СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ Советский патент 1968 года по МПК B01D3/42 G05B13/00 

Известны способы управления иеирсрывно действующим брагоректификадионны.м трехколоииым аииаратом, заключающиеся в регулировании расхода бражки, расхода иара, подаваемого в колоины аииарата, по давлению в их нижних частях, расхода воды, иодавае.мой в дефлегматоры-коидеисаторы, и в стабилизации отбора спирта-ректификата в соответствии с концеитрацией этилового спирта на коитрольной тарелке ректификациоиио колонны. Предложенный способ иозволяет повысить эффективность вываривания бражки в бражной колоние ири изменениях ее состава и тс.мпературы, стабилизировать паровой исток в эиюрационпой и ректификационной колоннах, повысить эффективность работы ректификациоииой колониы и улучшить условия работы зпюрационной и бражной колони путем обеспечения материального баланса в аппаратах. Это достигается тем, что величину расхода пара, поступающего в бражную колонну, задают в зависимости от рассогласования между заданной и текущей температурой в верхней части бражиой колоииы, стабилизируют расход бражки в бражной колоиие, регулируют расход вОлТ.ы, подаваемой в дсфлегматоры-коиденсаторы эиюрационной и ректификациоииой колонн, ио давлению в верхней части этих колонн, а отбор сиирта-ректификата стабилизируют в зависн:,1ости от рассогласования меладу заданным и текущим значением концентрации этилового спирта на контрольной тарелке с учетом скорости изменения концентрации. Для обеспечения материального баланса в аппаратах можно поддерживать задаиный уровень эпюрата в кижией части эиюрациониой колонны. Предложенный способ осуществляется ири помощи системы автоматического Б регулирования непрерывно действующих трехколонных брагоректификационных аппаратов. На фиг. i схематически изображен указанный аипарат с системой автоматического регулирования; на фиг. 2 - схема регулирования расхода эпюрата, поступающего в ректификационную колонну; на фиг. 3 - схема регулирования расхода бражки, направляемой в бражиую колонну. Непрерывио действуюидий брагоректификаи.иоииый аппарат состоит из бражиой колонны J, эиюрациониой 2 и ректификационной о колонн с дефлег: аторами-конденсаторами 4. Бражиая колокиа / снабжена датчиком давления 5, установленным в нижней части колонны и связанным с регулятором 6 и датчиком темиературы 7, смоитированныл в верхней части колонны и связанным с регулятором 8.

Регулятор 6 связан с регуляторо.м S, который воздействует на исполнительный механизм 9 на линии передачи пара в колонну.

Регулятор 10 изменяет расход охлаждающей воды, направляемой в дефлегматор-конденсатор, с помощью исполнительного механизма // в зависимости от температуры отходящей воды, воспринимаемой датчиком 12.

Эпюрационная колонна 2 снабжена датчиком давления 13, установленны.м в нижней части колонны и подающим сигнал на регулятор 14, который управляет исполнительным механизмом на линии подачи пара в колонну, и датчиком давления 15 в верхней части колонны, воздействующим через регулятор 16 па подачу охлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 4 этой колонны.

Ректификационная колонна 3 снабжена датчиком температуры 17, установленным в нижней (выварной) части колонны и подающим импульс на регулятор 18, который воздействует на подачу эпюрата при помощи исполнительного механизма 19; датчиком давления 20, воздействующим через регулятор 21 на исполнительный механизм 22 на линии подачи пара в колонну; датчиком давления 23, воздействующим на подачу отхлаждающей воды в дефлегматор-конденсатор 4 с помощью регулятора 24 и исполнительного механизма 25, и датчиком упругости паров 26, подающим импульс через блок предварения 27 и регулятор 28 на регулятор 29, который стабилизирует отбор спирта-ректификата с помощью датчика расхода 30 и исполнительного механизма 31.

Требуемая производительность аппарата по бражке устанавливается в соответствии с заданием в контуре регулятора 32. Эиюрационная колонна снабжена датчиком уровня 33.

Управление осуществляется следующим образом.

Регулятор 6 управляет расходом пара, поступающего в бражную колонну, по давлению в ее нижней части. В камеру задания регулятора 6 подается импульс от регулятора 8 в зависимости от рассогласования текущей и заданной температуры в зоне пигательной тарелки бражкой колонны.

