Система автоматического управления процессом термического обезвреживания промышленных стоков Советский патент 1983 года по МПК F23N1/02 G05B13/02 

Изобретение относится к системам автоматического управления процессо термического обезвреживания промышленных стоков, содержащих органичес . кие примеси в циклонных установках средних и больших единичных произво дительностей, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях проivfenaneHHOCTH, Известна система автоматического управления процессом сжигания топлива и органических примесей, содер щая датчики кислорода, температуры и эатемненности уходящих дымовых га зовГ1., Недостатками системы являются неоднозначность показаний датчика кислорода из-за влияния неорганизованных присосов воздуха и нестабиль ность показаний датчика затемненно ти уходящих дымовых газов., Наиболее близким к , изобретен ию . по технической сущности и достигаемому эффекту является система автоматического управления процессом термического обез.вреживания промышленных стоков, содержащая -ус.тановленные в части циклонной установки датчик температуры и газообразное устройство с хроматографическим газоанализатором .и двумя фиксаторами нулевого порядка соединеные через элементы сравнения с регуляторами соотношения топливо - первичный воздух и сточные воды вторичный воздух 2 , Недостатком указанной системы является повышение токсичности уходящих газов при термическом обезвреживании стоков переменного соста в широком диапазоне нагрузок циклоН ного реактора, при котором имеют место значительные отклонения параметров управляемого объекта. Целью изобретения является умень шекие токсичности уходящих га зов при термичес 1 ом обезвреживании стоков переменного состава в широко диапазоне нагрузок. Указанная цель достигается тем, что система автоматического упргшле нкя процессом термического обезвреживания промышленных стоков, содержащая установленные в хвостовой части циклонной установки датчик .; емпературы и газозаборное устройство с хроматографическим газоанализатором и двумя фиксаторами нулевого порядка, соединенные через элементы сравнения с регуляторами соотношения топливо - первичный воздух и сточные воды - вторичный йоэдух, дополнительно содержит три пороговых элемента, согласующее уст ройство и три канала определения и подстройки коэффициентов усиленНИН регуляторов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных блока задержки ключа, блока определения коэффициента усиления и блока подстройки, причем входы пороговых элементов соединены с выходами элементов сравнения, а их выходы - с тремя входами согласующего устр1ойства, выходы которого соединены с входами блоков задержки и дополнительными входами регуляторов, а вторые входы ключей соединены с датчиком температуры и выходами фиксаторов нулевого порядка. На чертеже приведена принципиальная схема системы автоматического управления процессом термического обезвреживания промышленных стоков. В хвостовой части циклонной ус- тановки 1 установлены датчик 2 температуры, газозаборное устрой- ство 3, элементы 4-6 сравнения. Система управления содержит также регулятор 7 топлива, регулятор 8 соотношения топливо - первичный воздух, регулятор 9 соотношения сточные воды - вторичный воздух, пороговые элементы 10-12, согласующее устройство 13, ключи 14-16, блоки 17-19 задержки, блоки 20-22 определения коэффициента усиления, блоки 23-25 подстройки, хроматографический газоанализатор 26, фиксаторы 27 и. 28 нулевого порядка., расходомеры 29-32, регулирующие органы 33-35, Выход датчика 2 температуры соединен с первым входом -первого, элемента .4 сравнения, выход которого соединен с первым входом регулятора 7 топлива. Второй и третий входы регулятора 7 топлива соединены с выходами расходомеров 30 и 31 топлива и сточной води соответственно, а выход - с регулирующим органом 34 канала топлива. Четвертый вход регулятора 7 топлива соединен с первым вь ходом согласующего устройства 13, а пятый вход -- с выходом первого канала определения и подстройки коэффициентов усиления, состоящего из последовательно соединенных блока 17 задержки, ключа 14, блока 20 ,определения коэффициентов усиления,блока1 23 подстройки Вход блока 17 задержки соединен с первым выходом согласующего устройства 13, Второй вход ключа 14 соединен с выходом датчика 2 температурк. Первый вход регулятора -8 соотношения топливо - первичный воздух соединен с выходом второго элемента 5 сранне ния, второй и третий вход - с выходами расходомеров 29 и 30 первичного воздуха и топлива соответственно, четвертый вход - с вторым выходом соглас::ующего устройства 13, пятый вход - с выходом второго канала определения и подстройки коэффициентов усиления,который состоит из последовательно соединенных блока задержки, ключа 15, блока 21 определения коэффициентов усилени я, блока 24 подстройки. Выход регулятора 8 соотношения топливо - первичный воздух соединен с регулирую щим органом .33 канала первичного воздуха. Второй вход ключа 15 соединен с выходом фиксатора 27 нулев .го порядка. Первый вход регулятора 9 соотношения сточные воды - вторичный воздух соединен.с выходом третьего элемента 6 сравнения, вто рой и третий входы - с выходами ра ходомеров 31 и 32 сточных вод и вт ричного воздуха соответственно, четвертый вход - с третьим выходом согласующ1его устройства 13, пятый вход - с выходом третьего .канала определения и подстройки коэффицие тов усиления. Выход регулятора 9 соотношения сточные воды - вторичный воздух соединен с регулирующим органом канала вторичного воздуха. Третий канал определения и подстройки коэффициентов усиления сос тоит из блока 19 задержки, ключа;1 блока 22 определения коэффициентов усиления, блока 25 подстройки, Вто рой вход ключа 16 соединен с выходом фиксатора 28 нулевого порядка. Входы блоков 18 и 19 задержки соединены с вторым и третьим выходами согласующего устройства 13 соответ™ ственно. Первый вход согласукнцего устройства 13 соединен с выходом первого элемента 4 сравнения через пороговый элемент 10, второй вход - с выходом второго элемента 5 сравне ния через пороговый элемент 11, третий вход - с выходом третьего элемента 6 сравнения через пороговый элемент 12, Выход газозаборного устройства 3 соединен с входом хроматографического газоанализатора 26. Первый и второй выходы газоана лизатора 26 соединены с первьми вхо дами элементов 5 и 6 сравнения через фиксаторы 27 и 28 нулевого порядка соответственно. Система работает следующим образом. Уходящие газы, полученные от сжи гания топлива и термического обезвр живания сточных вод .в циклонной установке 1, проходящие через ее хвос товую часть, отбираются газозаборныгл устройством 3, из которого они поступают в хроматографический газе анализатор 26 для анализа содержани в них водорода и окиси углерода. Сигнал, пропорциональный концентрации водорода, подается на первый вход элемента 5 сравнения через фиксатор 27 нулевого порядка, а сигнал, пропорциональный концентрации окиси углерода, подается на первый вход элемента 6 сравнения через фиксатор 28 нулевого порядка. При постоянной нагрузке сигналы рассогласования на выходе элементов 4-6 сравнения меньше пороговых значений, сигнапы на выходах согласующего устройства 13 отсутствуют и ключи 14-16 закрыты. При этом сигналы рассогласования с выходов эле;ментов 4-6 сравнения поступают толь- . ко на соответствующие регуляторы 7-9, Регулятор 7, получая сигнал об отклонении, температуры от заданной,сигналы о расходах топлива и сточных вод, управляет расходом топлива через регулирующий орган 34. Регулятор 8, получая сигнал об отклонении концентрации водорода от заданной с выхода элемента 5 сравнения, и сигналы о расходах воздуха и топлива, управляет расходом воздуха через регулирующий орган 33. Сигнал с выхода элемента 6 об отклонениях концентрации окиси углерода от заданной исигналы ,о расход.ах сточных вод и воздуха с выходов расходомеров 31 и 32 поступают на входы регулятора 9, который управляет расходом воздуха через орган 35. При резком изменении нагрузки циклонного реактора изменяются коэффициенты усиления объекта. Предположим что,из-за изменения коэффициентов усиления объекта величина сигнала рассогласования на выходе элемента 4 сравнения превышает заданное пороговое значение. На выходе порогового элемента 10 появляется сигнал, которёзй поступает в согла- , сующее устройство 13. В результате на первом выходе согласующего устройства вырабатывается прямоугольный импульс длительности 0, который поступает на четвертый вход регулятора 7 и одновременно через блок 17 задержки (время задержки равно времени запаздывания объекта) поступает на управляющий вход ключа 14. При этом регулятор 7 вырабатывает прямоугольный импульс постоянной длительности 6 и амплитуды М. Сигнал о реакции объекта по .температуреf измеряемой датчиком 2 температуры через открытый ключ I4j; поступает на блок 20 определения коэффициента усиления .. по сигналу с выхода которого блок 23 подстройки производит перестройку параметров регулятора до оптимальных значений, В случае, когда одновременно на выходах пороговых элементов 10-12 появляется сигнал согласующее устройство 13 поочередно вьфабатываеа импульсы на первом, втором и третьем своих выходах. Таким образом, процесс определения коэффициентов . усиления и перестройки параметров регуляторов 7-9 производят поочередно с помощью согласующегсГ устройства 13. Воздух 3

