Способ определения оптимального времени остановки выпарной установки на чистку
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ВоУа
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3711624/23-26 (22) 19.03.84 (46) 23.03.86. Бюл. № 11 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по охране вод (72) П. И. Елисеев, Е. Г. Вербато и В. Т. Колесниченко (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 167818, кл. В 01 D 1/00, 1965.
Авторское свидетельство СССР № 1018661, кл. В 01 D 1/30, 1982. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ОСТАНОВКИ
„„SU„„1219108 А
ВЬ1ПАРНОЙ УСТАНОВКИ НА ЧИСТКУ, включающий измерение расхода греющего пара, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет оптимального использования тепловой энергии пара во всем диапазоне работы установки, дополнительно измеряют время работы установки и время, необходимое на чистку, по измеренным параметрам определяют среднеинтегральный расход греющего пара, разность полученного и текущего значений расхода и по достижении указанной разностью нулевого значения определяют время остановки на чистку.
1219108
Изобретение относится к способам автоматического определения оптимального времени остановки выпарных установок на чистку, в частности в содовом производстве при упаривании растворов хлористого кальция и хлористого аммония, и может быть использовано также в других отраслях химической и пищевой промышленности.
В процессе работы выпарной установки на поверхности теплообмена образуется слой нерастворимых отложений, существенно сни- 10 жающий коэффициент теплопередачи и, следовательно, эффективность работы установки. При достижении определенной толщины отложений дальнейшая эксплуатация выпарной установки становится нецелесообразной без очистки поверхности. теплообмена.
Цель изобретения — снижение энергозатрат за счет оптимального использовачия тепловой энергии пара во всем- диапазоне работы установки.
На фиг. 1 изображена схема реализации способа; на фиг. 2 — кривые изменения производительности за цикл.
Количество тепла, переданное через поверхность теплообмена, пропорционально расходу греющего пара и определяется уравнением 25
Q = к ° F ° Atcp ° т где Q —. коэффициент переданного тепла; к — коэффициент теплопередачи;
F — площадь поверхности теплообмена;
Atop — средняя разность температур теплоносителей; т — время.
Коэффициент теплопередачи определяется зависимостью
К вЂ” — — ——
i А 8 «1
+3 + +4 35 где а1, а2 — коэффициенты теплоотдачи от горючего теплоносителя стенке и от стенки холодному теплоносителю;
3., Х вЂ” коэффициенты теплопроводнос- 4О ти стенки и слоя загрязнений;
6., 6 — толщина стенки и слоя загрязнений.
Так как E., Аi, 1iq ) Х и изменение незначительно, коэффициент теплопередачи и, следовательно, потребление греющего пара 45 определяются толщиной слоя загрязнений
6. При этом удельный расход греющего пара должен быть постоянным, т. е. исключен его проскок. С ростом слоя загрязнений уменьшается коэффициент теплопередачи, количество переданного тепла и пропорционально им потребление установки греющего пара (фиг. 2, кривая а) .
Таким образом, изменейие потребления установкой греющего пара при постоянном его удельном расходе характеризует уменьшение производительности за счет роста слоя загрязнений.
Эффективность работы выпарной установки определяется из экстремума функции средней производительности установки за цикл (фиг. 2, кривая б). Экстремум данной функции определяют как точку ее пересечения с функцией текущей производительности (фиг. 2). При этом исключается ошибка, вносимая изменением расхода упариваемого раствора.
На линии подачи греющего пара в выпарную установку, включающую последовательно соединенные выпарные аппараты
1 — 3 и барометрический конденсатор 4, установлен датчик 5 расхода. Выход датчика
5 связан с вычислительным блоком 6 и интегратором 7, второй вход которого соединен с блоком 8 измерения времени работы выпарной установки. Выход интегратора 7 соединен с вычислительным блоком 6, к последнему присоединены выходы функциональных блоков 8 и 9. На трубопроводах вывода отработанного пара установлены конденсатоотводчики 10 — 12.
Способ осуществляется следующим образом.
В вычислительный блок непрерывно поступают сигналы от датчика 5 о расходе греющего пара (С„) и от интегратора 7 — суммарное значение расхода греющего пара от начала цикла до текущего момента. Кроме того, в блок 6 поступает сигнал от функционального блока 8, пропорциональный времени работы выпарной установки с начала цикла до текущего момента (Тр) i u сигнал от функционального блока 9, пропорциональный времени, необходимому для чистки поверхности теплообмена (Т4). В блоке 6 производится вычисление среднеинтегрального расхода греющего пара по формуле
G= 4 t G с1, Тр + Т4 Ь
Среднеинтегральный расход греющего пара ассимптотически увеличивается с ростом времени работы выпарной установки и уменьшается с ростом слоя загрязнений на поверхности теплообмена. Таким образом, максимум функции среднеинтегрального расхода пара характеризует момент времени, когда слой загрязнений на поверхности теплообмена еще не достиг таких размеров, при которых производительность выпарной установки начинает снижаться. Время, соответствующее экстремуму среднеинтегрального расхода греющего пара, соответствует оптимальному времени остановки выпарной установки на чистку. Экстремум данной функции определяется как точка пересечения функций среднеинтегрального расхода греющего пара с текущим значением расхода греющего пара. В блоке вычислительной техники 6 производится сравнение вычисленного среднеинтегрального расхода греющего пара (G) с его текущим значением (G,) . Момент достижения ну левой разности этих величин соответствует
1219108
&„,c
Составитель Т. Чулкова
Техред И. Верес Корректор А. Тяско
Ти раж-663 Подлисное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор Л. Гратилло
Заказ 1182/9 оптимальному времени остановки выпарной установки на чистку. По этому показателю выдается сигнал остановки выпарной установки. Конденсатоотводчик IO обеспечивает постоянство удельного расхода греющего пара.
