Пневматическое устройство для управления сборниками дистиллята ректификационных колонн периодического действия Советский патент 1988 года по МПК G05D11/02 

4

4

00 С5 1C

Изобретение относится к устройствам автоматического управления процессами периодического действия и может быть использовано в химической, неф- техимической, медицинской и пищевой промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения.

На чертеже представлена приниципи- tO альная схема предложенного устройства.

Устройство содержит датчик 1 качества и 2 расхода дистиллята, уста- довленные на выходе холодильника 3 датчик 4 температуры верха колонны 5, 15 датчик 6 тумцературы сырья, позиционные регуляторы 7 температуры верха, 8 качества, 9 расхода дистиллята и 10 температуры сырья, дифференциатор 11, элемент И 12, пуско-остановочный 20 триггер 13 с кнопками Пуск 14 и Останов 15, пять реле 16 - 20, три запорных клапана 21 - 23, установлен-: ные в линиях налива сборников 24 - 26 1-й, 2-и и 3-й фракций соответственно 5

Входы датчиков 1 качества, 2 расхо-г да ri 6 температуры сырья соединены с входами соответствующих регуляторов 8-10.

Датчик 4 температуры верха через 30 дифференциатор 11 и позиционный регулятор 7 соединен с минусовой камерой первого реле 16, нормально закрытое сопло которого связано с выходом регулятора ГО, а плюсовая камера т с совой камерой четвертого реле 19, минусовой камерой пятого реле 20 и с выходом элемента И 12, входами подключаемого к выходам регуляторов 8 и 9 качества и расхода. Выход первого ре-; ДО ле сообщен с минусовой камерой второ - го реле и нормально открытым соплом третьего реле.

Выход триггера 13 подключен к плюсовой камере второго реле 17, выход 45 которо го соединен с минусовой камерой третьего реле 18, нормально закрытым соплом четвертого реле 19 и через нор мально открытое сопло пятого реле - с первым запорным клапаном 21, ВыходЫеп пятого, четвертого и тртьего реле 20, 19 и 18 соединены соответственно с первым, третьим и вторым запорными клапанами 21-, 22 и 23.

Устройство работает следующим сг образом.

Включение производится нажатием кнопки Пуск 14, что приводит к срабатыванию триггера 13, единичным выходным сигналом которого включается в второе реле 1-7, при этом выходной единичный сигнал отключает третье реле 18, в результате клапан на сборнике второй фракции остается закрытым. На выходе пятого реле 20 формируется 1, которая открывает клапан 22 в сборник первой фракции. Четвертое реле 19 удерживается в закрытом состоянии прзокиной подпора. В результате клапан на линии в сборник третьей фракции остается закрытым.

Затем проверяют и включают в рабь- ту холодильник, загружают сырье в колонну 5, открывают запорную арматуру на линии, ведущей из колонны 5 в холодильник (на схеме не показана) и далее из холодильника в сборники первой, второй и третьей фракции. Начинают нагрев в колонне 5. Пары поступают в холодильник, конденсируются и дистиллят сливается в сборник первой фракции.

В начале нагрева скорость изменения температуры (производная по времени) больше заданной и сигнал на выходе позиционного регулятора 7 равен 1. Температура сырья вначале меньше заданной, и на выходе позиционного, регулятора 10 сигнал нулевой.

В начале процесса отгонки дистиллята в сборник Первой фракции и расход j и качество целевого продукта меньше заданных значений, на выходах позиционных регуляторов 8 и 9 нулевые сигналы.