Задание, которое устанавливается на регуляторе 8, постоянно и соответствует такой температуре в верхней части колонны, при которой обеспечивается полное вываривание бражки. Таким образом достигается корректировка расхода пара, подаваемого в колонну, при изменении состава и температуры бражки. Тепловой баланс дефлегматора-конденсатора стабилизируется регулятором 10, который, изменяя расход охлаждающей воды, с помощью исполнительного механизма // поддерживает температуру отходящей воды, воспринимаемую датчиком 12 (либо температуру в контрольной зоне конденсатора) о соответствии с заданием.

Расход охлаждающей воды в дефлегматорекондеисато|)с изменяется регуляторол 16 в зависимости от давления в верхнеГ: части колонны.

5 Регуляторь: 14 и 16 поддер/кивают постоянный перепад давления в верхней и пижпе частях колонны, обеспечивая тем самым постоянство парового потока в колонне. Это положительно еказь;вас1ся на работе как эпюрациоино, так и ректификационной олонп. Подача эпюрата (кубового иродукта эпюрационной колонны) на дальнепщую переработку в ректиф;1к; циоиную ко;1опну регулируете по температуре в пижисй (выварной) части

5 последней регулятором S. Как и в эпюрационной колонне, регуляторы 21 и 24, стаб;;лизирующие давление соответственно в нижней и верхней частях колоииьг, обеспечивают постоянство парового потока.

Регулирование спи)т;1-ректг1фпка га осуществляется каскадной схемой: регулятор 29 стабилизирует расход спирта-ректификата, выпускаемого из колонны; задание на регулятор 29 подается регулятором 2S з зазиси5 мости от рассогласования между текущей и заданной упругостью паров над 6--К) (сверху) тарелкой с учетом скорости и; л;оисиии упругости паров. Задание, устаназл; засмое на регуляторе 28, постоянно и соотвегствует такой упругости паров над выбранной тарелкой, которая обеспечивает отбор продукта заданного качества.

Уровень эиюрата в нижней часи: знюриционной колониы является показателем выполнения условий магериального баланса в колонне и в аппарате. Баланс нарушается при изменениях либо расхода бражки, либо расхода эпюрата. В зависимости от этогО уровень эпюрата в

0 эпюрационной колонне 2 поддерживают, воздействуя либо иа расход эпюрата в ректификационной колонне 3, либо ка расход бражки в бражной колонне /. В первом случае у.лучшамэтся хслсзия ра5 беты эпюрациоино колонны, а питание ректификационной колонны автоматически из.-меняется в зависимости от уровня эпюрата и эпюрациониой колонне, контролируемого датчиком уровня 33.

0 Во втором случае п-ггание рект :фикац 1оииой КОЛОНН;;: осущестБлястся самотеком, а уровень зп:ората автол;атичсск стабилизируется регулированием расхода бражки, направляемо V бражиу;о ко.юииу. При

5 улучща отся условия работы 1 я

П р е д Л е т ;i з о б р е т е ; и я

1. Сиособ азтоматичсскогч) управления ;eпрерывпо деис1ву ОИ. трох солои1 ым браг;:ректификационные аппарато:-,, заключающ :; гя 3 регул рован1 и расхода бражки, расхода пара, подаьаег ого в о,) аи арата, по

ди, поступающей в дефлегматоры-конденсаторы, а также в стабилизации отбора спиртаректификата в соответствии с концентрацией ;-пилового спирта на контрольной тарелке ректкфикационно колонны, отличающийся тем, что, с целью 1ювыц ения эффективности вываривания бражки в бражной колонне при изменениях ее состава и температуры, стабилизации парового потока в эпюрационной и ректификационной колоннах и повышения эффективности работы ректификационной колонны, величину расхода пара, подаваемого в бражную колонну, задают в функции от рассогласования между заданной (постоянной) и текущей температурой верхней части бражной колонны, осуществляют стабилизацию расхода бражкн, поступающей в бражную колонну, расход воды, подаваемой в дефлегматоры-конденсаторы эпюрационной и ректкфикационно колонн, регулируют но давлению в верхней части этих колонн, а стабилизацию отбора спирта-ректификата осуществляют в функции от рассогласования между заданным (постоянным) и текущим значением концентрации этилового спирта на контрольной тарелке ректифнкационной колонны с уче том скорости изменения концентрации.

2. Сиособ по и. 1, отличающийся тел;, что с целью улучп1ения условий работы бражной и эпюрационной колонн, поддерживают заданный уровень эпюрата в нижней части энюрационной колонны путем соответствуюнлего регулнрован11Я отбора эпюрата в ректификационную колонну либо путем регулироваиия расхода бражки, поступающей в бражную колонну.

25.

/ М-,

Задание j

Задание

ЗЬ

/ Эпюрат дректа(pUKai4uOHHl/ЮХОпонну