Способ управления процессом фильтрования Советский патент 1985 года по МПК B01D37/04 G05D27/00 

СО 4 4 О

tsd

Изобретение относится к способам управления процессом фильтрования и может быть использовано при очистке природных и сточных вод в пищевой, химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промьшшенности.

Целью изобретения является повьшение производительности фильтра.

Способ реализуют следующим образом.

Исходная вода, пройдя запорную арматуру I, попадает в верхнюю часть фильтра 2, проходит через зернистый слой загрузки 3 и отводится дренажным устройством 4 по сборному коллектору фильтрата 5, на котором расположен анализатор 6 качества фильтрата и запорная арматура 7. Поток некондиционного фильтрата, проходящий в пристеночной зоне фильтра 2, отводится дополнительным кольцевым дренажным устройством 8 и через запорную арматуру 9 и регулирукнцую арматуру 10, Анализатор 6 ведет непрерыв ный контроль за изменениями показателя качества фильтрата. В качестве анализатора качества фильтрата могут быть использованы кондуктометры, анализаторы с ионоселективными электродами, фотоэлектрические колоримет ры и т.д. Сигнал от анализатора 6, преобразованный в стандартный преобразователь 1, подается на вход устройства 12 дифференцирования, в котором вычисляется производная величины показателя качества фильтрата. В измерительном устройстве 13 происходит вычитание сигналов, поступающих от устройства 12 дифференцирования и от задающего устройства 14, настроенного на требуемое значение показателя фильтрата. Сигнал рассогласования поступает на вход регулятора 15, выходной сигнал которого через преобразователь 16 воздействует на регулирующую арматуру 10, изменяя расход некондиционного фильтрата, отводимого из пристеночной зоны фильтра 2, и поддерживая тем самым требуемое значение качества фильтрата. Это означает, что путем непрерывного изменения расхода фильтрата, отводимого из пристеночной зоны фильтра 2, поддерживают величину показателя качества фильтрата на его выходе на заданном уровне. По мере истощения зернистого слоя загрузки 3 увеличивается количество неконди94462

цйонного фильтрата, отводимого из пристеночной зоны, и уменьщается количесио кондиционного фильтрата на вькоде из фильтра 2, т.е. уменьщает5 ся его производительность. Для поддержания постоянной производительности необходимо увеличить подачу воды на вход фильтра 2. Датчиками 17 и 18 непрерывно измеряют расходы некондиционного фильтрата, отводимого из пристеночной зоны, и обрабатываемой воды, подаваемой воды, подаваемой на вход фильтра 2. Сигналы от датчиков 17 и 18 измеряются и

15 преобразуются в стандартные измерительными устройствами 19 и 20 и поступают на вход измерительного устройства 21, вычисляющего величину соотношения расходов, одновременно

20 с сигналом от задающего устройства 22, настраиваемого на требуемое значение соотнощения расходов некондиционного потока и обрабатываемой воды. На вход задающего устройства 22

25 поступает сигнал от регулятора 15, который корректирует соотнощение расходов в зависимости от значения показателя качества фильтрата. Так как этот сигнал характеризует не 30 только качество фильтрата, но- и

степень открьггия регулирующей арматуры 10, т,е. расход отводимого некондиционного фильтрата в следующий момент времени, то значения соотно35 щения расходов в задающем устройстве 22 корректируются уже с учетом последующего изменения расхода некондиционного фильтрата, что повышает быстродействие системы регулирования. Выходной сигнал измерительно

го устройства 21 поступает на вход регулятора соотношения и через преобразователь 23 воздействует на регулирующую арматуру 24, изменяя расход