I

Со временем изменяется и достигает, заданного значения температура i сырья (в нижней части колонны), и сигнал на выходе позиционного регулятора 10 становится равным 1, но первое реле 14 продолжает быть закрытым единичным сигналом регулятора 7. При одновременном достижении заданных параметров расхода и качества дистиллята срабатывают регуляторы 9 и 10, и единичный сигнал схемы И I2 поступает в плюсовую камеру первого реле 16, для переключения которого необходимо и достижение производной температуры по времени заданной величины. Единичный сигнал также поступает в минусо - вую камеру пятого реле 20 и в плюсе;- вую камеру четвертого реле 19, в результате они удерживаются соответственно в закрытом и открытом состоянии

3144

Единичный сигнал позиционного регу лятора 10 проходит через реле 11 в минусовую камеру второго реле 17 и на вход третьего реле 18. На выходе реле 17 формируется сигнал О, который закрьшает первый клапан 24 на входе в сборник первой фракции 24 и открывает третье реле 18, единичный сигнал которого открывает второй клапан 22 на входе в сборник 25 второй фракции. При постоянном значении температуры идет отгон второй фракции. При повышении, температуры верха изменяется производная температуры по времени. На выходе регулятора 7 формируется 1, в результате реле 16 закрывается -и на его выходе формируется О, который поступает в минусовую камеру второго реле 17, на выходе которого формируется 1. Нулевой сигнал реле 11 также поступает на вход реле 18, в результате чего на выходе последнего форми- руется О и клапан 22 в сборник второй фракции закрывается. Единичный сигнал с пневмореле 17 поступает, в минусовую камеру реле 18, блокируя его в закрытом состоянии, и на выходы четвертого и пятого реле 19 и 20. При этом на выходе пятого пневмореле 20 продолжает оставаться О, а на выходе четвертого реле 19 формируется 1 так как последнее открыто сигналом схемы И 12. В результате клапан 23 на сборнике 26 третьей фракции открывается.

Выключение устройства осуществляется кнопкой Останов 15,

Предложенное устройство по сравнению с прототипом позволяет автоматизировать управление сливом дистиллята в процессах ректификации, не допус кающих использования одного сборника для отгонки первой и третьей фракции.

24

Формула изобретения

Пневматическое устройство для управления сборниками дистиллята ректификационных колонн периодического

действия, содержащее два запорных клапана, установленных за холодильником на линии налива сборников, послег довательно включенные датчик и позиционный регулятор качества дистиллята последовательно включенные датчик и позиционный регулятор температуры сырья, последовательно соединенные датчик температуры верха колонны,

дифференциатор и позиционный регулятор, элемент И, входы которого соединены с выходами позиционных регуляторов качества и расхода дистиллята, а выход - с плюсовой камерой первого .

реле, минусовая камера которого связана с выходом позиционного регулятора температуры верха колонны, нор- мально открытое сопло - с атмосфербй, нормально закрытое сопло - с выходом

позиционного регулятора температуры

сырья, а выход - с минусовой камерой второго реле, плюсовая камера которого соединена с выходом пускоостановоч кого триггера, а выход - с минусовой

30 камерой третьего реле, нормально открытое сопло которого сообщено с выходом первого реле, а выход - с вторым запорным клапаном, отличающееся тем, что, с целью расшиЗЕ рения области применения, в нем дополнительно установлены третий запорный клапан и четвертое и пятое реле, причем минусовая камера четвертого и плюсовая камера пятого реле

40 соединены с выходом элемента И, нормально закрытое сопло четвертого реле и нормально открытое сопло пятого реле соединены с выходом второго реле, а выходы четвертого и пятого

45 репе соединены соответственно с

третьим и первым запорными клапанами.

Изобретение относится к техничес КИМ средствам автоматизации, а именно к устройствам для управления сборниками дистиллята ректификационных колонн периодического действия. Цель изобретения - расширение области при-, менения. Устройство содержит датчики качества и расхода дистиллята, установленные на выходе холодильника, датчик температуры сырья, позиционные регуляторы температуры верха, качества, расхода дистиллята и температуры сырья, дифференциатор, элемент И, триггер с кнопками.Пуск и Останов, пять реле, три запорных клапана, установленные в линиях налива сборников 1-и, 2-й и 3-ей фракций. Изобретение позволяет автоматизировать управление сливом дистиллята в продес- с сах ректификации, не допускающих использование одного сборника для отгонки первой и третьей фракции. 1 ил. сл