Способ управления температурой варки целлюлозы в котлах периодического действия и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК D21C7/12 

кретно координат любых точек графика парки /ГВ/, для чего фиксируют значение температуры /Т/ в момент начала ее подъема, определяют величины сигналов /С/, соответствующих заданной скорости изменения Т на каждом из элементарных участков ГВ, и в заданные моменты времени подают эти С на вход программного задатчика /113/, выполненного в виде интегратора, в результате чего выходной сигнал ПЗ пропорционален требуемой скорости подъема Т. Система имеет датчик 1 и 2 температуры варочной жидкости до и после теплообменника, блок формирования

1

Изобретение относится к производству целлюлозы, конкретно к варке целлюлозы в котлах периодического действия по заданной программе изменения температуры во времени.

Цель изобретения - повьппение точности управления температурой варки целлюлозы в котлах периодического действия.

На фиг,1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, которое реализует предлагаемый способ; на фиг,2 - пример схемной реализации блока формирования приращений температуры между соседними точками графика варки, состоящего из трех участков; на фиг.З - пример схемной реализации блока логических переключений; на фиг.4 - часть температурного графика варки.

Устройство содержит датчики 1 и 2 температуры, устройство 3 подачи пара, блок 4 формирования среднего значения температуры, устройство 5 формирования задания по температуре в точках графика варки (в количестве равном числу точек перегиба), блок 6 слежения, устройство 7 формировани задания по длительности каждого из участков графика варки, блок 8 формирования приращений температуры между соседними точками графика варки, блок 9 логических переключений, блоки 10 и 11 переключения Сигналов, блок 12 деления, блок 3 нелинейнос- тей, корректирующий блок 14, програмсреднего значения температуры 4, корректирующий блок 14,, регулятор температуры 16, ПЗ 15, устройства 17 и 3 управления и подачи пара, а для автоматического формирования программы по Т содержит также блок слежения за Т, устройства формирования 8 и 7 соответственно приращений Т между соседними точками ГВ и задания по длительности каждого из участков графика, блок логических пе- реключений 9, два Шока переключения аналоговых сигналов -10 и 11, блоки 12 и 13 деления и нелинейностей.4ил,

5

0

5

0

5

мный задатчик 15 в виде интегратора, регулятор 6 температуры, устройство 17 управления„

Датчики I и 2 температуры установлены до и после теплообменника 19- соответственно, образующего совместно с циркуляционн1з1м насосом 18, варочным котлом 20 и соединяющими их трубопроводами контур циркуляции варочной ясидкости.

Б приведенном примере (фиг.2) схемной реализации блока 8 формирования . приращений температуры между соседними точками графика варки, состоящего из трех участков, каждый из каналов блока содержит сумматор, выходной аналоговый сигнал которого (сигналы XI., XI.2, XI.3 первого, второго, третьего канала соответственно) равен разности между величинами заданий по температуре в соседних точках графика варки (по первому каналу XI.1 равен разности между величиной задания по- температуре в первой точке fl и температурой варочной жидкости после теплообменника Q в момент начала подъема), и нуль-орган, вырабатывающий дискретный сигнал (сигнал Х2.1, Х2.2, Х2.3 первого, второго, третьег о канала соответственно), при равенстве величины задания по темпера- туре в точке средней температуры fl в котле.

В приведенном примере (фиг.З) схем ной реализации блока логических переключений, построенного на схемах совср

