Устройство для автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойном аппарате Советский патент 1984 года по МПК C10G33/00 G05D27/00 

дами первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего потенциометра, а выход - с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго Олока умножения, первый вход которого соединен с двумя входами первого блока умножения, а второй

вход .- с выходом четвертого потенциометра, вход которого соединен с входом пятого потенциометра, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй и третий входы которого соединены с выходами шестого и седьмого потенциометров,а выход с третьим входом второго сумматора.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ОБЕССОЛИВАНИЯ НЕФТИ В ОТСТОЙНОМ АППАРАТЕ, содержащее датчики расхода pearenifa, промывочной воды и сырой нефти, управляющие клапаны, о. тличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода реагента и улучшения качества обработки нефти, оно дополнительно содержит датчик влажности нефти, блок вычисления солености, задатчик солености, пропорциональные регуляторы, сумматоры, блок умножения, потенциометры, блоки задержки и ограничения, при этом первый вход первого пропорционального регулятора соединен с датчиком расхода реагента, а второй вход-с выходом первого блока ограничения, вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с вы..-,. ч.. , ходом первого блока задержки, который соединен с первым входом блока . вычисления солености, второй вход которого соединен с датчиком расхода сырой нефти, третий вход - с датчиком влажности нефти, четвертый вход - через второй блок задержки с датчиком расхода промьшочной воды и с первым входом второго пропорционального регулятора, второй вход которого через втор/эй блок ограничения и первый потенциометр соединен с выходом второго сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а второй вход - с первым выходом задатчика солености, второй выход которого соеди(Л нен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а выход - с первым входом блока умножения, второй вход которого соед инен с выходом четвертого сумматора, а вькод через второй потенциометр , iNd соединен с вторым входом первого сумматора, первый вход четвертого суммаОд тора соединен с выходом третьего по-, сд со со тенциометра, второй вход - через четвертый потенциометр с выходом первого блока задержки,а третий вход через пятый потенциометр соединен с датчиком расхода сырой нефти. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок вь1числения солености Содержит сумматоры, блоки умножения, потенциометры, при этом первый потенциометр параллельно соединен с последовательно соединенными первым блоком умножения и вторым потенциометром, выходы которых соединены с первым и вторым вхо

Изобретение относится к технике автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойных аппаратах и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтедобывающей промышленности

Известно устройство для автоматического ввода поверхностно-активного вещества (ПАВ) в поток жидкости пропорционально ее расходу l 1 .

Недостатко-i известного устройства является то, что не учитывается качество поступающего сырья, что приводит к боаьшому расходу ПАВ.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство автоматического управления процессом обезвоживания и обессоливания нефти в отстойном аппарате, содержащее датчики расхода реагента (ПАВ), промывочной воды и сырой нефти, а также управляющие клапаны 2J .

Недостатком известного устройства является управление расходом реагента пропорционально расходу сырой нефти без учета ее качества (влажности, солености), что приводит к нерациональному расходованию дорогостоящего реагента.

Цель изобретения - уменьшение расхода реагента и улучшение качества обработки нефти.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство ав-томатическо го управления, содержащ ее датчики .расходу реагента, промывочной воды и сырой нефти, управляющие клапаны, дополнительно включены датчик влажности нефти, блок вычисления солености, задатчик солености, пропорциональные регуляторы, сумматоры, блок умножения, потенциометры, блоки задержки и ограничения,.при этом первый вход первого пропорционального регулятора соединен с датчиком расхода реагента, а второй вход - с выходом первого блока ограничений вход которого соединен с выходом первого сумматора, первый вход которого соединен с выходом первого блока задержки, который соединен с первым входом блока вычисления солености, второй вход которого соединен с датчиком расхода сырой нефти, третий вход - с датчиком влажности нефти, четвертый вход - через второй блок задержки с датчиком расхода промывочной воды и с первым входом второго пропорционального регулятора, второй вход которого через второй блок ограничений и первый потенциометр соединен с выходом второго сумматора первый вход которого соединен с вы.ходом блока вычисления солености,, а второй вход - с первым выходом задатчика солености, второй выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления солености, а выход - с первым входом блока умножения, второй вход которого соединен с выходом четвертого сумматора, а выход через второй потенциометр соединен со вторым входом первого сумматора, первый вход четвертого сумматора соединен с выходом третьего потенциометра второй вход - через четвертый потенциометр с выходом первого блока задержки, а третий вход через пятый потенциометр соединен с датчиком расхода сырой нефти,

. Блок вычислениясолености содержит сумматоры, блоки умножения, потенциометры, при этом мерный потенциометр параллельно соединен с последовательно соединенными первым блоком умножения и вторым потенциометром, выходы которых соединены с первым и вторым входами первого

.сумматора, третий вход которого соединен с выходом третьего потенциометра, а выход - с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока умножения, первый вход которого соединен с двумя входами первого блока умножения,а второй вход - с выходом четвертого потенциометра, вход которого соединен со входом пятого потенциометра, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй и третий вход которого соеди-нены с выходами шестого и седьмого потенциометров, а выход - с третьим входом второго сумматора.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управления процессом обезв.оживания и обессоливания нефти в отстойном аппара.те; на фиг. 2 - блок-схема блока вычисления солености нефти по математической модели.

