Устройство для автоматического распределения нагрузки между паралелльно включенными технологическими аппаратами

 

Изобретение относится к устройствам автоматического управления и регулирования и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности. Целью изобретения является обеспечение стабильности суммарной нагрузки установки. Устройство содержит параллельно включенные по нагрузке технологические аппараты 1, а также по числу аппаратов датчики нагрузки 3, ограничители сигналов 4, датчики 5 температуры рабочей среды по длине аппаратов, интеграторы 6, блоки 7 вьщеления максимальной температуры по длине аппаратов, модели 8 аппаратов, вторые сумматоры 9, задатчик суммарной нагрузки 10, вычислители 11 уставок заданий нагрузки, а также первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, уп§ равляемые ключи 14, первые 15, вто (Л рые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, задатчики констант 18, первые сумматоры 19, блоки запоминания 20. 1 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 С 05 Р 27/00.1б

ЯМБЛ К() . ЕК :

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3870349/24-24 (22) 17.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. ¹ 40 (72) А.П. Млинник, Н.С. Волков и С.Ф. Калачева (53) 621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 452912, кл. G 05 D 27/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 981965, кл. G 05 D 27/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗКИ МЕЖДУ ПАРАЛЛЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ

АППАРАТАМИ (57) Изобретение относится к устройствам автоматического управления и регулирования и может найти применение в химической и нефтехимической промьппленности. Целью изобретения является обеспечение стабильности суммарной нагрузки установки. Устройство содержит параллельно включенные по нагрузке технологические аппараты 1, а также по числу аппаратов датчики нагрузки 3, ограничители сигналов 4, датчики 5 температуры рабочей среды по длине аппаратов, интеграторы 6, блоки 7 выделения максимальной температуры по длине аппаратов, модели 8 аппаратов, вторые сумматоры 9, задатчик суммарной нагрузки 10, вычислители 11 уставок заданий нагрузки, а также первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, управляемые ключи 14, первые 15, вторые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, задатчики констант 18, первые сумматоры 19, блоки запоминания

20. 1 ил.

1267382

Изобретение относится к устройствам для автоматического распределения нагрузки между параллельно включенными технологическими аппаратами и может найти применение в химической и нефтехимической промышленности.

Цель изобретения — обеспечение стабильности суммарной нагрузки установки.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит параллельно включенные по нагрузке технологические аппараты 1, а также по числу аппаратов датчики нагрузки 2, регуляторы нагрузки 3, ограничители сигналов 4, датчики 5 температуры рабочей среды по длине аппаратов,, интеграторы 6, блоки 7 вьщеления максимальной температуры по длине аппарата, модели 8 аппаратов, вторые сумматоры 9, задатчик суммарной нагрузки 10, вычислители 11 уставок заданий нагрузки, а также первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, управляемые ключи 14, первые 15, вторые 16 и третьи 17 мааштабирующие блоки, задатчики констант 18, первые сумматоры 19, блоки запоминания ?О.

Первые входы регуляторов 3 соединены с датчиками 2 нагрузки, а вторые (задающие) — с выходами блоков ограничения сигнала 4, интеграторы

6 — с датчиками 2 нагрузки. Блоки 7 выделения максимальной температуры по длине аппаратов соединены входами с датчиками 5 температуры по длине аппарата. Модели 8 аппаратов 1 включают в себя последовательно соединенные первые 12 и вторые 13 счетчики импульсов, соединенные входами с выходами блоков 7, управляемые ключи

14, первые (управляющие) входы которых соединены с выходами блоков слежения 7, а вторые входы — с выходами интеграторов 6, первые 15, вторые 16 и третьи 17 масштабирующие блоки, соединенные по входам с выходами соответственно управляемых ключей 14, вторых 13 и первьгх 12 счетчиков импульсов, первые сумма" торы 19, входы которых соединены с выходами масштабирующих блоков 15, 16 и 17, а также с выходами эадатчиков константы 18, и блоки запоминания, соединенные входами с выходами первых сумматоров 19, а выходы бпоков запоминания 20 соединены с перэует следующее уравнение связи

Q„=a. à, г»+а,? i +a,Q„, L= 1 где Q, прогнозируемое общее количество газа в тоннах, которое способен всего переработать данный аппарат до замены катализатора; номер зоны аппарата, куда подошла реакция; количество газа, переработанное аппаратом к моменту подхода фронта реакции к

N зоне", N

Чн

45 0 9 а» У а2,аз

50 эмпирические константы, численные значения которых, например, могут быть равны а,=141 а,=30; а =3; а,=0,93

55 В исходном состоянии первый 12 и второй 13 счетчики сброшены в нуль.

После каждого поступления импульса от блока 7 слежения за перемещением выми входами вторых сумматоров 9, вторые входы которых соединены с вьгходами интегpaTopoB 6. Входы вычислителя 11 соединены по числу аппаратов соответственно с датчиками 2 нагрузки и выходами вторых сумматоров 9 z» с выходом задатчика суммарной нагрузки 10, а выходы через блоки ограничения сигналов 4 соединены с входами регуляторов нагрузки 3.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 7 вьщеления максимальной температуры осуществляют непрерывный контроль температур, нахождение максимальной среди них и фиксацию перехода максимальной температуры из текущей зоны в следующую выдачей кратковременного импульса, который поступает на импульсный вход модели 8 аппарата.