31344842

падений И, входы блока, обозначен- следнее перед началом подъема знлче- ные знаком Q , инвертируют входные ние температуры варочной жидкости пос- сигналы: I воспринимается как О ле теплообменника, на первом выходе и наоборот. На входы блока подаются блока 9 логических переключений по- дискретные сигналы Х2.1, Х2,2, Х2,3 является сигнал, по которому на вы-- нуль-органов блока 8 формирования ход блока 10 переключения сигналов приращений температуры и сигнал X,, проходит сигнал блока 8 формирова- устройства управления. На первом вьг ния приращений температуры между сог- ходе блока появляется сигнал Х при ю седними точками графика варки, равный наличии сигнала блока управления разности между заданным значением X,, и отсутствии сигналов нуль-орга- температуры в первой точке и темпе- нов, на втором выходе блока появля- ратурой варочной жидкости после теп- ется сигнал Х при наличии сигналов лообменника, на выход блока 11 переблока управления Х, первого нуль- 15 ключания сигналов проходит сигнал органа Х2.1 и отсутствии сигналов . устройства 7 формирования задания по второго и третьего нуль-органов, на длительности каждого из участков гра- третьем выходе блока появляется сиг- . фика варки, соответствующий длитель- нал X при наличии -сигналов блока ности первого участка, на выходе бло- управления Х, первого и второго 20 ка 12 деления появляется сигнал, прог нуль-органов XZ.l, Х2.2 и отсутствии порцнональный скорости подъема темпе- сигнала третьего нуль-органа.ратуры на первом участке графика

Блок (10 и 11) переключения сиг- варки, в соответствии с которым устг налов содержит по две группы входов, ройством 3 подачи пара подается пар на одну из них подаются аналоговые 25 в теплообменник, начинается подъем сигналы, на другую - дискретные, температуры. При этом программный при этом каждый аналоговый вход управ- задатчик 15 отключен, на его выход ляется соответствующими дискретным проходит сигнал по температуре вароч- входом: на выход блока проходит один ной жидкости после теплообменника, из аналоговых сигналов в зависимости 30 регулятор 16 температуры сбалансиро- от наличия дискретного сигнала по ван по входным сигналам и также от- соответствующему входу.ключен. Через промежуток времени

Способ осуществляется следующим длительность которого определяется образом.временем перекачки по системе цИркуС помощью устройств 5 и 7 формиро ос ляции объема варочной жидкости, рав- вания заданий соответственно по тем- ного объему котла, по сигналу устрой- пературе в точках графика варки и ства 17 управления включается про- длительности каждого из участков гра- граммный задатчик 15, на его выходе фика варки задают график варки. При появляется изменяющийся линейно во этом с помощью блока 6 слежения еле- 40 времени сигнал, пропорциональный вы- дят за температурой варочной жидкое- ходному сигналу блока 13 нелинейности после теплообменника; на выходах тей, который, в свою очередь, связан блоков 8 формирования приращений тем- определенной зависимостью с выходным пературы между соседними точками гра- сигналом блока 12 деления, величина фика варки 9, логических переключений, }5 которого пропорциональна заданной г. 10 и 11 переключения сигналов, 12 скорости подъема температуры на пер- деления, 13 нелинейностей - нулевые вом участке графика варки; при сигналы; на выходе программного задат- появлении рассогласования по скорос- чика 15 - сигнал по температуре вароч- ти изменения температуры варочной ной жидкости после теплообменника; ре-зо жидкости после теплообменника и выход- гулятор температуры 16 сбалансиро- ного сигнала программного задатчика ван по входным сигналам, на его выхо- 15 регулятором 16 температуры вьщает- де - нулевой сигнал, пар в теплообмен- ся сигнал коррекции устройству 3 ник устройством подачи пара 3 не пода- подачи пара на изменение расхода па- ют.55 Р теплообменник.

По команде на начало подъема тем- При равенстве выходных сигналов пературы на выходе устройства 17 блока 4 формирования среднего значе- управления появляется сигнал, по ко- ния температуры и первого KaHajfa торому блок 6 слежения запоминает по- устройства 5 формирования задания по

температуре в точках графика варки срабатывает нуль-орган первого канала блока 8 формирования приращений температуры между соседними точками графика варки, на его выходе и соответственно, на выходе блока 9 логических переключений появляется сигнал, по которому на выходе блоков 10 и 11 переключения сигналов проходят сигналы, равные приращению температуры на втором участке графика варки и длительности второго участка графика варки соответственно, выходные сигна- ЛЬ1 блика 12 деления и программного эадатчика 15 становятся пропорциональными заданной скорости подъема температуры на втором участке графика варки, устройством 3 подачи лара устанавливается расход пара, соответствую щий этой скорости.

