Система автоматического регулирования выпарного аппарата

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования выпарного аппарата, предназначенным для управления процессом концентрирования раствора в выпарном аппарате, преимущественно непрерывного действия, и может быть применено в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности регули рования концентрации. Для этого система автоматического регулирования выпарного аппарата содержит регулятор 1 концентрации и двухпозиционньй регулятор 4 уровня, которые совмест-. но с блоком 2 сравнения, блоком 3 запрета, датчиком 5 концентрации, регулирующими органами 6 и 7, датчиком 8 уровня и задатчиками 10 - 12 верхнего граничного уровня, концентрации и уровня сливаемого раствора осуществляют регулирование концентрации раствора в вьтарном аппарате 9 как при постоянной нагрузке выпарного аппарата, так при изменении нагрузки , производительности или по другим причинам. 1 ил. € С/ с Сл: ос о: vj к;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„13869 2 (5!) 4 С 05 Р 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®С р .„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1 ; ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4063067/24-24 (22) 29.04.86 (46) 07.04.88. Вюл. II - 13 (72) Л.И.Гришин (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1155968, кл. G 05 В 11/58, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1277982, кл, С 05 D 27/00, 1985. (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЫПАРНОГО AIIIIAPATA (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования выпарного аппарата, предназначенным для управления процессом концентрирования раствора в выпарном аппарате, преимущественно непрерывного действия, и может быть применено в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение точности регулирования концентрации. Для этого система автоматического регулирования выпарного аппарата содержит регулятор 1 концентрации и двухпозиционный регулятор 4 уровня, которые совмест-. но с блоком 2 сравнения, блоком 3 запрета, датчиком 5 концентрации, регулирующими органами 6 и 7, датчиком 8 уровня и эадатчиками 10 — 12 верхнего граничного уровня, концентрации и уровня сливаемого раствора осуществляют регулирование концентрации раствора в выпарном аппарате 9 как при постоянной нагрузке выпарно- с

ro аппарата, так при изменении нагрузки, производительности или по другим причинам. 1 ил. уИ

1386972

Изобретение относится к системам автоматического регулирования выпарного аппарата, предназначенным для управления процессом концентрирования раствора в выпарном аппарате преимущественно непрерывного действия, и может быть применено в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повьппение точности регулирования концентрации.

На чертеже показана структурная схема системы.

Система автоматического регулирования содержит регулятор 1 концентрации, блок 2 сравнения, блок 3 запрета, двухпозиционный регулятор 4 уровня, датчик 5 концентрации раствора в выпарном аппарате, регулирующие органы 6 и 7, датчик 8 уровня раствора в выпарном аппарате, выпарной аппарат 9, задатчик 10 верхнего граничного уровня, задатчик 11 концентрации сливаемого раствора и задатчик 12 уровня слива.

Система работает следующим образом.

Перед началом работы задают знае чения верхнего граничного уровня L и зоны нечувствительности, величина . которой определяет значение нижнего граничного уровня 1.", а также объем наливаемого эа один цикл слабого раствора V " ",,значение которого оснл тается неизменным в течение процесса регулирования. Затем при заданном значении концентрации сливаемого сп раствора Q и значении концентрао, нл ции наливаемого раствора Ц о определяют из условия материального баланса значение начального регулирующего воздействия на выходе регулятора 1, соответствующего значению с уровня слива L» из последующего соотношения

1 с н 1+

L в- и 1+1 (1„ сл с где L, — значение уровня слива; ,L — значения нижнего и верхнего граничных уровней;

W — номинальная производительо ность аппарата по упариваемому растворителю;

WñÀ э скорости слива и налива при полностью открытых регулирующих органах на линиях слива и налива соответственно; нл

Qa y сл — концентрации наливаемого и сливаемого растворов °

В этом случае в конце цикла и при условии, что реальная концентрация наливаемого раствора равна расчетной, в выпарном аппарате имеет место материальный баланс, т.е. нл нл сл сл

Чо Qo = Ч Q где Чнл Чсл — объемы наливаемого и о

15 сливного растворов соответственно; .