Модель 8 аппарата по величине суммарного количества газа-сырца, пропущенного через аппарат к моменту

25 перехода реакции из одной эоны в следующую и по номеру этой зоны осуществляет прогноз максимального ко личества газа, которое способен переработать данный аппарат на дан30 ном катализаторе.

Каждая модель 8 аппарата реали1267382 зоны реакции по длине аппарата в первом 12 счетчике осуществляется их суммирование, а во втором 13 — суммирование содержимого первого счетчика. Например, после поступления первого импульса и в первом и втором счетчике будут единицы, а после поступления второго импульса в первом будет "2", а во втором — "3" и т.д.

Одновременно каждый поступающий импульс от блока 7 слежения разрешает прохождение сигнала от интегратора 6 нагрузки через управляемый ключ

14 и далее через масштабирующий блок

15, где он умножается на коэффициент

15 а и далее на первый вход первого сумматора 19. Сигналы от второго 13 и первого 12 счетчиков через свои масштабирующие блоки 16 и 17, где

20 они умножаются соответственно на коэффициенты а2 и а<, поступают на второй и третий (вычитающий) входы сумматора 19, на четвертый вход которого поступает сигнал от задатчика константы а, .

В сумматоре 19 все поступившие сигналы складываются и результирующий сигнал, пропорциональный общему прогнозируемому количеству газа, которое способен переработать данный аппарат, запоминается в блоке 20 памяти (величина Q„).

Таким образом, содержимое блока 2С памяти меняется только в моменты пересечения фронтом реакции очередной ьQ;! F.

i=1,2,...,Кр, F

50 Устройство для автоматического распределения нагрузки между параллельно включенными технологическими

55 зоны аппарата, в то же время из блока 20 памяти сигнал считывается непрерывно и поступает на первые входы первых сумматоров 9, на вторые (вычитающие) входы которых поступают сигналы от интегратора 6 нагрузки, (Q„) ведущих непрерывный подсчет суммарного количества переработанного газа. Выходные сигналы первых сумматоров 9, пропорциональные количеству газа, которые осталось еще переработать аппаратам, а также сигналы от датчиков 2 расходов газа поступают на соответствующие входы вычислительного блока 11, на первый вход которого поступает сигнал от задатчика 10 суммарной нагрузки.

Вычислительный блок 11 предназначен для расчета и выдачи на каждый регулятор нагрузки каждого аппарата установки таких заданий по нагрузкам, которые обеспечили бы заданную суммарную нагрузку и одинаковую временную дистанцию между остановками реакторов на перегрузку катализатора.

Для реализации этой функции вычислительный блок выполняет следующие операции.

Вычисляет время (ч) до остановки каждого из работающих реакторов до переэагрузки:

T;, — время, ч; — количество газа, которое еще способен перерабатывать реако тор на данном катализаторе, Т;

F, — текущая нагрузка на реактор, т/ч;

K> — количество работающих реакторов.

Сортирует реакторы в порядке возрастания времени Т; с 2-го и кончая (К-1)-м реактором ьQ;

--т.— — —, i=,3..., (Кр -1), где Т,„- время загрузки катализатора, ч.

Расчитывает значение расхода для последнего (Кр)-го реактора р,р - i

=F

KP gèï, = i

i i

Найденные значения расходов F;

i=1 2,...,Кр, выдает на регуляторы 3 через ограничители сигналов 4.

Таким образом, работа устройства обеспечивает поочередный равномерный вывод реакторов на перезагрузку с интервалом времени, равным времени перезагрузки катализатора одного реактора и тем самым обеспечивается стабильность суммарной нагрузки установки.

Формула и э о б р е т е н и я аппаратами, содержащее задатчик суммарной нагрузки, по числу техно- . логических аппаратов датчики нагрузки и регуляторы, ограничители сигналов, входы которых соединены с соответствующими датчиками нагрузки, инСоставитель Я. Гречишников

Редактор В. КовТун Техред И.Верес Корректор Г„ Решетник

Заказ 5774/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 12673 теграторы, датчики температуры рабочей среды по длине аппаратов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения стабильности суммарной нагрузки установки, введены по числу технологических аппаратов блоки выделения максимальной температуры, первые и вторые счетчики импульсов, ключи, первые, вторые и третьи масштабирующие блоки, первые 10 и вторые сумматоры, задатчики констант, блоки запоминания, вычислитель уставок заданий нагрузки, i-„meM выходы блоков выделения максимальной температуры подключены к управляю- 15 щим входам ключей, а также к входам первых счетчиков импульсов, выходы которых подключены к входам третьих масштабирующих блоков, а также к входам вторых счетчиков импульсов, 20 выходы которых подключены к входам

82 d вторых машстабнрующих блоков, выходы интеграторов подключены к информационным входам ключей, а также к первым входам вторых сумматоров, выходы ключей подключены к входам первых машстабирующих блоков, а к первым, вторым, третьим и четвертым входам первого сумматора подключены выходы масштабирующих блоков и задатчиков констант, выхдды первых сумматоров подключены к входам блоков запоминания, выходы которых подключены к вторым входам вторых сумматоров, а к входам вычислителя уставок заданий нагрузки подключены выходы датчиков нагрузки, выходы вторых сумматоров и выход задатчика суммарной нагрузки, выходы вычислителя уставок заданий нагрузки подключены через ограничители сигналов . к входам регуляторов нагрузки.