45 обрабатываемой воды на входе в

фильтр 2 в зависимости от скорректи рованного по показателю качества фильтрата соотношения расходов некондиционного фильтрата и обрабатываемой воды. Значение показателя качества фильтрата непрерьтно регистрируется автоматическим прибором 25, связанным с устройством 26 трехпозиционного регулирования, реле которого настроено на Минимальное значение показателя качества фильтрата, соответствующее началу отвода некондиционного фильтрата из пристеночн.ой зозателя качества фильтрата, соответс вующее окончанию фильтроцикла. Когд качество фильтрата достигает заданного значения, что говорит об истощении зернистого слоя в пристеночной зоне, срабатывает реле устройства трехпозиционного регулирования, настроенное на минимальное значение показателя качества фильтрата, и подается сигнал на открытие запорной арматуры 1. Когда качество фильтрата начинает превьшать максимально допустимое значение, т.е. становится невозможным поддерживать его отводом некондиционного фильтрата из пристеночной зоны, срабатьгоает устройство реле трехпозиционного регулирования, настроенное на максимальное значение показателя качества фильтрата, и подается сигналом на закрытие запорной арматуры 1,7 и 9. Фильтроцикл заканчивается. Пример. На вход фильтра с сульфоугольной загрузкой подается вода средней жесткости 2,5 мг-экв/л В качестве анализатора качества фильтрата выбран жесткомер с диапазоном измерения 0-30 мкг-экв/л. Сигналом от жесткомера преобразовывается преобразователем в стандартный электрический сигнал постоянного тока и поступает на вход устройства дифференцирования с целью вычисления производной величины жесткости. Выходной сигнал.устройства дифференцирования и сигнал задания, настроенный на величину жесткости 25 мкг-экв/л, от задающего устройства поступает на вход измерительного устройства, где происходит вычитание поступающих сигналов и формирован..i сигнала рассогласования, который поступает на вход регулятора. Выходной сигнал регулятора, сформированный в соответствии с законом регулирования и преобразованный в стандартный пневматический сигнал электропневматическим преобразователем, воздействует на регулирующий клапан с пневматическим мембранным исполннтельным механизмом, что приводит к изменению степени открытия клапана и к изменению расхода фильтрата, отводимого из пристеночной зоны фильтра дополнительн1Л4 устройством. Таким образом, непрерывным регулированием рас62хода некондиционного потока, отводимого из пристеночной зоны фильтра клапаном, поддерживают величину жесткости фильтрата на выходе из фильтра на требуемом уровне не более 25 мкг-экв/л. Расход некондиционного фильтрата и расход обрабатьшаемой воды непрерывно измеряют индукциониыми расходомерами с пределами измерения 0-8 м/чи 0-100м/ч, в комплект которых входят преобразователи расхода и измерительные устройства. Выходные сигналы постоянного тока поступают на вход измерительного устройства, вычисляющего величину соотношения расходов, одновременно с сигналом от задающего устройства, настроенного на требуемое соотношение расходов некондиционного фильтрата и обрабатываемой воды. Сигнал рассогласования от измерительного устройства поступает на вход регулятора, выходной сигнал которого, преобразованный злектропневматическим преобразователем в стандартный пневматический сигнал, воздействует на регулирующий клапан с пневматическим мембранным исполнительным механизмом, изменяя степень открытия клапана; это приводит к изменению расхода обрабатываемой воды на входе в фильтр в зависимости от скорректированного по жесткости фильтрата соотношения расходов некондиционного фильтрата и обрабатываемой воды. Значение жесткости фильтрата на выходе из фильтра регистрируется автоматическим прибором с электрическим регулирующим устройством, нижний предел задания которого настроен на значение жесткости 22 мкг-экв/л что соответствует началу отвода некондиционного потока из пристеночной зоны, а верхний предел задания настроен на значение жесткости 27 мкг-экв/л, что соответствует истощению зернистого слоя загрузки и окончанию фильтроцикла. Срабатьгаая при достижении жесткости 22 мкг-экв/л, устройство подает сигнал на открытие клапана типа с электроприводом. Срабатьюая при достижении жесткости 27 мкг-экв/л, устройство подает сигна.п на закрытие отсечных клапанов с электроприводом. Фильтроцикл заканчивает ся.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ФИЛЬТРОВАНИЯ путем регулирования расхода фильтрата, отводимого из пристеночной эоны фильтра, в зависимоети от качества фильтрата на его вьг- . ходе и прекращения операции фильтрования при достижении показателен качества фильтрата заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра, дополнительно измеряют расходы обрабатываемой воды и фильтр&та отводимого из пристеночной зоны, и я зависимости от соотношения измеренных расходов изменяют расход обрабатываемой воды с коррекцией по качест ву фильтрата на выходе из фильтра. g (/)