Способ автоматического управления процессом выпаривания в многокорпусной установке и многокорпусная выпарная установка
Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусными выпарными установками, применяющимися для концентрирования растворов в различных отраслях промышленности, в частности при переработке сточных вод металлургических, химических и др. производств, и позволяет повысить точность стабилизации концентрации готового продукта и надежность управления . Способ заключается в коррекции расхода греющего пара в зависимости от исходной концентрации раствора, в автоматической стабилизации расхода исходного раствора и перепадов давлений вторичного пара между корпусами установки и в зависимости от измеренного значения расхода упаренного раствора с коррекцией по разности между заданной и измеренной концентрации упаренного раствора. Многокорпусная выпарная установка для реализации способа, содержащая п последовательно соединенных выпарных аппаратов , контур стабилизации расхода греющего пара с коррекцией по концентрации исходного раствора и датчик расхода исходного раствора к одноемкостному обьекту регулирования , для чего она дополнительно содержит п датчиков давления, установленных в каждом аппарате установки, п-1 гидрозатвор на перетоках раствора из аппарата в аппарат, п-1 регулятор стабилизации перепадов давлений вторичного пара, регулирующие органы которых установлены на линиях вторичного пара или на линиях отвода конденсата, контур стабилизации исходного раствора, датчик расхода упаренного раствора, корректирующий блок и задатчик концентрации упаренного раствора, при этом первый вход корректирующего блока подключен к датчику концентрации исходного раствора, второй вход - к датчику расхода упаренного раствора, третий вход - к задатчику концентрации упаренного раствора , а выход корректирующего блока соединен с регулятором расхода греющего пара, каждый из регуляторов стабилизации перепадов давлений вторичного пара свои ми входами соединены с датчиками давления двух соседних аппаратов. 1 табл., 2 ил. со с XJ (Л СП 00 ел ел
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Б Ы t 755855 А1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ - «-3- !...зг.б„., ЕПНтИ4-7:,.;10,;". „;;. :;;! ГИБЛИ )1Е, Изобретение относится к способам ав-- применяющимися для концентрирования таматического управления многокорпусны- растворов в различных отраслях промышми выпарными установками (МВУ), леннасти и, в частностй, при переработке 1 2 (21) 4840845/26 симости от измеренного значения расхода (22) 17,05.90 упаренного раСтвора с коррекцией по раз(46) 23.08.92, Бюл. N 31 ности между заданной и измеренной кон(71) Донецкий филиал Всесоюзного научно- центра ции упаренного раствора. исследовательского и проектного института Многокорпусная выпарная установка для по очистке технологических газов, сточных реализации способа, содержащая и послевод и иСпользованию вторичных энергоре- довательно соединенных выпарных аппарасурсов предприятий черной металлургии тов, контур стабилизации расхода греющего (72) Б,M.Ãðàõîâñêèé, А,А.Тарасенко, пара с коррекцией по концентрации исходЮ.Н.Резников и БД,Педящ ного раствора и датчик расхода исходного (56) Авторское свидетельство СССР раствора к одноемкостному объекту регулиМ 703110, кл. В 01 D 1/00, 1977.. рования, для чего она дополнительно содерАвторское свидетельство СССР . жит и датчиков давления, установленных в N 1037923, кл. В 01 Р 1/30, 1982. - каждом аппарате установки, и-1 гидрозат(54) СПОСОБABTOMATNЧEСКОГO УПРАВ- вор на перетоках раствора из апйарата в ЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ В аппарат, и-1 регулятор стабилизации переМНОГОКОРПУСНОЙ УСТАНОВКЕ И МНО- падов давлений вторичного пара, регулируГОКОРПУСНАЯ ВЫПАРНАЯ YCTAHOBKA ющие органы которых установлены на (57) Изобретение относится к способам ав- линиях вторичного пара или на линиях отвотоматического управления многокор- да конденсата. контур стабилизации исходпусными выпарными установками, ного раствора, датчик расхода упаренного применяющимися для концентрирова- раствора, корректирующий блок и задатчик ния растворов в различных отраслях концентрации упаренного раствора, при промышленности, в частности при перера- этом первый вход корректирующего блока ботке сточных вод металлургических; хйми- подключен к датчику концентрации -исходческих и др. производств, и позволяет ного раствора, второй вход — к датчику расповысить точность стабилизации концент- хода упаренного раствора, третий вход — к рации готового продукта и надежность уп-: задатчику концентрации упаренного расравления. Способ заключается в коррекции твора, а выход корректирующего блока соерасхода греющего пара в зависимости от динен с регулятором расхода греющего исходной концентрации раствора, в автома- пара, каждый из регуляторов стабилизации тической стабилизации расхода исходного . перепадов давлений вторичного пара своираствора и перепадов давлений вторичного ми входами соединены с датчиками давлепара межДу корпусами установки и в зави- ния двух соседних аппаратов. 1 табл., 2 ил. 1755855 сточных вод металлургических, химических и др. производств. Целью изобретения является повышение точности стабилизации концентрации готового продукта и надежности управления. На фиг.1 изображена схема многокорпусной выпарной установки, реализующей заявленный способ; на фиг.2 — схема друго- го варианта установки.. Установка содержит: корпус (1-n), выпарного аппарата, вторичный прибор 2 с датчиком 3 расхода раствора, регулятор 4 расхода раствора на установку с регулирующим органом 5 и задатчиком 6, (n-1) регуляторов 7, стабилизации перепадов давлений с датчиками 8 давлений, установленными в корпусахвыпарных аппаратов и регулирующими органами 9, (п-1) гидрозатвором 10. Контур управления степенью концентрирования содержит датчик 11 расхода упаренного раствора, датчик 12 концентрации исходного раствора, блок 13 формирования коррекции с.задатчиком 14 концентрации упаренного раствора, регулятор 15 расхода греющего пара с регулирующим органом 16 и вторичный прибор 17 с датчиком расхода греющего пара. Другой вариант приведения MBY к одноемкостному объекту регулирования отличается тем, что регулирующие органы 9 стабилизирующих регуляторов 7 устанавливаются на линиях отвода конденсата из греющих камер аппаратов (фиг.2), Способ осуществляется следующим образом: исходный раствор поступает в первый корпус МВУ с постоянным расходом соответствующим заданной производительности задатчиком 6, Расход раствора контролируется прибором 2. Раствор, частично выпариваясь, свободно перетекает из аппарата в аппарат через гидрозатворы 10, поскольку перепады давлений по аппаратам застабилизированы регуляторами 7, Постоянный расход исходного раствора поддерживается регулятором 4, а расход упэренйого растаора измеряется и преобразуется датчиком 11, после чего сигнал йоступает в блок 13, в который одновременно вводится информация о заданной концент рации готового продукта (упаренного раствора) — задатчиком 14 и о текущем значении исходной концентрации раствора от датчика 12. Блок 13 формирует управляющий сигнал регулятору 15 расхода пара, который обеспечивает необходимую интенсивность выпаривания раствора, а следовательно, заданную концентрацию готового продукта, Эффективность приМенения принципа приведения многокорпусной выпарной установки к одноемкостному объекту регулирования возрастает с увеличением числа 5 выпарных аппарэтов(п), В известных способах с увеличением количества корпусов, как правило, снижается надежность и устойчивость управления, ухудшается качество регулирования в результате возрасгания 10 емкостных запаздываний. Кроме того, увеличивается количество контрольно-регулирующей аппаратуры особенно при автономном управлении каждым выпарным аппаратом. Приведение МВУ к одноемкост15 ному обьекту регулирования исключает указанные факторы, поскольку с точки зрения автоматического управления МВУ преобразуется как бы в установку с одним выпарным аппаратом. 20 Существенным преимуществом заявляемого способа управления процессом выпаривания является повышение кондиционности готового продукта, т.е, увеличение точности стабилизации заданной 25 концентрации готового продукта может быть произведено по степени отклонения концентрации от заданного значения (B %) применительно к конкретной МВУ, Пример, Сравнение произведено 30 применительно к трехкорпусной выпарной установке НЛМК, производительностью 15 з м /ч, перерабатывающей сточные воды с получением 35%-ного раствора хлорйстого кальция, как товарного продукта в количест35 ве 0,8-1,0 мэ/ч, