Устройство автоматического управления процессом очистки газа в адсорберах

 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом очистки газов в адсорберах , используемых в газовой и нефтяной промьшленности, и позволяет экономить энергозатраты за счет полной отработки адсорбента. Устройство содержит коллектор 1 очищаемого газа, сумматоры 15-18, 24 и 25, регуляторы 7-10, 22 и 23 расхода газа через каждьш адсорбер 2-5, 20, 21, регулирующие 11-14, 27 и 28 и переключающие 6 клапаны, датчики 32-34 расхода давления и температуры очищаемого газа соответственно, установленные на коллекторе 1, блок 19 расчета расхода газа через каждьй адсорбер 2-5, 20 и 21, выходы кото- .рого соединены с регуляторами 7-10, 22 и 23, а входы - соответственно с выходами датчиков 32-34, влагомеры 26-31 очищенного газа и блок 35 управления , входы которого соединены с выходами влагомеров 26-31 и сумматоров 15-18, 24 и 25, а выходы - с переключающими клапанами 6 адсорберов 2-5, 20 и 21. 3 ил. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4090087/23-26 (22) 07.07,86 (46) 23.05.88. Бюл. Р 19 (71> Казанское научно-производственное объединение "Нефтепромавтоматика" (72) О.M.Ïàê и Е.В.Кузнецов (53) 66.082-52 (088.8) (56) Троков В.П. Промысловая подготовка нефти за рубежом. — M.: Недра, 1 983, с. 105-106.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1005858, кл. В 01 D 53/34, 1981. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОЧИСТКИ ГАЗА (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом очистки газов в адсорберах, используемых в газовой и нефтяной промышленности, и позволяет экономиТь энергозатраты за счет полЮ

„.,Я0„„1397067 А1 (51) 4 В 01 D 53/26, G 05 D 27/00 ной отработки адсорбента. Устройство содержит коллектор 1 очищаемого газа, сумматоры 15-18, 24 и 25, регуляторы 7-10, 22 и 23 расхода газа через каждый адсорбер 2-5, 20, 21, регулирующие 11-14, 27 и 28 и переключающие 6 клапаны, датчики 32-34 расхода давления и температуры очищаемого газа соответственно, установленные на коллекторе 1, блок 19 расчета расхода газа через каждый адсорбер 2-5, 20 и 21, выходы кото. рого соединены с регуляторами 710, 22 и 23, а входы — соответственно с выходами датчиков 32-34, влагомеры

26-31 очищенного газа и блок 35 управления, входы которого соединены с выходами влагомеров 26-31 и сумматоров 15-18, 24 и 25, а выходы— с переключающими клапанами 6 адсорберов 2-5, 20 и 21. 3 ил.

1397067

Изобретение относится к устройствам ав томатиче ского ре гулирования процессом очистки газа от влаги с помощью адсорбентов и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности.

Цель изобретения — экономия энергозатрат за счет полной отработки адсорбента. . 10

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг.2 — схема расчета расхода газа через каждый адсорбер; на фиг.3 — схема блока управления.

Устройство содержит входной кол- 15 лектор 1 газа, параллельно работающие адсорберы 2-5, переключающие кла- паны 6, регуляторы 7-10, регулирующие клапаны 11-14, сумматоры 15-18 расхода газа на входе каждого адсор- 20

I бера, блок 19 расчета расхода газа через каждый адсорбер, адсорберы 20 и 21, через которые производится регенерация, и регуляторы 22 и 23, сумматоры-.24 и 25 расхода газа через адсорберы 20 и 21, влагомеры 26-31 газа на выходе каждого адсорбера 2-5, 20 и 21, датчики расхода 32, давления

33 и температуры 34, установленные на коллекторе 1, и блок 35 управления. Блок 19 выходами соединен с регуляторами 7-10, 22 и 23, которые связаны с регулирующими клапанами

11 — 14, а входами — с датчиками

32-34. 35

Блок 19 содержит первый 36 и второй 37 элементы сложения, первый 38 и второй 39 элементы деления, элементы извлечения квадратного корня 40 и умножения 41, причем входы первого 40

36 и второго 3? элементов сложения являются первым и вторым входами блока 19, первый вход элемента 41 умножения является третьим входом блока

19, а выход второго 39 элемента деле- 45 ния является выходом блока 19. Выходы первого 36 и второго 3? элементов сложения соединены с первым и вторым входами первого 38 элемента деления, выход которого через элемент 40 извлечения квадратного корня соединен с вторым вхопом элемента 41 умноже ния, выход которого соединен с входами второго элемента 39 деления.

Блок 35 управления входами соединен с сумматорами 15-18, 24 и 25 расхода газа на входе каждого адсорбера и влагомерами 26-31 на выходе каждого .адсорбера.

Выходные сигналы блока 35 управления подаются на переключающие клапаны.