Hh сл

Я, Q, — их концентрации.

Пусть в начальный момент времени концентрация раствора в аппарате рав2р на заданной. При сливе раствора уровень в аппарате быстро уменьшается и становится меньше нижнего граничного значения, Регулятор 4 срабатывает, открывает регулирующий орган 7

25 и блокирует блок 3. Поэтому регулирующий орган 7 открыт, а регулирующий орган 6 закрыт. Начинается налив, уровень в аппарате 9 быстро повышается, а концентрация падает вслед3Д ствие разбавления раствора.

Когда уровень раствора достигает значения верхнего граничного уровня, регулятор 4 закрывает регулирующий орган 7 и снимает блокировки с,блока

3 однако регулирующий орган 6 остается закрытым, так как в этом время на выходе блока 2 нулевой сигнал, начинается режим упарки. Уровень медленно падает, а концентрация растет.

Когда уровень раствора уменьшается до уровня слива, регулятор 1 через блоки 2 и 3 открывает регулирующий орган 6. Начинается слив. Уровень быстро падает, а концентрация медлен45 но повьппается. При уровне меньше значения нижнего граничного значения срабатывает регулятор 4, закрывает регулирующий орган 6 и открывает регулирующий орган 7, Начинается налив, аналогичный первому циклу.

Если во время работы концентрация наливаемого раствора Q =Q, то в нл нл конце цикла имеет место материальный баланс Ч Q, ==Ч " Q, и, следовательно, в конце цикла концентрация сливаемой дозы раствора равна задансл сл ной, а по входам Q, и Я регулятора 1 рассогласования не возникчет и

1386972 регулирующее воздействие остается сл прежним и пропорциональным L

Составитель В.Прямицын

Редактор А. Козориэ Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 1495/46 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Для работы с необходимой точ5 ностью нужно, чтобы длительность цикла была достаточно мала, тогда уменьшение концентрации при наливе не вызовет срабатывания регулятора 1, т.е. время цикла должно быть согласовано с постоянной времени цепи формировас ния сигнала 1 . Это накладывает ограничение на величину дозы наливаемого нл раствора V за один цикл или на велиь н чину разности L --1. 15

Таким образом работает система при постоянном значении нагрузки, т.е. нв нл

Если в системе возникают возмуще" ния в результате изменения нагрузки

fQî, изменения производительности мл ил аппарата ЯфМ, или по другим причинам, то в конце цикла материальный баланс нарушается и фактическая концентрация 25 не равна заданной. Разность этих концентраций через несколько циклов вызывает изменения выхбдного сигнала регулятора 1 и L PL,, а регулирующий орган 6 открывается при другом значении уровня в аппарате, т.е. при другом объеме сливаемого за цикл раствора, При соответствующей величине этого изменения нарушенный баланс восстанавливается и система вновь приходит в состояние равновесия, когда концентрация раствора равна заданной.

Формула и з о б р е т е н и я

Системй автоматического регулирования выпарного аппарата, содержащая регулятор концентрации, двухпозиционный регулятор уровня, блок сравнения, блок запрета, датчик концентрации раствора в выпарном аппарате, соединенный выходом с первым входом регулятора концентрации, подключенного вторым входом к выходу датчика концентрации, первый регулирующий орган, установленный на линии слива выпарного аппарата и подключенный управляющим входом к выходу блока запрета, информационный вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй регулирующий орган, ус.тановленный на линии налива выпарного аппарата, и датчик уровня раствора в выпарном аппарате, подключенный выходом к первым входам блока сравнения и двухпоэиционного регулятора уровня, соединенного вторым входом с выходом задатчика верхнего граничного уровня, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования концентрации, система дополнительно содержит задатчик уровня слива, подключенный выходом к второму входу блока сравнения, подключенного третьим входом к выходу регулятора концентрации, а выход двухпозиционного регулятора уровня соединен с управляющим входом второ,го регулирующего органа и управляющим входом блока запрета.