Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой
Изобретение относится к системам автоматического управления вакуум-выпарными установками, применяемыми в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах, и позволяет снизить энергозатраты на процесс и повысить эффективность работы системы. Система содержит регуляторы 1, 5 давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регулятор 4 концентрации упаренного раствора на выходе выпарной установ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК!
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ф;! (1
1 6д ж 7 Я4.37Ф %
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3994102/31-26 (22) 29.10.85 (46) 07.03.88. Бюл. № 9 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А. Е. Аникеев, М. 3. Кваско, В. В. Миленький, B И. Кушнир, А. Б. Булгаков и А. К. Плесконос (53) 660.12-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Х !243757, кл. В 01 D !/30, 1984.
Авторское свидетельство СССР
Х 1332355, кл. В 01 D !/30, 1985.
„„SU„„1378885 А 1 (5!) 4 В 01 D 1/30, G 05 0 27 00 (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ М НОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления вакуум-выпарными установками, применяемыми в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах, н позволяет снизить энергозатраты на процесс и повысить эффективность работы системы. Система содержит регуляторы 1, 5 давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регулятор 4 концентрации упаренного раствора на выходе выпарной установ1378885 ки и контуры 2, 3 стабилизации уровней раствора по корпусам, первичные преобразователи для измерения расхода греющего пара в первый корпус, расходов охлаждающей воды на конденсатор и у.паренного раствора, выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего функциональных устройств 8, 9, !0 согласования значений параметров, измеряемых во времени, первичный преобразователь для измерения расхода раствора в первый корпус, устройство 7 для определения значения переменной составляюгцей удельной фактической себестоимости. Вход последнего соединен с выходами фуHKll»(>Hdëüíû>; устройств 8, 9, !О и выходом первичного преобразователя для измерения расхода раствора на входе в первый корпус. Входы устройства 1 пересчета коэффициентов математической модели соединены с устройством 7 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости, а также с выходами первого и второго функциональных устройств 8, 10. Вход устройства 12 для определения по модели значения переменной составляющей удельной себестоимоИзобретение относится к системам автоматического управления вакуум-выпарными установками без промежуточного пароотбора, применяемыми, в частности, в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах и т.д.
Цель изобретения — снижение энергетических затрат на ведение процесса выпаривания, повышение эффективности работы системы.
На чертеже представлена схема системы управления.
Система содержит регулятор 1 давления греющего пара, вход которого связан с первичным преобразователем давления на линии греющего пара, а выход связан с исполнительным устройством на линии греющего пара, регуляторы 2 и 3 уровня жидкости по корпусам, входы которых связаны с первичными преобразователями уровня в соответствующих корпусах, а выходы заведены на исполнительные устройства, установлен- 2р ные на линиях подачи жидкости в соответствующий корпус, регулятор 4 концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, вход которого связан с первичным преобразователем концентрации (плотности), размещенным на линии упаренного раствора, а выход заведен на исполнительное устройство, размещенное на той же сти процесса соединен с выходом устройства 1 пересчета коэффициентов математической модели. Входы блока сравнения 14 соединены с выходами устройства 12 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости и устройства 7 для определения значения переменной составляющей удельной себестоимости. Вход блока памяти соединен с выходом блока сравнения, а выход подключен к входу устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели. Выходы сглаживающих фильтров подключены к задатчикам регуляторов 1, 5 давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах. Система дополнительно сод 1>iK»T мно кительно-делительное устройство 13 расчета оптимальных значений расходов грею>цего пара на входе в первый корпус и охлаждающей воды на конденсатор, входы которого соединены с выходом устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели и с выходом блока сравнения 14, а выходы соединены с входами сглаживающих фильтров 16, 17. ! ил. линии, и регулятор 5 давления сокового пара на выходе из последнего корпхса, вход которого связан с первичным преобразователем давления сокового (вторичного) пара на выходе из последнего корпхса, а выход — с исполнительным устройством, расположенным на трубопроводе подачи охлаждающей воды в конденсатор 6.
Система содержит устройство 7 для определения значения переменной составляющей удельной фактической себестоимости, входы которого через функциональные устройства 8 10 согласования значений параметров, измеряемых во времени, связаны соответственно с первичными преобразователями расходов гревшего пара на линии греющего пара, упаренного раствора на выходе выпарной установки, размещенного на линии упаренного раствора, охла кдак>щей воды на конденсатор, установленного на трубопроводе подачи охлаждаюгцей воды в конденсатор, а также непосредственно с выходом первичного преобразователя расхода раствора на входе в первый корпус выпарной установки.
