Устройство для регулирования температуры в химическом реакторе Советский патент 1984 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 G05D23/19 

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования температуры, и может быть использовано, например, для регулирования температуры в химических реакторах. Известно устройство для регулирования температуры, содержащее датчик, регулятор температуры, циркуляционный насос, регулирующие клапаны на линиях впрыска горячего и холодного теплоносителя в циркуляционный трубопровод и отсечной клапан на-линии слива 1. Недостатками данного устройства являются, во-первых, его неэкономичность, Tak как при впрыске происходит потеря выходящего из рубашки реактора теплоносителя и, во-вторых, низкое качество регулирования температуры из-за недостаточного смешения теплоносителя в рубашке реактора при прекращении его циркуляции во время впрыска одного из теплоносителей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство автоматического управления температурой теплоносителя, содержащее теплообменник, циркуляционный насос, регулятор температуры, регулирующие клапаны на линии подачи пара в теплообменник и на трубопроводе впрыска холодной воды в циркуляционный контур. За счет циркуляции теплоносителя устройство обеспечивает высокую скорость теплопередачи от рубашки к стенке реактора и минимальные потери теплоносителя. Устройство имеет хорошее быстродействие при охлаждении циркулирующего теплоносителя 2. Недостатком известного устройства является то, что при нагревании теплоносителя оно не может обеспечить хорощее качество регулирования температуры из-за инерционности и нелинейности характеристик теплообменника. Кроме этого, устройство рассчитано на применение в качестве циркулирующего теплоносителя воды, что делает его непригодным при регулировании температуры теплоносителя свыще 120°С, так как давление воды в трубопроводе, как правило, менее 3 кгс/см. Цель изобретения - повыщение точности регулирования температуры и расширение диапазона применения устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее теплообменник, циркуляционный насос, регулятор температуры и регулирующие клапаны на линиях подачи греющего пара и хладоагента, дополнительно содержит второй теплообменник, байпасную линию с регулирующим клапаном, два сумматора, включенных по схеме удвоения, блок селектирования, два инвертера, при этом первый выход регулятора температуры соединен с двумя плюсовыми входами первого сумматора, выход которого подключен к блоку селектирования и к регулирующим клапанам на линиях теплоносителя и хладоагента, поступающих во, второй теплообменник, второй выход регулятора температуры через первый инвертор подключен к двум плюсовым входам второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока селектирования и вторым инвертором, второй инвертор связан регулирующими клапанами на линиях теплоносителя и греющего пара, поступающих в первый теплообменник, а Ёыход блока селектирования соединен с регулирующим клапаном на байпасной линии. На чертеже показана схема устройства для регулирования температуры теплоносителя. Устройство содержит циркуляционный насос 1, первый теплообменник 2, в межтрубное пространство которого через регулирующий клапан 3 подается греющий пар, второй Tei юобменник 4, в межтрубное пространство которого через регулирующий клапан 5 подается хладоагент, термопару 6, регулятор 7 температуры, первый 8 и второй 9 сумматоры, первый 10 и второй 11 инверторы, блок 12 селектирования и регулирующие клапаны 13, 14 и 15, перепускающие теплоноситель соответственно через байпасную линию, первый и второй теплообменники. Регулируюп ие клапаны 5 и 15 имеют исполнение «НО, а клапаны 3, 13 и 14 имеют исполнение «НЗ. Устройство регулирует температуру объекта 16, например химического реактора. Алгоритм функционирования регулятора 7температуры Р, КЛТэ-Т),(1) где Pj - выход регулятора, KI - коэффициент усиления; Т, Tj- соответственно текущее и заданное значение температуры, теплоносителя;РО - выход регулятора при Т Тз. Алгоритм функционирования сумматоров Рг 2Р,(2) Р, 2(l-PJ, (3) где РЗ , Р - выходы соответственно сумматоров 8 и 9; О Р 1. Алгоритм функционирования блока селектирования 12 Р5 РгПриР, ( Р при Р PJ Устройство работает следующим образом. При увеличении температуры теплоносителя выще заданного значения выходной сигнал регулятора 7 уменьшается. Когда величина выходного сигнала регулятора станет меньше половины максимального значения, выходные сигналы сумматора 9 и

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ХИМИЧЕСКОМ РЕАКТОРЕ, содержащее теплообменник, циркуляционный насос, регулятор температуры и регулирующие клапаны на линиях подачи греющего пара и хладоагента, отличающееся тем, что, с целью повышения качества регулирования температуры, оно дополнительно содержит второй теплообменник, байпасную линию с регулирующим клапаном, два сумматора, включенных по схеме удвоения, блок селектирования, два инвертера, при этом первый выход регулятора температуры соединен с двумя плюсовыми входами первого сумматора, выход которого подключен к блоку селектирования и к регулирующим клапанам на линиях теплоносителя и хладоагента, поступающих во второй теплообменник, второй выход регулятора температуры через первый инвертор подключен к двум плюсовым входам второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока селектирования и вторым инвертором, второй инвертор связан с регулирующими клапанами на линиях тепло носителя и греющего пара, поступающих в первый теплообменник, а выход блока се(Л лектирования соединен с регулирующим клапаном на байпасной линии. со ГС 4