Способ регулирования процесса выпаривания Советский патент 1979 года по МПК B01D1/00 G05D27/00 

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ШЛПАРЙВАНИЯ

1 ,- ,- . Изобретение относится к способам автоматического регулирования процес са выпаривания и может быть использр вано в химической и пищевой промышленности, Известен способ алтоматическргр регулирования процесса выпаривания, включающий регулирование температур )ной депрессии изменением подачи грею щеГо пара и регулирование уровня ра вора в аппарате путем воэдействия на расход раствора на входе в аппарат 1. К недостаткам, такого способа регулировйния сЛедует отнести низкую точность поддержания эаданной концентраций вследствие инерционности канала регулирования (расход паратейпеаатурная депрессия), а также невозмЬжность перевода процесса выпаривания нд другую нагрузку без пересчета уставок регуляторов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является спо соб автсматического регулирования процесса выпаривания, включающий ст билизацию температуры исходного рас вора и уровня раствора в аппарате, регулирование соотнсяиения расхода пара к рас}(оду исходного раствора и мейением подачи пара с коррекциейпо концентрации раствора, выходящего из аппарата, причем корректирующее воздействие формируется с учетом концентрации входного раствора 2. Однако данный способ не обеспечивает точного регулйрова1ния концентрации выходного раствора, так как он не учитывает скорости изменения температуры раствора в аппарате. Кроме Э1:ого, каяал регулирования (подача пара-концентрация выходного раствора) является очень инерционным (постоянная времени з зависимости от нагрузки и конструктивных параметров аппарата составляет от 30 до 100 мин), ,что препятствует эффективному регулированию концентрации с помощью контура обратной связи. Целью изобретения является повышение Точности регулирования концентрации выходного padTBOpa, Это достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют температуру пара в греющей камере Аппарата, температуру раствора в аппарате, скорость ее изменения и по указанным параметрам корректируют соотношение . расхода греющего пара к расходу исходаого раствора.

На чертеже изображена схема реализации способа регулирования процесса выпаривания.

Схема включает подогреватель 1, выпарной аппарат 5, регулятор 3 температуры входного раствора, регулятор 4 урбвкя раствора в аппарате, регулятор 5сбд.тной&ния рас:хода

греющего пара к расхбду исходного аствора, датчик 6 расхода греющего пара, датчик 7 расхода исходного раствора, вычислительное устройство 8, датчик 9-тёШШ1рШру|5йгШрШ Й 1тр«й- щей камере, датчик 10 концентрации исходного раствора, задатчик 11 необходимой концентрации готового

Продукта, Датчик 12 температуры раствора в аппарате, устройство 13 дифференцирования.

Способ осуществляется следующим образом. -- . - Температура исходного раствора, прошедшего подогреватель 1 и поступающего в выпарной аппарат 2, поддерживается постоянной регулятором. 3, а уровень раствора в аппарате регулятором 4 уровня. На регулятор 5 соотношения поступают сигналы от датчик-а 6 расхода пара, датчики 7

расхода исходногъ раствора, сигнал, пропорциональный эащанному соотноше-. нию расхода пара к расходу входного раствора,который формируется в вы.числительном устройстве 8,куда пос- Тупают сигналы от датчика 9 температуры пара в греющей камере, датчика 10 концентрации входного раствора от задатчика 11 необходимой концентрсщии готового продукта, датчика 12 температуры вагтггарш-е, датчика 7 расхода сырья, а также . сигнал с выхода устройства 13 дифференцирова ия, входкоторого соединен с датчиком 12 тектерату й растворй в аппарате.- --:-;-:-::::;-- -г-: ., В вычислительном устройстве реализуется уравнение связи

(1)

Ьд + fci X , ;

R - . - «ч -Wl6 W4 a3Cb- 2 V4 5ii где J- отношение расхода грею -:We.Vb:r..vX-i± i - адегд пара ft расходу вх ного растворАТ R- теплота конденсации во дяного пара; хг-- --- ёшё с а у|уж tti:paB i: pe ющей камере, С; Xj - койцёнтрация входного раствора, вес.%; Xj- заданная «ойцёнт|)ация раствора на выходе из гшпарата, вес.%|( Xi - температура раствора в аппарате,С;

703110

Xj скорость изменения температуры раствора в аппарате, С/ч; Хб - расход исходного раств

ра в аппарат, кг/ч;

5 Ьо , Ь, коэффициенты аппроксима ции зависимости теплоты конденсации водяного пара от его температуры: Коэффициенты а0 ... а определяютсяна основании экспериментальных данных и зависят от конструктивных . размероваппарата, характеристик греющего пара и исходного раствора и имеют, например, следующие численные значения: 457,0; а -600,9; ag 0,539; aj . -0,116; а4. 0,339; ag 45960,5.

Выходной сигнал вычислительного устройства 8, пропорциональный отQ ношению расхода пара к расходу исходного раствора, поступает в регулятор 5, гдэ сравнивается с текущим соотношением, и при рассогласовании отрабатывается регулирующее воздействие на изменение расхода греющего

пара,

Изменение расхода и/или состава входного.раствора, а также ухудшение условий процесса теплопередачи вследствие образования накипи на теплопередающей поверхности вызывает изменение температуры пара в греющей камере и температуры раствора в аппарате, В результате вычислительное устройство, используя сигналы от датчиков If 10, 9, 11, 12 и 13, пропорциональные текущим значениям расхода ;и концентрации йходного раствора, температуре пара в греющей камере, заданной концентрации готового продук& та, температуре раствора в аппарате, а также скорости ее изменений по формулам (1) и (2), формирует задание ретулятору соотношения расхода пара и входного раствора так, чтобы при

5 этом концентрация выходного раствора поддерживалась постояйной и равной за данной величине. Формула изобретения Способ регулирования процесса выпаривания путем стабилизации температуры исходного раствора и уровня раствора В ;аППарате, регулирования соотношения расхода греющего пара к расходу исходного раствора изменением Подачи пара с учетом концентрации исходного раствЬра, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют температуру пара в греющей камере аппарата, температуру раствора в аппарате, скорость ее изменения и в зависимости от; указанных параметров корректируют

соотношение расхода грвйщего пара к расходу исходного раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

703110

2.Авторское свидетельство СССР 297366, кл. В 0-1 D 1/26, 1969.