Выходы устройств 7, 8 и 10 заведены на вход устройства 1 пересчета коэффициентов математической модели, выход котороп> связан с входом устройства 12 для опреде1378885 ления значения переменной составляющей удельной себестоимости процесса.
Кроме того, выход устройства 11 связан с входом устройства 13 расчета оптимальных значений расходов греющего лара на входе в первый корпус и охлаждающей воды на конденсатор.
Выход устройства 12 связан с входом блока 14 сравнения, на второй вход которого заведен выход устройства 7.
Выходы блока 14 сравнения связаны с входами устройства 13 и блока 15 памяти, выход последнего заведен на вход устройства 11.
Выход устройства 13 заведен на входы сглаживающих фильтров 16 и 17. Выход сглаживающего фильтра 16 связан с заданием регулятора 1, а выход фильтра 17 с заданием регулятора 5.
Система работает следующим образом.
Стаблизирующие контуры давления греющего пара в первом корпусе, уровней жидкости по корпусам, концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, давление сокового (вторичного) пара на выходе из последнего корпуса с помощью соответственно регуляторов 1 — 5 поддерживают соответствующие параметры на уровнях, равных заданным.
В устройство 7 поступают сигналы от первичного преобразователя расхода раствора на входе в первый корпус и через функциональные устройства 8 10 соответственно от первичных преобразователей расходов греющего пара на входе в первый корпус, упаренного раствора на выходе выпарной установки и охлаждающей воды на конденсатор.
Устройства 8 — 10 служат для пересчета измеряемых параметров во времени измерения расхода на входе в первый корпус.
На выходе данных устройств формируется сигнал согласно следующей функциональной зависимости.
Для аналогового устройства
x = 5 х.g(t) dt, (1) где х — замеряемая переменная;
x — переменная, пересчитанная с учетом динамического сдвига;
g(t) — - весовая функция по каналу х So, определенная заранее, где
So — расход раствора на входе в первый корпус выпарной установки.
Для дискретного устройства
Il -! х= t Х g (i — m) х(гп), (2) гze t — интервал замера данных; х(m) — m-e значение замеряемой переменной;
tl — количество замеряемых значений для расчета.
На выходе устройства формируется сигнал, пропорциональный значению перемен5
О г (3) где Сф— переменная технологическая составляющая удельной фактической себестоимости; расход греющего пара на входе в первый корпус, пересчитанный согласно формуле (1) или (2); расход охлаждающей воды на конденсатор, пересчитанный согласно формуле (1) и (2); расход раствора на входе в первый корпус; расход упаренного раствора на выходе выпарной установки, пересчитанный согласно формуле (1) или (2);, стоимость греющего пара; стоимость охлаждающей воды.
1О
Do о
So
5г
П
Пг—
Сигнал, формируемый согласно формуле (3) с выхода устройства 7, и сигналы, формируемые согласно формуле (1) или (2) с выходов устройств 8 10 поступают на вход устройства 11, на выходе которого формируются сигналы согласно зависимостям
Р
Р(= Р +
Р2= «Рг )0
Р,= Р+ Л Go, Р4= 4+ 4I 5o Qo
1 5= Р5+ Po
Р6 Р6+ С 4 ° (4) (5) (6) (7) (8) (9) 40 гдеР,,Р,Р,, Р4 Р5 Р6 коэффициенты s равнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости;
PI, Рг, з, Р4Р, Р6 значения коэффициентов уравнения для определения по модели переменной составляющей удельной себестоимости, рассчитанных на предыдущем шаге адаптационной процедуры, постуfIBIoIILHx на вход устройства 1 с выхода блока !5 памяти; величина, с учетом которой происходит коррекция коэффициентов математической модели, рассчитываемая в устройстве 1 по следующей зависимости:
50 ной составляющей удельной фактической себестоимости. Выходной сигнал формируется согласно функциональной зависимости! З 7 (<(g г (.ое Ta <3>
Редактор > 13орович
Заказ <>32<5 Тираж b4 > 1 1<> (пи«и<и.
H H.< ! HHl1H Государств >
1 l. 3035,,11oñ><âa, Ж З5, Раушская иап,, д 4 5
11роизвод< твенно-потоп р»фиче< Ko< пр< дприяти«, ..,, жгород, ).< 1 lðîåë > и;>н, l сглажиВающие фильтры, Выходы которых подключень(к задатчикам регуляторов даВления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, от,гича(ощаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс и повышения эффективности работы системы, она дополнительно содержит множительно-делительное устройство расчета оптимальных значений расходов (рек)щего пара на входе в первый корпу«((ох лаждающей воды на коиденсатор, входьl которого соединс ны с выхо.том устройства пересчета коэффициентов математичс ской модели и с выходом блока «равнения, выходы соединены «входами сглаживак)п(иi фильтров.