Устройство (фиг. 1) содержит датчик расхода, поступающего в отстойник 1 реагента 2, который через блок задержки 3 подключён к первому входу блока расчета солености 4 нефти по математической модели, второй вход которого соединен с датчиком расхода 5 сырой нефти, поступающей в отстойник, третий вход - с датчиком влажности сырой нефти 6, четвертый вход через блок задержки 7 соединен с датчиком расхода промывочной воды 8 и со входом регулятора

4 соединен с первым входом сумматора

10,второй вход которого соединен с блоком вычисления солености 11, а выход - с первым входом блока умножения 12, второй вход которого соединен -С выходом сумматора 13, первый вход которого соединен с выходом потенциометра 14, второй вход через потенциометр 15 - с выходом блока задержки 3, а третий вход через потенциометр 16 соединен с датчиком расхода, сырой нефти 5.. Выход блока умножения 12 через потенциометр 17

соединен с первым входом сумматора 18, второй вход которого соединен с выходом блока задержки 3, а выход через блок ограничения 19 соединен

с задающим входом пропорционального регулятора 20, второй вход которого соединение датчиком расхода реагента 2, а выход - с регулирующим клапаном 21.

Выход блока вычисления солености 4 соединен с первым входом сумматора 22, второй вход которого соединен с задатчиком солености 11, а Q выход через потенциометр 23 и блок ограничения 24 соединен с задающим входом пропорционального регулятора расхода воды 9, второй которого соединен с,датчиком расхода промывочной воды 8. Выход регулятора 9

5 соединен с регулирующим клапаном 25. Устройство для вычитания солености нефти (рис. 2) содержит блок ум-,

ножения 26, оба входа которого соединены с датчиком расхода реагента,

0 а выход через потенциометр 27 - с первым входом сумматора 28, второй вход -которого соединен через потенци ометр 29 с- входами блока умножения 26, а третий вход с выходом потенциометра 30.

Входы потенциометров 31 и 32 подключены к датчику расхода сырой нефти, вход потенциометра 33 - к датчику влажности нефти, вход потенцио0 метра 34 - к датчику расхода промывочной воды. Выходы перечисленных потенциометров подключены к первому, второму и третьему входам соответственно сумматора 35, выход которого

5 соединен с первым эподом сумматора 36. Выход потенциометра 32 соединен с первым входом ,блока умножения 37, второй вход которого подключен к датчику расхода реагента. Выходы

0 блока умножения 37 и сумматора 28 соединены со вторым и третьим входами сумматора 36 соответственно, вход которого подключен к блоку вычисления солености нефти.

5 Устройство для автоматического управления работает следующим образом.

Сигнал с датчика расхода реагента Q кр (фиг. 2) поступает на блок

0 задержки 3, который осуществляет задержку его на время f, . С выхода блока задержки сигнал поступает на первый вход блока вычисления солености 4 и на первый вход сумматора 18. На

