Способ управления процессом варки целлюлозы в реакторе периодического действия Советский патент 1987 года по МПК G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления технологргческими процессами, в частности процессами варки целлюлозы в реакторах периодического действия, и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промьш ленности при производстве целлюлозы.

Цель изобретения - интенсификация процесса получения целлюлозы.

На чертеже изображена схема автоматического управления для осуществления предлагаемого способа.

На чертеже обозначены датчики 1-3 температуры, варочный реактор 4, подогреватель 5, блок 6 расчета сред неинтегральной температуры варочного пространства, регулятор температуры 7, программный задатчик 8, исполнительные механизмы 9, 13, 17 и 2 5, блок 10 расчета перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4, регуляторы 11 и 15 перепада температуры, задатчик 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4, блок 14 расчета перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4, задатчик 16 перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4, датчик 18 расхода реакционной жид™ .кости, дозатор 19 реакционной жидкости, блок 20 коррекции, задание 21 на требуемое количество реакционной жидкости, блок 22 усреднения, блок 23 контроля количества образовавшегося конденсата, датчик 24 уровня.

Сущность способа заключается в следующем.

Программа нагрева в общем случае может задаваться выражением.

f6,+k(t-t,) при to t t;; 0 (t) I(1)

V.(t -tJnpHt,t te

где Q(.t) - заданная температура в

момент времени t; «1 соответственно начальная и конечная температура нагрева;

tp, , tg - соответственно начальное и конечное время нагрева заданное время окончания варки (стоянки на конечной температуре); К - предельно допустимая скорость нагрева.

416252 .

Величина tj (и соответственно )„ ) задается из условия

f г ,{trii1-ii .-tJ 5 F / n dtfn- -.)

где F - требуемая величина критерия

завершенности процесса. Для поддержания (t), задавае10 мой выражениями (1) с предельно допустимой скоростью нагрева, используют три контура регулирования. Основной контур осуществляет регулирование подачи пара в подогреватель

15 реакционной жидкости, реализующей один из типовых законов регулирования. Наиболее универсальным является ПИД - закон, формализующийся уравнением

20 „ /-tr.l С vj.rr, ,(.)(3)

Способ осуществляют... следующим образом.

Датчиками 1 - 3 измеряют температуру в трех зонах реактора 4, нижней, средней и верхней. Для простоты контроля могут быть использованы существующие на реакторах карманы для установки датчиков температуры в ниж-нем конусе и линии циркуляции реакционной жидкости до и после подогревателя 5. Сигналы с датчиков 1 - , 3 температуры, пропорциональные измеряемым значениям, направляют в,блок 6

расчета среднеинтегральной температут ры варочного пространства.

В блоке 6 рассчитьшают среднеин- тегральную температуру варочного пространства и сигнал соответствующий ее значению, подают на один из входов регулятора 7 температуры варки, на вход задатчика 16 перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4 и на вход задатчика 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4.

На второй вход регулятора 7 пода- т сигнал задания, соответствующий требуемой программе нагрева и формируемый программным задатчиком 8. В регуляторе 7 по рассогласованию действительной и заданной температур на- грева определяют величину управляющего сигнала, которьш направляют на исполнительный механизм, 9, установенный на линии подачи пара в подогреватель 5.

Для регулирования подачи острого пара.в нижнюю зону реактора 4 на входы блока 10 расчета перепада температуры подают сигналы с датчиков 1 и 2 температуры, по величине которых определяют перепад температуры между нижней и средней зонами реактора 4. Сигнал, соответствующий найденному перепаду температуры, направляют на вход регулятора 1 1 перепад,а температуры.

На второй вход регулятора 11 подают сигнал задания, сформированный задатчиком 12 перепада температуры между нижней и средней зонами реактора 4 по величине среднеинтеграль- ной температуры варочного пространства. Регулятор 11 по величине входных сигналов формирует управляющее воздействие, которое подают на исполнительный механизм 13, установленный на линии подачи пара в нижнюю зону реактора 4.

Аналогично осуществляют регулирование подачи острого пара в верхнюю зону реактора 4. Для этого в блоке 14 расчета перепада температуры на основании данных о температуре в средней и верхней зонах реактора, измеренной датчиками 2 и 3, определяют температурный перепад и направляют сигнал, соответствукнций ему, на один из входов регулятора 15 перепада температуры.

На второй вход регулятора 15 подают сигнал задания, сформированный задатчиком 16 перепада температуры между средней и верхней зонами реактора 4 по величине среднеинтегральной температуры варочного пространства.

Регулятор 15 по величине входных сигналов формирует управляющее воз- . действие, которое подают на исполнительный механизм 17, установленный на линии подачи пара в верхнюю зону реактора 4.

,Цля дозировки реакционной жидкости в реактор 4 датчиком 18 осуществляют измерение ее расхода, сигнал о величине которого направляют на один из входов дозатора 19. На второй вход

5 .

дозатора I9 подают сигнал с выхода блока 20 коррекции. Последний формирует уставку дозатору 19 на основании задания 21 на требуемое количество реакционной жидкости и данных, поступающих из блока 22 усреднения, об усредненном количестве гидролиза- та, образующегося в ходе нагрева содержимого реактора 4, определенных по результатам ряда предыдущих реализаций. Блок 22 усреднения соединен с блоком 23 контроля количества конденсата, который по окончании нагрева рассчитьгоает количество образовавшегося конденсата, на основании данных об изменении уровня в реакторе 4, измеряемого датчиком 24 уровня. Дозатор 19 отрабатьтает выданную ему у;ставку, воздействуя на исполнительный механизм 25, установленный на линии подачи реакционной жидкости в реактор 4.

Предлагаемый способ управления

апробировался в условиях кордного производства с помощью автоматизированной системы управления процессом варки кордной целлюлозы.

Формула изобретения

Способ управления процессом варки целлюлозы в реакторе периодического действия, заключающийся в измерении

температуры в нижней, средней и верхней зонах реактора и регулировании расхода пара в теплообменник, о т - личающийся. тем, что, с целью интенсификации процесса, осу-ществляют прямой и непрямой нагрев содержимого реактора с предельно допустимой скоростью, при этом определяют среднеинтегральную температуру варочного пространства и по величине

рассогласования ее от заданного значения изменяют расход пара в теплообменник, причем в зависимости от соответствующих перепадов температур между средней зоной и верхней и нижней зонами реактора регулируют расход пара в верхнюю и нижнюю зоны реактора.Т

Изобретение относится к способам управления технологическими процессами. Цель изобретения - интенсификация процесса. Для этого нагрев содержимого реактора бедут с предельно допустимой скоростью как острым, так и глухим паром, регулируя конечную температуру процесса и температурное поле реактора. Причем закачку реакционной жидкости в реактор ведут с учетом количества конденсата, образующегося в ходе нагрева содержимого реактора. I ил. (Л С

Редактор Е.Копча

Составитель Н.Никольский

Техред Л.Сердюкова Корректор и.Муска

Заказ 5726 Тираж 863Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4