy. В небольших окрестностях, соответствующих наименьшему уносу, паросепарация стабильна.

Таким образом, управление ныпарной установкой регулиронанием уровня раствора в выпарном аппарате в заниснмости от отношения концентраций солей во вторичном паре и упари.ваемом растворе обеспечивает уровень раствора, соответствующий стабильной паросепарации (очистке вторичного пара от капель упариваемого раствора).

Стабилизация паросепарации позволяет уменьшить унос капель раствора, т.е. повысить качество.дистиллята, что устранит необходимость его повторной переработки, тем самым приведет к сокращению расхода греющего пара, к сокращению технологических операций и уменьшению износа оборудования.

Использование предлагаемого способа позволит унос капель упариваемого соленого раствора уменьшить на

50%, что обеспечит повышение качества дистиллята и даст возможность исключить его повторную переработку. Экономический эффект от внедрения изобретения на действующих АЭС составит 21600 руб/год.

Способ управления выпарной уста«новкой путем регулирования подачи

946568

Составитель Т.Чулкова

Редактор Л.Филь Техред А. Бабинец

Корректор H.Король

Заказ 5392/8 Тираж 734 ПсЩписное

ВНИИПИ Государственного крмитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Филиал ППП "Патент", r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4 исходного раствора в зависимости от уровня раствора в выпарном аппарате, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повьааения качества дистилля,та за счет увеличения точности регу лирования, уровень раствора регулируют в зависимости от отношения концентрации солей во вторичном паре и упариваемом растворе.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 303081q кл. В 01 D 1/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 483984, кл. В 01 D 1/00, 1974.