второй вхбд блока солености 4 поступает сигнал с датчика расхода 5, поступающей в отстойник нефти равный Q(, на третий вход - сигнал с дат-., чика влажности нефти 6, равньйрц , на четвертьй вход - сигнал С выхода блока задержки . 7, равный задержанному на йремя Tg сигналу с датчика.ра хода промывочной воды 8, поступающе в отстойник. С выхода блока соленос ти 4 сигнал, равный солености нефти 5, поступает на первый вход суммато ра 10, на второй вход которого поступает сигнал, равный заданному зна чению солености 5 со знаком (-), С выхода сумматора 10 сигнал, равный 5-5-, поступает на первый вход блок умножения 12. Сигнал, равный расходу реагента, задержанный на время С( с выхода блока задержки 3 поступает на вход потенциометра 15, где осуществляется его умножение на пос тоянный коэффициент 2q . С выхода п тенциометра 15 сигнал, равный (2а2Х Qjcp) поступает на первый вход сумма тора 13, на второй вход которого поступает сигнал с вькода потенциометра 14, равный постоянному коэффициенту а , а на третий вход сигнал с выхода потенциометра 16, равный Q(,G,. Сумматор 13 реализует сложение поступающих сигналов. С выхода сумматора 13 .сигнал, равный 0 +2a2C cifiG,,, поступает .на второй вход блока умножения 8,, который осуществляет его умножение на сигнал, равный 5-Sa. С выхода блока умножения 12 сигнал, равный (6-5) (Qi+2 ajG;,p-i40 С}), поступает на вход потенциометра 17, где реализуется его умножение на постоянный коэффициент (2) С выхода потенциометра 17 сиг- „ 31 , нал, равньш Х--, со знаком {-) - ао;;. поступает на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока задержки 3, paBHbDiC .р. В сумматоре. 1В происходит сложение поступающих сигналов. Суммарный сигнал, равный а 3Q - с выхода сумматора 18 поступает на вход блока ограничений 19, где сравнивается с сигналом, равным максимально допустимому расходу химреагента Q р „qx . Если Q,, то на задающий вход регулятора 20 поступает сигнал, равный Q .(О mcix в противном случае сигнал, равный второй вход регулятора 20 поступает сигнал, „ л rrtejc равный Ц р , с датчика расхода реагента 2. С вьгхода регулятора 20 на клапан расхода реагента 16 поступает управляющий сигнал, равный е л 31 ; - mev Яг ХР Пропорхщональный регу -хр L г лятор 20 осуществляет регулирование по закону:U e(t)k. Сумматор 22 осуществляет сложение сигнала, равного 5, с сигналом, поступающим с выхода блока вычисления солености 45 со знаком (-). Полученньш на выходе сумматора 22 сигнал, равный , поступает на вход потенциометра 23, где реализуется его умножение на постоянньй коэффициент l/dc. С выхода потенциометра 23 сигнал, равньш ()g -Qft поступает на вход блока ограничений 24, где сравнивается с сигналом, равным максимально допустимому расходу промьшочной водыСв а,. ЕслиОд С jMox, то с выхода блока ограничения 24 на задающий вход пропорционального регулятора 9 поступает сигнал, равный вталэ в противном случае - сигнал, равный Q g ., На второй вход регулятора 9 поступает сигнал, равн-ьй , с датчика расхода промывочной воды, С выхода регулятора 9 управления сигнал рассогласования поступает на клапан расхода промывочной воды 25. Сигнал, равньй расходу реагента CjHoi поступает на два входа умножения 26, на вход потенциометра 29 и на первый вход блока умножения 37. Блок умножения 26 осуществляет возведение Gjp в квадрат, выходн й сигнал, равный GJJP , поступает на вход потенциометра 27, который осуществляет его умножение на постоянньй коэффициент а.2 С выхода потенциометра 27 сиПнал, равный«2 Схр, поступает на первьй вход сумматора 28, на второй вход которого поступает сигнал с выхода потенциометра 29, равный О, Gxp а на третий - сигнал с выхода потенциометра 30, равньй подтЬянному козфчфициенту Дд. Сумматор 28 осуществляет сложение поступающих сигналов. Суммарньй сигнал, равньй ча , с выхода сумматора 28 поступает на первый вход сумматора 36. Сигнал, равньй расходу сырой нефти Qh , поступает на вход потенциометра 31, где происходит его умноже кие на постоянный коэффищ1ент 04 , на, вхбд потенциометра 32, где умножается на постоянный коэффициент Q . С выхода потенциометра 31 сигнал равныйа4 Qy,, поступает на первый . вход сумматора 35, на второй вход которого поступает сигнал с вькода потенциометра 33, равньй проивведению поступанщёго на его вход сигнала с датчика влажности нефти Wj, и постоянного коэффициента Й. Сигнал с датчика расхода промывочной ды L поступает на вход потенциометра ЗА, где реализуется его ножение на постоянньй козффициейт . С вьпсода потенциометра 34 сигнал. р|;ныйсг.а,, постухшет на третий од cyi aTopa 35. Последний осуществляет сложение поступающих сигналов. Суммарный сигнал с выхода сумматора

joAit/t/e 35, равньйа а,,-f-dzWH+QsQB поступает на, второй вход сумматора 36, С вьпсода потенциометра 32 сигнал pasHbiuajg-Gu, поступает на второй вход блока умножения 37, который реализу ет умножение поступающих сигналов, и с выхода сигнал, равньйо1 „-Qxp , поступает на третий вход сумматора 36. Сумматор 36 реализует сложение попоступающих сигналов, в результате чего на его выходе получается сигнал, равный солености нефти5 ао+ -.Gxp-bOjAxp+a VtfH-fO aH + a.QB+flgGH.p . Использование предлагаемого уст- ройства позволяет сократить расход Реагента и улучшить качество обработки нефти. Кроме того, использование устройства позволит устранить необходимость в проведении сложных лабораторных анализов с целью определения качества подготовки нефти.

иг.2