Способ автоматического управлениягРуппОй ВАРОчНыХ PEAKTOPOB B пРОцЕССЕпРОизВОдСТВА цЕллюлОзы Советский патент 1981 года по МПК D21C3/26 

телей целлюлозы, блок 10 вычисления температУри, датчик 11 температуры, датчик 12 изменения температуры, бло 13 запаздывания, .блок 14 запаздывани блок15 определения временного интер вала, регулятор 16 температуры, блок 17 коррекции, блок 18 расчета температурного коэффициента, исполнительный механизм 19, реле 20 блокировки, блок 21 вычисления коррекций, блок 22 вычисления температурного коэффициента, блок 23 расчета уровня расхода пара, блок 24 вычисления суммар ного расхода пара, блок 25 вы шсления прогнозируемого значения интегрального фактора, блок 26 сравнения, блок 27 вычисления температуры стоян ки, регулятор 28, реле 29 блокировки Предлагаемый способ управления группой варочных реакторов может быт реализован с помощью двухуровневой системы управления-, верхний уровень которой решает задачи управления производительностью и расходом пара а нижний - стабилизации заданного значения качественных показателей в каждом реакторе. Величина производительности групп варочных реакторов определяется коли чеством целлюлозы, получаемой с одно го котла и временем оборота котла. При условии постоянства загрузки цепи и стабильности качественных показате лей выход целлюлозы с одной варки можно считать постоянным. Оборот реактора можноопределить по формуле где Qvj - количество целлюлозы, получаемое за одну варку; N - число варочных реакторов; Т - время оборота котла; G - производительность варочного цеха. Таким образом, зная число работающих реакторов, выход целлнхпозы с одного реактора и стабилизируя оборот реактора, можно поддерживать величину производительности варочного цеха на заданном уровне. Рассчита оборот реактора Т и при-ниМая длитель ность механических стадий (загрузка реагентов, выгрузка целевого пропуска) , равными их математическим ожида ниям, рассчитываем суммарную длитель ность ( л tb) стадий заварки и варки j (2) где it - длительность стадии заварки длительность стадии варки At - длительность .механических стадий. Требуемые качественные показатели обеспечиваются выполнением услови Н Н,. (3) где Н - заданный суммарный интегральный фактор заварки и варки, определяемый -из уравнедия. H -n i -aтЛ,С,....Сз), (4) - параметры математигде. а. ческих моделей; требуемые качественные показатели целевого продукта; с. .. .Sg - концентрация варочного раствора. Вид математической модели С) заисит от конкретного способа варки.В частности, для процесса сульфитной варки вискозной целлюлозы уравнение (4) записывается ,,У- 1°о- -.У°2 а W - f де ,0; ,98; ,ll; ,0; с. - концентрация всего 50,; c,j. - концентрация связанного SOj ; У - жесткость целлюлозы в пер- манганатных единицах; Ч И Г п HJJjLiqo - интегральный о -фактор. По заданному интегральному фактоу, суммарной длительности стадий заарки и варки и скорости подъема температуры определяем интегральные факоры заварки и варки it Эо + иг-ЮО ,, ( п де 0о - начальное значение температуры варочного раствора. Из уравнения (6) рассчитываем лительность стадии заварки и варки температуры на стадиях заварки и арки (с -vktt-tut OCt)f Uo+ICit 7k.t С7) 6( t) Величины л t, u. t , k , 9;, 9Q+kukt определяют программу нагреа содержимого варочного реактора, беспечивающую Н Н и являющуюся аданием для системы нижнего уровня (регулирования температуры). Зная температурно-временной график задание по производительности, оп-. eдeляeIvl уровень потребления пара арочным цехом (расход пара) де KI - коэффициент пропорциональости. Стабилизация суммарного расхода ара осуществляется с учетом прирриетного распределения пара между ректорами. При отклонении суммарного расхода ара от заданной величины а т4п|с„р,Ьр} рассчитываетсявеличина поправки для каждого реактора с, - ; . ,-- г гд:1е г - число реакторов, потребляю- . щих пар; j - температурный приоритет; ,.1Ч/, в,49 р9- 0 (10) где 0 - некоторая заданная темпера- 0 В результате стабилизации суммарного расхода пара вид температурновременного графика, а следовательно, и значение интегрального фактора за- 15 варки может изменяться. Для обеспечения постоянства качественных показателей на стадии подъема температуры прогнозируется значение интегрального фактора на момент окончания варки 20 при условии, 4TO©(t)-©t .При совпа1дении прогнозируемого Н, и заданного значения интегрального фактора (t-o) ,где to - момент времени, при котором Нг, Н .25 Как показывают расчеты © изменяется в пределах , , что при большом числе () практически не сказывается на общем потреблении пара всеми .реакторами.-Схема, реализующая способ, работает следующим образом. Сигналы.1-3, пропорциональные значению производительности, числу реакторов и количеству целлюлозы, получаемой с одного реа-ктора, посту пают на вход вычислительного блока 4, с выхода которого снимают сигнал пропорциональный обороту реактора 5. Оборот реактора рассчитывают по формуле (1 ) . .40 Входной сигнал из блока 4 подают на вход блока б вы шсления, где рассчитывают длительность стадии нагрева и варки и интегральные факторы заварки и.варки. Расчет их (для одноступенчатого процесса) производится следующим образом. Определяют суммарную длительность стадий заварки и варки (tu по формуле (2), находят длительность,Q стадий л t заварки и л. t варКи и затем значения интегральных факторов из формул I :,9ol d20oit.V.2l i L:l29dt-.H-H, где Н - требуемое значение суммарного интегрального фактора рассчитывают в блоке 7 по сигналам от датчика 8 концентрации варочного раствора л 60 1атчика 9 заданного значения качественных показателей целлюлозы. В блоке 10 по сигналу начальной температуры с датчика 11, по выходному сигналу блока 6, соответствующему 6 дл чи под зад вре но за 16 дл бл где му вых 14 бло опр изм Сиг .16 его фор нал под 19 тел пря ют бло где .. 55 Л тельности нагрева, сигналу с дата 12, соответствующему скорости ъема температуры, рассчитывают анную температуру (температурноменной график) 4-. ь Найденную таким образом температурвременную программу через блок 13 аздывания 13 подают на регулятор температуры. Время запаздывания каждого реактора рассчитывают в ке 14 по формуле h-.d (,2,... N) - временной интервал между загрузками реактора; п- порядковый номер реактоСигнал, пропорциональный временноинтервалу, рассчитывают в блоке 15, од которого подан на вход блока Сигнал запаздывания с выхода ка 14 подают на вход блока 13.. В регуляторе 16 сравнивают сигнал еделенный в блоке 13, с сигналом еренным датчиком 11 температуры. нал рассогласования от регулятора подают в блок 17 коррекции, где изменяют на величину поправки, мируемой в блоке 21. Выходной сигблока 17 через реле 20 блокировки ают на исполнительный механизм на линии подачи пара в подогреваь 20 (или прямо в котел в случае мого обогрева . Величину коррекции д Gj рассчитывав блоке 21 по выходным сигналам ков 18, 22,23 и 24 G ;i4 Л k J - - .число реакторов, потребляющих пар;: Х- - температурный коэффициент, зависящий от измеренной температуры и определяемый в блоке 22 по сигналу с датчика 11 температуры Э fc G 0, 7 e , ff - задаваемая температура, константа, К, - коэффициент пропорциональности ; пр требуемый уровень расхода пара ко всем реакторам, оп ределяе№лй в блоке 23 по выходным сигналам блоков 4, . 10 и сигналам датчиков 2 и Ц; ГС:- суммарный текущий расход пара по всем реакторам, рассчитанный в блоке 24 по сигналам, пропорциональным требуемым расходам пара, формируемым в регуляторах 16