Система функционирует аналогичным образом .до момента срабатывания нуль- органа третьего канала блока 8 формирования приращений температуры между соседними точками графика варки, соответствующего выходу на температуру стоянки, в результате чего устройством 17 управления программный задат- ЧИК.15. и регулятор 16 температуры отключаются, устройством 3 подачи пара прекращается подача пара в тепло- ..Обменник.

По сравнению с прототипом по задаваемым дискретно координатам любых точек графика варки задание по скорости изменения температуры на каждом из элементарных участков графика формируется системой автоматически, без участия оператора, что обеспечивает повышение точности упра ления температурой варки цел.пюлозы.

Формула изобретения

1.Способ управления температурой варки целлюлозы в котлах периодического действия, заключающийся в измерении температуры варочной жидкости

на входе в котел и регулировании тем- gg графика рарки, блоки переключения

пературы варки во времени изменением расхода греющего пара в зависимости от измеренного и заданного значений, отличающийся тем, что , с целью повышения точности управления, измеряют температуру варочной жидкости на выходе из котла, формируют задание графика варки по дискретно заданным значениям температу15Ы и дли

тельности каждого участка графика варки, вычисляют по измеренным величинам температуры варочной жидкости на входе и выходе котла ее среднее значение, определяют скорость изменения температуры на каждом элементарном участке графика варки, по величине которой и начальному значению температуры варочной жидкости вычисляют величины заданий по расходу греющего пара и по изменению температуры варочной жидкости, причем устанавливают расход греющего пара в зависимости от найденной величины его задания, а по вычисленному среднему значению температуры варочной жидкости и величине задания по ее изменению корректируют расход греющего пара.

2,Устройство для .управления температурой варки целлюлозы в котлах пepиoди tecкoгo действия, содержащее датчик температуры варочной жидкости на выходе из тешлообменника, соединенный с первым входом регулятора температуры, блок управления, первый выход которого связан с вторым входом регулятора температуры и первым входом программного задатчика, выход, которого соединен с третьим входом регулятора температуры, корректирующий блок, выход которого связан с четвертым входом регулятора температуры, блок подачи пара, два входа которого соединены с выходом регулятора температуры и вторым выходом блока управления, отличаю

щ е е с я тем, что, с целью повы

шения точности управления, оно имеет блок слежения, датчик температуры варочной жидкости на входе в теплообменник, блок формирования приращений температуры между соседними точками графика варки, блок нелинейности, блок формирования среднего значения температуры, блоки {}юрмирования задания по температуре в точках графика варки и длительности каждого участка

сигнапсв, блок логических переключений, блок деления, при этом датчик темпера.туры связан через блок формирования: среднего значения температу- gg ры с пб рвым входом блока формирования приращения температуры между соседними точками графика варки, группа вторых входов которого соединена с выходом блока формирования

задания по температуре в точках графика варки, а его третий вход связан с выходом блока слежения, причем датчик температуры варочной жидкости на выходе из теплообменника соединен с вторым входом программного задатчи- ка и первым входом блока слежения, второй вход которого связан с третьим выходом блока управления, при этом четвертый выход блока управления связан с первым входом блока логических переключений и первым входом блока деления, два других входа которого связаны с выходами блоков переключений, причем выход блока делений соединен с третьим входом блока подачи

443428

ппра, с входом корректирующего блока и через блок нелинейностей связан с третьим входом программного задатчи- ка, при этом две группы выходов блока формирования приращений температуры между соседними точками графика варки соединены с первой группой входов первого блока переключения и с вторыми входами блока логических переключений, выход которого связаны с второй группой входов первого блока переключения и первой группой входов второго блока переключения,причем вторая -группй входов второго блока переключения соединена с блоком длительности каждого участка графика варки.

10

15

фиг. 2

)(.1

х .гг

Xi .5

Л2.

Х/73

фчее

Вз BZ

Bi

в.

Редактор Л.Веселовская

Составитель .Н . Никольский

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 4892/30Тираж 340 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Ij

Гз

фие.

Изобретение относится к области производства целлншозы /Ц/, конкретно - к варке Ц в котлах периодического действия, обеспечивает повышение точности управления температурным режимом варки Ц в соответствии с заданием. Задание формируют автоматически в зависимости от задаваемых дис(/) СО 4 4 00 Nt to фие.1