Способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее Советский патент 1984 года по МПК B01D1/30 G05D27/00 

У}

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УПАРИВАНИЯ В КОНЦЕНТРИРУЮЩЕЙ ШЛПАРНОЙ БАТАРЕЕ глиноземного производства путем стабилизации соотношения расf7oo ifc) ptwjtrff0ffjr ходов исходного раствора и греющего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению . плотности исходного раствора, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости после батареи и расход упаренного раствора из этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скорое- ти изменения уровня и -приращение (Л расхода раствора из буферной емкости, и при нулевом значении приращес: ния расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приравдению скорости изменения уровня в буферной ем. кости. да а riaJ/m ffMft/ т да to со

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в цветной металлургии и, в частности, к производству глинозема из нефелинового сырья.

Известен способ управления выпарной батареей, обеспечивающий стабилизацию плотности упаренного раствора, в котором соотношение расходов исходного раствора и греющего пара корректируют по плотности упаренного раствора после первого корпуса flJ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае|мому результату является способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее путем стабилизации соотношения расходов исходного раствора и греющего пара в зависимости от плотности, температуры и соотношения концентрации солей исходного раствора 2 .

Недостатком способа является ошибка управления, которая возникает изза значительного транспортного запаздывания по каналам расхода раствора и пара- плотность упаренного раствора .

Эта ошибка возрастает вследствие изменения динамических характеристик объекта, например при зарастании теплопередающих поверхностей аппаратов в течение эксплуатационного периода .

Целью изобретения является снижение расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в стабилизации соотношения ; расходов исходного раствора и грею-г щего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению плотности исходного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости, установленной после батареи, и расход упаренного раствора из этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скорости изменения уровня и приращение расхода раствора из буферной емкости, и при нулевом значении приращения расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приращению скорости изменения уровня в буферной емкости.

На чертеже приведена блок-схема системы уп)авления, реализующей спо соб управления.

Система управления выпарной батареей 1, после, которой установлена буферная емкость 2, состоит из блока 3 формирования задания на расход исходного раствора, входы которого связаны с измерителем 4 плотности исходного раствора и измерителем 5 расхода греющего пара, соединенным с регулятором 6 расхода греющего пара, а выход блока 3 подключен к регулятору 7 расхода исходного раствора, соединенному с измерителем 8 расхода исходного раствора,блока 9 формирования задания на расход греющего пара, входы которого соединены с измерителем 10 уровня в буферной емкости 2 и измерителем 4 плотности, а выход связан с регулятором б блока 11 коррекции соотношения расходов исходного раствора и греющего пара, входы которого связаны с измерителем 12 расхода упаренного раствора на выходе из буферной емкости 2,измерителями плотности 4 и уровня 10 и блоком 9, а выход блока 11 подключен к блокам 3 и 9.

Система действует следующим образом.

По результатам измерений входной плотности и расхода греющего пара блока 3 в соответствии с заданнЕлм соотношением расходов раствора и пара формирует величину расхода исходного раствора и передает ее в качестве задания в регулятор расхода, связанный с измерителем 8 расхода раствора.

По результатам периодических измерений уровня в буферной емкости 2 и входной плотности блок 9 формирует согласующую добавку-по расходу греющего пара и передает ее регулятору 6 расхода, как поправку задания на расход пара. Это задание в регуляторе сравнивается с измеренным значением расхода пара.

По результатам измерения расхода раствора на выходе из буферной емкости блок 11 корректирует соотношение потоков раствора и пара изменением коэффициента а в соотнощении расходов. Новое значение коэффициента передачи в блоки 3 и 9, Формирование нового значения коэффициента производится по результатам сравнения приращения уровня в буфере до и после внесения согласующей добавки по пару, численное значение которой и измеренное значение входно плотности (измеритель 4) также используются при формировании нового значения коэффициента.

Пример. Выпари -ание производится в 3-корпусной батарее.

Плотность исходного раствора 1,20 заданная плотность упаренного растворар, 1,32 расход исходного раствора Q 133 коэффициент пропорциональности К 5 нескорректированный коэффициент а 2м/. Расход раствора на выходе буферной емкости на уровне . Для согласования производи1ельности батареи со смежными переделами установлен расход исходного раствора Q 133 . Соответственно расход греющего вЫХ 8Х -m 1 1,32-1,20 „t- , i,32-i25 т/ч Периодически контролируют уровень упаренного раствора в буферной емкости и опредаляют приращение уровня на каждом шаге управления. Для ясности иллюстрации полезное- 20 ти предлагаемого способа ниже не рассматривается работа контура коррекции потока исходного раствора по измеренной плотности упаренного раствора.25 В момент времени t,,, а затем в момент времени t t .At измерены уровни раствора в буферной емкости, и, следовательно, определенно прира- 30 щение уровней ЙН H(t, + -ut} - H(t ) 4t 5 мин 0,0833 ч; ) 4,5 м; H(t) 4 м; ДЦ 0,5 м ; Ж : 0 5 6 м/ч At 0,0833 Корректирующая поправка потока греющего пара в связи с дебалансом потоков раствора .п n уро .4 кон ня ну ско ной и фиц рав ны жан точ рен сни .на °ВЫХ JI J -.Sjb 32--f,20 К ЛН 1 2 ,32--f FIt Новый расход греющего пара . Q,n + uQn 25-5,6 19,4 т/ч.. Определяют скорость изменения вня раствора в буферной емкости после изменения расхода пара. По результатам автоматического троля найдено, чт.Ь изменение уровсоставляет Ли 0,05 м за lit 0,0833 ч ЛК 0,5 (, ( „3, - 0, - ° / Определяют компенсируемую величидебаланса потоков по приращению ростей изменения уровня в буферемкости К(т - ТТ) 5(0,6-6) л t. .йъ -27,0 м 7ч ультипликативную поправку - коэиснт а . - . в мхРвк -27,0 «п ,.- -5,6 1,32-1,20 . о 3. 4, / Новый расход раствора Р -1 п ол ./8ЫХ ii 1,8 19,4 X 6р rtlTif Яеык-Рвх 1,3.2-1 93 1,32-1,20 Таким образом, в результате упления по данному способу найдеусловия, обеспечивающие поддерие заданного значения плотности. Данный способ управления повышает ность стабилизации плотности упаного раствора и, как следствие, жает удельный расход теплоэнергии 0,04 Гкал.