Система автоматического управления тепловым режимом блока регенеративных кристаллизаторов производства парафинов Советский патент 1985 года по МПК B01D9/02 G05D27/00 

1 1

Изобретение относится к системам автоматического управления регенеративными кристаллизаторами в производстве парафинов и может быть использовано в нефтеперерабатывающей промышленности, в установках для получения парафина и масел.

Целью изобретения является улучшения качества парафина и уменьшение его потерь.

На фиг. 1 представлена функциональная схема системы управления; на фиг. 2 - функциональная схема классификационного блока; на фиг. 3 - функциональная схема вычисления приращения перепада температур, на фиг. 4 - функциональная схема блока вычисления заданий регуляторам.

Система автоматического управления блоком регенеративных кристаллизаторов в составе кристаллизаторов 1-8 содержит датчик температуры сырья на входе в блок кристаллизаторов 9, а также датчик 10 температуры на выходе кристаллизаторов 4-8, датчик содержания масла в готовом парафине 11, регуляторы 12, и 13 температур на выходах кристаллизаторов 4 и 8, регулирующие клапаны 14-15 на линии подачи хладоагента в кристаллизаторы 1-8, классификационньй блок 16, блок 17 вычисления приращения перепад.а температур, блок 18 вычисления заданий регуляторам . При этом выход датчика 10 соединен е входами регуляторов 12 и 13, выходы которых соединены с входами регулирующих клапа.нов 14 и 15 соответственно, образуя контуры стабилизации температуры на выходах кристаллизаторов 4 и 8. Выход датчика 11 соединен с входом блока 16, выходы которого соединены с входами блока 17. Выход блока 17 соединен с входом блока 18, к второму входу которого подсоединен выход датчика 9, а выход блока 18 подсоединен к задающим входам регуляторов 12 и 13.

Классификационный блок 16 содержит триггеры 1Имидта 19, 20, 21 и 22, логические элементы И 23, 24 и 25, инверторы 26, 27 и 28. Выходы триггеров 20, 21 и 22 подсоединены к входам инверторов 26, 27 и 28 .соответственно, выходы которых подсоединены к первым входам логических элементов 23, 24 и 25 соответствен16752

но, к liTopt-iM входам которых подсоединены выходы триггеров 19, 20 и 21 соответственно. Выходы элементов 23, 24 и 25, а также выход триггера 22 , подсоединены к входам блока 17.

Блок вычисления приращения перепада температур 17 содержит элементы умножения на постоянный коэффициент 29, 30, 31 и 32,- к входам котоQ рых подсоединены выходы элементов 23, 24 и 25, а также выход триггера 22 соответственно, выходы которых подсоединены к одному из входов блока 18 вычисления заданий регуляторам. Последний содержит сумматор 33,

блок задержки на один такт 34 и . блок вычитания 35, причем к входу сумматора 33 подсоединен выход блока 17, а к второму входу - выход g блока 34, к входу которого подсоединен выход сумматора 33. Кроме того, выход сумматора 33 подсоединен к одному из входом блока 35, к второму входу которого подсоединен выход 5 датчика 9, а выход блока 35 подсоединен к задающим входам регуляторов 12 и. 13.

Работа системы осуществляется следующим образом.

Контуры регулирования, состоящие из датчиков температуры на выходе кристаллизаторов 4 и 8 соответствующих регуляторов и регулирующих клапанов, стабилизируют перепад температур на блоке регенеративных кристаллизаторов.

При изменении состава сьфья данный перепад температур перестает обеспечивать заданную скорость охлаждения сырья, что приводит к изменению кристаллической структуры парафина. Кристаллы парафина становятся мелкими, быстро забивают сетки вакуумфильтров, слой парафина

5 ухудшает свою фильтруемость. Указанные факторы приводят к увеличению содержания масла в парафине.

Сигнал от датчика 11 поступает на блок 16 входа, которьй производит

классификацию поступившей информации и относится к одному из заранее определенных классов. В качестве классов выступает сортность парафина, которая зависит от содержания

5 масла в парафине. От количества априорно выбранных классов зависит количество параллельных ветвей блока 16, состоящих из триггера, логи3ческого элемента и инвертора. Триггеры настраиваются на нижние предел содержания масла в каждом классе. Т ким образом, ненулевой сигнал будет на том выходе блока 16, которьй соответствует тому классу, в который попадает данное конкретное измеренное значение содержания масла. Н остальных выходах блока сигнал буде нулевым. Блок 17 выполняет функции вычисления приращения перепада температур на регенеративных кристаллизаторах в зависимости от того, к какому классу принадлежит текущее зна чение содержания масла. Конкретное значение приращения перепада темпер тур, необходимое для того, чтобы довести качество парафина по содержанию масла до требуемого сорта, определяется заранее в результате эксперимента на блоке кристаллизато ров. Таким образом, работу блока можно представить следующей зависимостью:Если Х. еХ,, то 4Т f / Если Х Е Х, то 4Т2

Если , то лТ, а ,

где Xf - текущее значение

содержания масла в парафине,

Х(, - сорт парафина-, а ,а2 ,.. .af,- постоянные) 4Т- - приращение перепада температур на регенеративных кристаллиз аторах.

Так как выходы блока 16 нормализованы по величине и равны а, то для вычисления приращения перепада температур необходимо умножить а на некоторые постоянные величины:

(4)

Т

бх

Ч.8

где Т

температуры на выходах со4,8 ответствующих кристаллизаторов

температура на входе в

ВХ блок кристаллизаторов.Вычисленные значения температур поступают на задающие входы соответствующих регуляторов и режим блока кристаллизаторов корректируется.

Экономическая эффективность данного изобретения определяется уменьшением потерь на единицу готовой продукции. Внедрение изобретения позволит увеличить на 1% выработку парафина и на 1% отбор масла. 5 ЛТ, К, .а„ а. а„ а. в каждый момент времени лишь один выход блока 16 ненулевой. Поэтому с выхода блока 17 снимается сигнал, пропорциональный приращению перепада температур, соответствующего данному измеренному содержанию масла в парафине . В блоке вычисления заданий регулятором вычисляется абсолютное значение перепада температур на регенеративных кристаллизаторах: Т Т.+ ЛТ, (3) где 4Т - приращение перепада температур, вычисленное в блока 17; Т, - перепад температур в предыдущий момент времени, Т - текущий перепад температур. Вычисления по выражению (3) выполняются в элементах 33, 34 блока 18. Задания регуляторам температур на выходах кристаллизаторов 4 и 8 определяются по выражениям

t-JiJi-Jt

Сь//УАе

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМСЖ БЛОКА РЕГЕНЕРАТИВНЫХ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ ПРОИЗВОЛСТВА ПАРАФИНОВ, содержап(ая датчики температуры на входе и выходе блока кристаллизаторов, датчик содержания парафина на выходе блока кристаллизаторов, блок выработки заданий и регулятгры температуры, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения качества парафина и уменьшения его потерь за счет повышения Точности управления, она дополнительно содержит классификационный блок и блок вычисления приращения перепада температур, при этом датчик содержания парафина соединен с входом классификационного блока, выходы § которого связаны с блоком вычисления приращения перепада температур, со(Л единенным с первым входом блока выс работки заданий, к второму входу которого подключен датчик температуры на. входе в блок кристаллизаторов, а выход блока выработки заданий соединен с входами регуляторов температуры на выходе блока кристаллизаторов. 00 О) м ел

iriHn

5 - 6 - 7 S -

/

5

№

i

ЕЛ

jiM±P

Л

2

/

УV

(риг. г

5

Pi/8.4f

3