Уменьшение |токсичности. х одящих .газов при обезвреживании промышленных стоков переменного состава в широком диапазоне нагрузок достигается засчет обеспечения оптимальных параметров настройки регуляторов при любых изменениях параметров объекта. j3

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМИЧЕСКОГО ОВЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПРСШЛШЕННЫХ СТОКОВ, СОдержс1щая установленные в хвостовой части циклонной установки датчик температуры и газозаборное устройство с хроматографическим газоанализатором и двумя фиксаторами нулевого по рядка, соединенные через элементы сравнения с регуляторами соотношения топливо - первичный воздух и сточные воды - вторичный воздух, о т л и ч а а я с я тем, что, с целью уменьшения токсичности уходящих газов при термическом обезвреживании стоков переменного состава в широком диапазоне нагрузок, она содержит три пороговых элемента, согласующее устройство и три канала определения и подстройки коэффициентов усиления регуляторов, каждый из которых состоит КЗ последовательно соединенных блока задержки ключа, блока определения коэффициен:та усиления и блока подстройки, причем входы пороговых элементов соедннены с выходами элементов сра нения, I а их выводы - с тремя входами согла(Л сукиего устройства, выходы которого соединены с входами блоков задержс: ки и дополнительными входами регуляторов, а вторые входы ключей соединены с датчиком температуры и выхо- р дами фиксаторов нулевого порядка. о со о о: ю