Устройство для автоматического управления экзотермическим процессом окисления природной серы Советский патент 1975 года по МПК C01B17/00 G05D27/00 

Изобретение относится к системам для управления экзотермическим процессом окисления природной серы в сернистый ангидрид, исполь-; гзуемый для получения серной кислоты, капро- , ;лактама, целлюлозы и ряда других химических; продуктов.. ; Известно автоматическое устройство для yit I равления экзотермическим процессом окисления I природной серы, включающее печь сжигания, j ;работающую под разрежением, котел - утилиза-i I тор тепла отходящих газов, подогреватель, ре:гулирующий клапан, установленный на линии ; подачи входного продукта и ПИ-регулятор, со-j I единенный через электропневмрпреобразователь j jc датчиком температуры,I i Однако такие устройства характеризуются . Iнизкой эффективностью управления процессом,:; которая обусловлена фиксированными настрой; ками ПИ-регулятора и нестационарностью ди- , намических характеристик объекта. В результа-1 те, в системе управления наблюдается значи тельное перерегулирование, приводящее к су- i ществешюму колебанию температуры в печи и, : Кроме того, к резким перемещениям исполнительного механизма, что в свою очередь вызывает толчки по расходу серы и отсюда ее неполное сгорание. Цель изобретения - повышение эффективност управления процессом окисления природной се- ; ры. Это достигается тем, что выход электропневмопреобразователя, связанного с датчиком Температуры, и выход задатчика ПИ-регулятора соединены через измеритель рассогласования со входом дополнительно установлешого ПИ-регулятора, выходы которого через элемент суммирования подключены ковходу основного ПИ-регулятора и одновременно к управляющей камере пневмореле, причем, один| из выходов пневмореле соединен непосредствешю, а другой через множительный блок с исполнительным механизмом, а вход подключен к основному ПИ-регулятору. На чертеже показана блок-схема предлагаеiMoro устройства. I В печи сжигания 1 в зоне преимуществен-. нотх горения серы установлена термопара Т, J

:ВЬйсод которой через электроп звммтреобразс.. ватель 2 соединен с 1М-рзгулятором 3. yrtравляющим с помощью яневморело 4 яепо. средственш иж через гйножителькьй блок 5 регулирующим клапаном 8. Выход злектрупкевмопреобразователя 2 и задания ПИ-регулятора 3 соединены через измеритель-р2 согласования 7 со входом дополшатсльного ПИ-редулятора. 8.,; котерБ1Й%.блоК(м;1;рл5мироБакйЯ 9 ynpaB4S(; i S 3jrf pewfe

знак обратной связи в контуре регулирования воздействием на переключающее реле, расположенное в ПИ-регуляторе,

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с термопары Т через электропневмопреобразователь 2 поступает на ПИ-регулятор 3, управляющий через пневмореле 4 работой клапана 6. При отклонении температуры от заданной в ту или другую сторону клапан 6 изменяет количество серы на входе в печь 1, тем самым увеличивая или уменьшая температуру в печи, а следовательно и концентрацию сернистого ангидрида в отходящих газах. Однов| зменно сигшл рассогласования между заданным и текущим значением температуры в печи с измерителя рассогласования 7 выполняющего роль элемента сравнения, поступает .на дополнительный ПИ-регулятор 8, выход о которого через блок суммировашя 9 управляет работой реле 4 и изменяет знак обратной связи в системе с отрицательного на положичельный путем воздействия на реле, расположенное в ПИ-регуляторе 3. Реле 4 вклк чает в контур регулирования множительный блок 5 с коэффициентом передачи К. Алгоритм работы пневмореле 4 можно представить еледующим образом:

.., ; 1 при 8ф О

4.

i при S ф О

S /х-у)-у

Вкедеаде в.контур регулирования множительного блока дополничельного элемента 5 и смена sisuKa обратной связи происходит в момент, когда Б схеме возможно возникновение скользящего режима, при котором, как известно, динамические свойства системы не зависят от изменения параметров объекта. Условия для возникновения скользящего режима создаются выборш параметров настройки ПИ-регуляторов 3 и 8,--.величиной коэффициента передачи множйтельною. блока 5 и функции переключения S которая предстаел ет с§бой ш даеше, получешюе суммировайем-о )6рат11ым знаком сигналов с интегральной и пропорциональной частями регулятора 8, Для создания условий надежного срабатьшания пневмореле 4 и блок суммирования 9 работают в релейном режиме.

:Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления экзотермическим процессом окисления природ, ной серы, включанзщее печь сжигания, рабоI тающую под разрежением, котел - утилизатор :тепла отходящих газов, подогреватель, регу: лирующий клапан, установленный на линии подачи входного продукта и ПИ-регулятор, соединенный через электропневмопреобразователь с датчиком температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности управления процессом выход э-чектропневмогфеобразователя, связанного с датчиком температуры, и выход задатчика Ш-регулятора соединены через измеритель рассогласования со входом дополнительно установленного ПИрегулятора, выходы которого через элемент 1 суммирования подключены ко входу основного ПИ-регулятора и одновременно К управляющейкамере пневмореле, причем один из выходов пневмореле соединен непосредственно, а другой через множительный блок с исполнитель1Ш1м мехашгзмом, а вход подключен к основному ПИ-регулятору,