Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой Советский патент 1988 года по МПК B01D1/30 G05D27/00 

-к1

со

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной выпарной установкой (NfBy) с развитым пароотбором и может быть использовано в сахарной и других отраслях п1-пцевой промышленности.

Цель изобретения - повышение качества готового продукта, стабилизация концентрации упаренного раствора и сокращение времени выпаривания.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для реализации предлагаемого способа.

Выпарная установка содержит корпуса 1-4, сборник 5 технологического раствора, коллектор 6 технологического пара, коллектор 7 греющего пара вакуум-аппаратов второго и третьего продуктов и коллектор 8 греющего пара вакуум-аппаратов первого продукта пи-регулятор 9, воздействующий на регулирующий клапан 10 при изменении уровня раствора в сборнике 5, измерямого преобразователем 11, сглаживает колебания исходного раствора за счет аккумулирующей емкости сборника. Для этого в него вводится в качестве падания промйсштабированный сигнал расхода исходного раствора, измеряем преобразователем 12, причем масщтаб выбирается из условия допустимого изменения уровня раствора в сборнике. ( П-регуляторы 13 при изменении уро

ней раствора в корпусах, измеряемых преобразователями 14, стабилизируют уровни воздействием на регулирующие клапаны 15 стока раствора из корпусов,

ПИД-регулятор 16 при изменении давления вторичного пара корпуса 1, измеряемого преобразователем 17, стабилизирует его воздействием на дроссельный клапан 18 редукционно- охладительной установки.

пи-регуляторы 19 стабилизируют давление вторичного пара корпусов 2 и 3, воздействуя на регулирующие клапаны 20 расхода каскадной подпитки в их надрастворные пространства, с учетом информации, поступающей на регуляторы по двум каналам - внутреннему и внешнему. Информация по внутреннему каналу поступает на регуляторы 19 от преобразователей 21 давлени вторичного пара в корпусах 2 и 3. Информация по внещнему каналу поступает на регуляторы 19 от дифференциаторов 22, к которым подводятся сиг0

зо г де Sg налы от преобразователей 23 давления греющего пара в коллекторах 7 и 8 вакуум-алпаратов.

ПИД-регулятор 24 при изменении давления вторичного пара корпуса 4, измеряемого преобразователем 25, стабилизирует его воздействием на регулирующий клапан 26 расхода каскадной подпитки в надрастворное пространство данного корпуса.

пирегулятор 27 управляет производительностью корпуса 1 в зависимости от рассогласования его факти- ц ческой и требуемой производительнос- тей воздействием на регулирующий клапан 28 подпитки технологического пара в надрастворное пространство этого корпуса.

Фактическую производительность Ф W , корпуса 1 определяют по расходу

конденсата из него преобразователем 29, требуемую производительность V , корпуса 1 формирует вычислительное 25 устройство 30 согласно алгоритму

20

wl s,(i - -2),

о г де Sg

и В„ 5

0

5

0

6

расход и плотность исходного раствора соответственно, измеряемые преобразователями 10 и

31;

Bj - заданная концентрация . раствора после корпуса 1, формируемая задатчи- ком 32.

Способ осуществляют следующим образом.

При ступенчатом увеличении расхода SP и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпус 1 уровень в нем увеличивается. Регулятор 13 восстанавливает баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора из корпуса 1. Вычислительное устройство 30 формирует увеличивщуюся производительность W,. Регулятор 27 в соответствии с рассогласованием требуемой W, ,и фактической W производительностей корпуса 1 совместно с регулятором 16 стабилизации давления вторичного пара данного корпуса путем уменьшения расхода подпит - ки в корпус увеличивает его пронзвоФ

дительность W,, изменяя материальный

баланс в корпусе 1 в обратную сторону. Окончательное равновесие наступает

по достижении раненствл между производительностями W. и W при их более

высоких, чем исходные, значениях.

При увеличении плотности В исходного раствора и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока су- хих веществ вычислительное устройство 30 формирует уменьшившуюся производительность W, Регулятор 27 путем увеличения расхода подпитки в корпус 1 совместно с регулятором 16 тоеньша

ет его фактическую производительность

W

Новое равновесие наступает по достижении равенства между производит ff

тельностями U , и 17, корпуса 1 при

их более низких чем исходные, значениях.

Регуляторы 19 работают в двух режмах. Первый режим - статический. При зтом внешнее теплопотребляющее оборудование работает в стационарном режиме и основные возмущающие воздействия, вызывающие отклонение давлени вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внутренним каналам (изменение расхода и концентрации раствора в корпусах, изменение давле.ния вторичного пара в предшествующем и последующем корпусах). Например, при ступенчатом увеличении расхода раствора в корпуса 2 и 3 и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпуса уровень в них увеличивается. Регуляторы 13 восстанавливают баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора из корпусов 2 и 3. При этом возрастает скорость прохождения раствора через корпуса и соответственно увеличивается теплоотвод с уходящим раствором, что вызывает снижение давления пара в этих корпусах..Регуляторы 19, получая информацию по внутреннему контуру от преобразователей 21 в соответствии с рассогласованием между фактическим давлением вторичного пара в корпусах 2 и 3 и заданием, путем увеличения расхода каскадной подпитки в данные корпуса восстанавливают в них заданное значение давления вторичного пара. Аналогично действие регуляторов 19 и при нанесении возмущений по каналам - изменение плотности раствора в корпуса 2 и 3,

5

Q

5

0

5

изменение давления вторичного пара в предшествующем и последующем корпусах.

Второй режим - динамический. При этом внешнее теплопотребляющее оборудование (например вакуум-аппараты) работает в нестационарном переходном режиме и основные возмущающие воздействия, вызывающие отклонение давления вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внешним каналам (изменение расхода, давления паря, генерируемого МВУ). Например, при включении в работу одного из вакуум-аппаратов первого продукта и неизменных прочих условиях вследствие резкого увеличения паропотребле- ния (расхода пара, генерируемого МВУ) происходит падение давления пара в коллекторе 8. Регулятор 19, получая информацию по внешнему каналу от дифференциатора 22, к которому подводится сигнал от преобразователя 23, в соответствии с рассогласованием между фактическим значением давления пара в коллекторе 8 и заданным, путем увеличения расхода каскадной подпитки в корпус 3 вначале временно повьш1ает давление вторичного пара в этом корпусе, компенсируя с опережением во времени падение давления во внешнем потребителе. Так как сигнал от дифференциатора 22 по величине превышает сигнал от преобразователя 21 в течение всего времени протекания переходного режима работы вакуум-аппарата первого продукта, то работа регулятора 19 определяется величиной производной давления пара в коллекторе 8. Во время переходного режима работы внешнего потребителя вследствие временного повышения давления вторичного пара в корпусе 3 его производительность снижается. Соответственно возрастает давление пара в греющей камере корпуса А, что вызывает увеличение температурного перепада испарения раствора и давления в надстоковом пространстве данного корпуса. Регуля ор 24 вследствие рассогласования фактического давления вторичного пара корпуса 4 и задания уменьшает расход g каскадной подпитки в корпус, что приводит к росту его производительности. Таким образом, уменьшение производительности корпуса 3 компенсируется увеличением производительнос0

ь

0

5

0

сзэ

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной установкой, используемой в пищевой промышленности, и позволяет повысить качество готового продукта и снизить время выпаривания. Давление вторичного пара корпусов стабилизируют с коррекцией по значению производной величины давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов. 1 ил.