Блок 35 управления содержит по каждому каналу управления соответствующим адсорбером первый 42 и второй

42 интеграторы, элемент 44 умножения, делитель 45 и элемент 46 сравнения, причем первый вход блока 35 управления соединен с первым входом элемента 44 умножения и входом первого интегратора 42, второй вход блока 35 управления соединен с вторым входом элемента 44 умножения, выход которого соединен с входом второго интегратора 43, выход которого и выход первого интегратора 42 соединен с первым и вторым входами делителя 46

1 соответственно, соединенного выходом с входом элемента 46 сравнения, выход которого является соответствующим выходом блока 35 управления.

Устройство работает следующим образом.

Очищаемый газ подается по коллектору 1 в работающие адсорберы 2-5.

Равномерность распределения потока в каждый адсорбер осуществляется регуляторами 7-10 путем воздействия на клапаны 11-14 в зависимости от управляющего сигнала от блока 19. Сигналы от сумматоров 15-18 и влагомеров 2629 поступают на вход блока 35 управления, где определяется среднее значение влагосодержания на выходе каждоI го адсорбента, которое характеризует степень отработки адсорбента и качество работы адсорберов. При дости>кении средним значением влагосодержания заданного значения блок 35 управления выдает команду на переключающие клапаны 6. В устройстве с помощью блока 19 рассчитывается расход газа через каждый адсорбер путем определения общего расхода газа через каждпт адсорбер путем определения общего расхода газа с коррекцией по давлению и температуре и выработки управляющих сигналов, подаваемых на регуляторы 7-10, с учетом общего расчетного значения расхода газа и количества работающих адсорберов. Расчетное значение расхода газа на входном коллекторе 1 определяется по формуле (Р„-1,озз

g 273+Т„

1397067

Qp (2) Фо рмула

Устройство автоматического управления процессом очистки газа в ад45

50 где Q — расчетное значение расхода

1 газа

Q измеренное объемное значение расхода газа;

Р„ - измеренное значение давления газа

Т„ - измеренное значение температуры газа;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Выходной аналоговый сигнал с блока 19, пропорциональный расчетному значению каждого потока, подается на соответствующий регулятор. Расчетное значение каждого потока определяется по формуле где N — количество работающих адсорберов.

Блок 35 управления в соответствии с заданной программой" осуществляет последовательность опроса сигналов, вычисление и выдачу управляющих сигналов на переключающие клапаны соответствующего адсорбера.

Вычисление среднего значения влагосодержания на выходе каждого адсорбера производится по формуле п

Х 0;. ; (3) ср и где с — расчетное среднее значение С1 влагосодержания газа; — измеренное значение расхода

1 газа при i-м опросе сигна»: ла; — измеренное значение влагосодержания при i-м опросе сигнала, n — количество опросов сигналов за определенный интервал времени.

При достижении расчетным значением заданного значения влагосодержания, ъ блок 35 вырабатывает позициойные сигналы, которые поступают на соответствующие переключающие клапаны для переключения отработанных адсорберов на регенерацию, а других— на адсорбцню.

Первый элемент 36 сложения осуществляет сложение цифрового кода fP >) сигнала давления с кодом j1 033) постоянно хранящимся в этом элементе. Второй элемент 37 сложения осу20

35 ществляет сложение цифрового кода

° °

Т сигнала температуры с кодом

273, постоянно хранящимся в этом элементе.

Второй элемент 39 деления осуществляет деление кода, подаваемого на его вход, на код (11, постоянно хранящийся в этом элементе. Поэтому узлы 36, 37 и 39 представлены на схеме как одновходовые.

Элемент 41 умножения осуществляет умножение кодов (Q ) сигнала объемного расхода газа, подаваемого на его первый вход, когда подаваемого на его второй вход, и кода jK) постоянно хранящегося в этом элементе. Поэтому элемент 41 представлен на схеме как двухвходовый.

Таким образом, блок 19 осуществляет вычисление цифрового кода расхода газа по формуле (1) и значение цифрового кода jQ Д для каждого потока по формуле (2).

Элемент 46 сравнения блока 35 управления сравнивает значение кода (,, вычисленного по формуле (3), с кодом („) заданного значения влагосодержания и в момент их равенства формирует позиционные сигналы на переключение соответствующего адсорбера в режим регенерации, а отрегенерированного — в режим адсорбции. изобретения сорберах, содержащее входной коллектор газа, сумматоры и регуляторы расхода газа через каждый адсорбер, делители, регулирующие и переключающие клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии энергозатрат за счет полной отработки адсорбента, оно дополнительно содержит датчики расхода, давления и температуры, установленные на коллекторе газа, блок расчета расхода газа через каждый адсорбер, выходы которого соединены с регуляторами, а входы— с датчиками, влагомеры, установленные на выходе адсорберов, интеграто-, ры, элементы умножения и сравнения, при этом выходы каждого сумматора

1397067 соединены с первыми интеграторами и первыми входами элементов умножения, вторые входы которых соединены с соответствующим влагомером, входы вторых интеграторов соединены с выходами элементов умножения, выходы интеграторов соединены с делителями, а переключающие клапаны каждого адсорбера соединены с выходами соответствующих элементов сравнения, входы которых соединены с выходами делителей.

1397067

Составитель А. Каретников

Редактор А.Мотыль Техред М.Дидык Корректор Г. Реше тник

Тираж 642 Подписное

ИНИИПИ Государственного"комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2545/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4