Способ автоматического управления процессом выпаривания в многокорпусной установке и многокорпусная выпарная установка Советский патент 1992 года по МПК B01D1/26 G05D27/00 

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусными выпарными установками (МВУ),

применяющимися для концентрирования растворов в различных отраслях промышленности и, в частности, при переработке

сточных вод металлургических, химических и др. производств.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации концентрации готового продукта и надежности управления.

На фиг.1 изображена схема многокорпусной выпарной установки, реализующей заявленный способ; на фиг.2 - схема другого варианта установки.

Установка содержит: корпус (1-п), выпарного аппарата, вторичный прибор 2 с датчиком 3 расхода раствора, регулятор 4 расхода раствора на установку с регулирующим органом 5 и задатчиком б, (п-1) регуляторов 7, стабилизации перепадов давлений с датчиками 8 давлений, установленными в корпусах выпарных аппаратов и регулирующими органами 9, (п-1) гидрозатвором 10.

Контур управления степенью концентрирования содержит датчик 11 расхода упаренного раствора, датчик 12 концентрации исходного раствора, блок 13 формирования коррекции с задатчиком 14 концентрации упаренного раствора, регулятор 15 расхода греющего пара с регулирующим органом 16 и вторичный прибор 17 с датчиком расхода греющего пара.

Другой вариант приведения МВУ к од- ноемкостному объекту регулирования отличается тем, что регулирующие органы 9 стабилизирующих регуляторов 7 устанавливаются на линиях отвода конденсата из греющих камер аппаратов (фиг.2).

Способ осуществляется следующим образом: исходный раствор поступает в первый корпус МВУ с постоянным расходом соответствующим заданной производительности задатчиком 6, Расход раствора контролируется прибором 2. Раствор, частично выпариваясь, свободно перетекает из аппарата в аппарат через гидрозатворы 10, поскольку перепады давлений по аппаратам застабилизи рованы регуляторами 7.

Постоянный расход исходного раствора поддерживается регулятором 4, а расход упаренного раствори измеряется и преобразуется датчиком 11, после чего сигнал поступает в блок 13, в который одновременно вводится информация о заданной концентрации готового продукта (упаренного раствора) - задатчиком 14 и о текущем значении исходной концентрации раствора отдатчика 12.

Блок 13 формирует управляющий сигнал регулятору 15 расхода пара, который обеспечивает необходимую интенсивность выпаривания раствора, а следовательно, заданную концентрацию готового продукта.

Эффективность применения принципа приведения многокорпусной выпарной установки к одноемкостному объекту регулирования возрастает с увеличением числа

выпарных аппаратов (п). В известных способах с увеличением количества корпусов, как правило, снижается надежность и устойчивость управления; ухудшается качество регулирование в результате возрастания

0 емкостных запаздываний. Кроме того, увеличивается количество контрольно-регулирующей аппаратуры особенно при автономном управлении каждым выпарным аппаратом. Приведение МВУ к одноемкост5 ному объекту регулирования исключает указанные факторы, поскольку с точки зрения автоматического управления МВУ преобразуется как бы в установку с одним выпарным аппаратом.

0 Существенным преимуществом заявляемого способа управления процессом выпаривания является повышение кондиционности готового продукта, т.е. увеличение точности стабилизации заданной

5 концентрации готового продукта может быть произведено по степени отклонения концентрации от заданного значения (в %) применительно к конкретной МВУ,

Пример. Сравнение произведено

0 применительно к трехкорпусной выпарной установке НЛМК, производительностью 15 м3/ч, перерабатывающей сточные воды с получением 35%-ного раствора хлористого кальция, как товарного продукта в количест5 веО,8-1,0-м3/ч.

Колебания исходной концентрации сточных вод в реальных условиях превышают 50% от среднего значения, Емкостное и приборное запаздывание на установке по

0 каналу концентрирования соответственно 30 и 2 мин. Возмущающее воздействие на входе 50%. При реализации заявляемого способа имеют место только приборные (транспортные) запаздывания. Данные све5 дены в таблицу.

Формула изобретения 1, Способ автоматического управления процессом выпаривания в многокорпусной установке, включающий измерение расхода

0 исходного раствора и регулирование расхода греющего пара с коррекцией по концентрации исходного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации концентрации готового про55 дукта и надежности управления, дополнительно стабилизируют расход исходного раствора, перепады давлений вторичного пара между корпусами установки, измеряют расход упаренного раствора, в зависимости

от которого изменяют расход греющего паpa с коррекцией по разности между заданной и измеренной концентрациями упаренного раствора.

2. Многокорпусная выпарная установка, содержащая п последовательно соединенных выпарных аппаратов, контур регулирования расхода греющего пара с коррекцией по концентрации исходного раствора и датчик расхода исходного раствора, отличающийся тем, что. с целью повышения точ.ности стабилизации концентрации готового продукта и надежности управления путем приведения многокорпусной выпарной установки к од- ноемкостному объекту регулирования, она дополнительно содержит п датчиков давления, установленных в каждом аппарате установки, п-1 гидрозатвор на перетоках раствора из аппарата в аппарат, п-1 регулятор стабилизации перепадов давлений вторичного пара, регулирующие органы которых установлены на линиях вторичного пара или на линиях отвода конденсата, контур

стабилизации расхода исходного раствора, датчик расхода упаренного раствора, корректирующий блок и задатчик концентрации упаренного раствора, при этом первый вход корректирующего блока подключен к

датчику концентрации исходного раствора, второй вход - к датчику расхода упаренного раствора, третий вход - к задатчику концентрации упаренного раётвора, а выход кор- ректирующего блока соединен с

регулятором расхода греющего пара, каждый из регуляторов стабилизации перепадов давлений вторичного пара своими входами соединен с датчиками давления двух соседних аппаратов.

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусными выпарными установками, применяющимися для концентрирования растворов в различных отраслях промышленности, в частности при переработке сточных вод металлургических, химических и др. производств, и позволяет повысить точность стабилизации концентрации готового продукта и надежность управления. Способ заключается в коррекции расхода греющего пара в зависимости от исходной концентрации раствора, в автоматической стабилизации расхода исходного раствора и перепадов давлений вторичного пара между корпусами установки и в зависимости от измеренного значения расхода упаренного раствора с коррекцией по разности между заданной и измеренной концентрации упаренного раствора. Многокорпусная выпарная установка для реализации способа, содержащая п последовательно соединенных выпарных аппаратов, контур стабилизации расхода греющего пара с коррекцией по концентрации исходного раствора и датчик расхода исходного раствора к одноемкостному обьекту регулирования, для чего она дополнительно содер- жит п датчиков давления, установленных в каждом аппарате установки, п-1 гидрозатвор на перетоках раствора из аппарата в аппарат, п-1 регулятор стабилизации перепадов давлений вторичного пара, регулирующие органы которых установлены на линиях вторичного пара или на линиях отвода конденсата, контур стабилизации исходного раствора, датчик расхода упаренного раствора, корректирующий блок и задатчик концентрации упаренного раствора, при этом первый вход корректирующего блока подключен к датчику концентрации исходного раствора, второй вход - к датчику расхода упаренного раствора, третий вход - к задатчику концентрации упаренного раствора, а выход корректирующего блока соединен с регулятором расхода греющего пара, каждый из регуляторов стабилизации перепадов давлений вторичного пара свои ми входами соединены с датчиками давления двух соседних аппаратов. 1 табл., 2 ил. со с XJ (Л СП 00 ел ел

Фиг.1