,f 5. - суммарный температурный J эффициент,храссчитанный в

блоке 18, по выходным сигналам блоков 22.

В блоке 25 рассчитывают прогнозируемое значение интегрального фактора на момент:окончания стадии варки. Выход блока 25 сравнивают в блоке 26 сравнения с выходным сигнале блока 7. По выходному сигналу блока 26 в блоке 27 рассчитывают температуру стоянки. Выход блока 27 подает на регулятор 28 выходной сигнал, который поступает на исполнительный механизм 19. Выход блока 26 подают на реле 29 блокировки, выход которого соединен с исполнительным механизмом 19.

Предлагаемый способ позволяет j nравлять качественно процессом варки в группе реакторов, обеспечивая заданную производительность при стабилизации ее качественных, показателей.

Формула изобретения

Способ автоматического управления группой варочных реакторов в процессе производства целлюлозы, состоящий в , что измеряют отклонение текущего значения температуры варочного раствора от заданного значения, определяют интегральный фактор, характерезующий показатели качества целлюлозы в каждом реакторе, и регулируют подачу пара к каждому реактору, отличающийся тем, что, с целью улучшений качества управления, определяют значения длительности, с температуры стгщий подъемов и стоянок в зависимости от интегрального фактора, производительности группы реакторов и количества работающих реакторов, в зависимости от чего заQ дают суммарный расход пара по всем реакторам,контролируют действительный суммарный расход пара во всех реакторах и определяют отклонение действительного суммарного расхода пара во всех реакторах от заданного и корректируют расход пара к каящсму реактору, дополнительно оцределяют в ходе стадии подъема интегральный фактор на момент окончания стадии стоянки для данного реактора и при достижении

0 им заданного значения корректируют температуру стоянки, затем определяют отклонение текущей температуры от скорректированной и дополнитед ьно корректируют расход пара к данному

5 реактору в зависимости от этого отклонения.

Источники информации, принятые во внимание при экспэртизе

1. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. М. , Гослесбумиздат, 1963, т.П, с.212-218.

slW