Способ автоматического регулирования процесса приготовления многокомпонентной смеси растворителей Советский патент 1982 года по МПК B01F3/08 G05D27/00 

1

Изобретение относится к области автоматизации приготовления растворителей и может быть применено при создании систем и средств автоматизации для производств триацетатной основы для кинофотопленок и магнитных лент, а также в других отраслях промышленности, где технологические процессы приготовления растворов и смесей проводятся периодическим способом.

Известен способ автоматического управления процессом смещения регулируемого и нерегулируемого потоков жидких компонентов путем измерения концентрации смеси и расходов компонентов, изменения расхода регулируемого компонента 1.

Основным недостатком указанного способа является недостаточная точность приготовления смеси заданной концентрации в условиях изменения концентраций и расходс в потоков входных компонентов, которые вызывают длительные переходные процессы регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического регулирования процесса приготовления многокомпонентой смеси растворителей путем изменения расхода укрепляющего раствора в зависимости от его концентрации в смеси, измерения величины произведения удельного веса концентрированного раствора на уровень в дозаторе и удельного содержания растворенного вещества, вы исления суммы этих величин, умножения ее на постоянные коэффициенты и, при равен сгве полученного сигнала заданию, прекращения подачи концентрированного раствора в дозатор 2.

Недостатком данного способа является

10 наличие емкости мерника, которая усложняет реализацию способа и требует дополнительных затрат по установке и обслуживанию приборрв контроля и исполнительных мехаиизмов.

Это же обстоятельство увеличивает чис15ло операций способа, в частности операции измерения уровня в баке-мернике, умножения произведения уровней и удельных весов концентрированного раствора и растворителя на постояииые коэффициенты.

20

Целью изобретения является повыщение эффективности ведения процесса, улучшения качества приготовления смеси и снижения затрат на оборудование. Поставленная цель достигается тем, что измеряют концентрацию укрепляющего раствора метанола, а его расход корректируют в зависимости от произведения ее первоначального объема на отношение разности заданного и текущего значений концентраций метанола в смеси,к разности концентрации укрепляющего раствора метанола и ее заданного значения в смеси. На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство для автоматического приготовления смеси содержит смесительный аппарат 1, задатчик 2 уровня, датчик 3 уровня, пороговое устройство 4, реле 5 времени, триггер 6, исполнительные механизмы 7 и 8, блок 9 вычисления объема смеси, задатчик 10концентрации метанола в смеси, блоки 11и 12 вычисления разности, вычислительный блок 13, датчик 14 расхода, анализаторы 15 и 16 концентрации, аналого-цифровые преобразователи 17-19 и счетно-дозирующее устройство 20. Способ реализуется следующим образом. Для приготовления рабочей смеси растворителей с заданной концентрацией в ней метанола заполняют смесительный аппарат раствором с преимущественным содержанием метиленхлорида до заданного объема и измеряют концентрацию в ней метанола. Затем измеряют концентрацию укрепляющего раствора метанола и добавляют в аппарат количество метанола, удовлетворяющее управлению материального баланса CjA-(V + Qy), т. е. при заданных V и ,. измеряемых Су и Сп, количество добавляемого метанола Qy определяют однозначно по указанной формуле, вытекающей из этого уравнения, где V - первоначальный объем смеси с преимущественным содержанием метиленхлорида; Сыя - концентрация гетанола в смеси; Су - концентрация укрепляющего раствора метанола; Сад - заданное значение концентрации метанола в смеси. Сигналом Зп от какого-либо внешнего устройства запускается триггер 6,который открывает исполнительный механизм 7, и в смесительный аппарат 1 загружается смесь с преимущественным содержанием метиленхлорида. В пороговом устройстве 4 сигнал датчичика 2, который задает требуемый уровень метиленхлорида в смесительном аппарате 1.. При равенстве этих сигналов пороговый элемент переключает триггер 6 в состояние, соответствующее закрытию исполнительного механизма 7, и запускает реле 5 времени, которое в свою очередь включает электродвигатель мещалки смесительного аппарата 1. После отработки заданной выдержки времени реле 5 времени отключает электродвигатель мещалки и дает команду на запись сигнала анализатора 16 концентрации, преобразованного с помощью аналого-цифрового преобразователя 17 в параллельный двоично-десятичный код, в счетно-дозирующее устройство 20. Одновременно сигнал датчика 3 J ровня, преобразованный с помощью анаЛОГО--..:фрового преобразователя 18 в двоиун- десятичный код, поступает в блок 9 вычисления объема смеси, а выходной сигнал анализатора 15, пропорциональный концентрации метанола, преобразованный аналогоцифровым преобразователем 19 в двоичнодесятичный код, подается на вход блока 12 разности. Блоки 11 и 12 осуществляют вычисление разностей Cja-Ccm и Су-Си. Выходы этих блоков и блока 9 связаны с входами вычислительного блока 13, осуществляющего умножение величины объема смеси на отношение полученных разностей. Выходной сигнал блока 13 подается на счетно-дозирующее устройство 20 в качестве задания дозы метанола, необходимой для получения смеси заданного состава. При этом открывается исполнительный механизм 8 подачи метанола в смесительный аппарат 1, и с датчика 14 расхода на счетный вход устройства 20 поступают последовательно импульсы, каждый из которых соответствует единице измерения количества протекающего метанола (например 1 л). В счетно-дозирующем устройстве осуществляется сложение числа, записанного в параллельном коде с аналого-цифрового преобразователя 17, с числом, выраженным последовательностью импульсов, поступающих сдатчика 14 расхода. Сложение производится до тех пор, пока величина полученной суммы не станет равной дозе метанола, представленной в цифровой форме вычислительным блоком 13. При достижении этого равенства на выходе счетно-дозирующего устройства 20 появляется сигнал, который переводит исполнительный механизм 8 в закрытое состояние, прекращая подачу метанола в смесительный аппарат 1. Таким образом, осуществляется формирование дозы и дозирование метанола до получения необходимой концентрации его в смеси растворителей. Предлагаемый способ позволяет сократить число единиц технологического оборудования, устанавливаемого на объекте, уменьщить затраты на установку, обслуживание, ремонт технических средств и повысить точность выдерживания соотношения компонентов в смеси растворителей. Экономический эффект от внедрения способа за счет повышения качества продукции составляет не менее 50 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ автоматического регулирования процесса приготовления многокомпонент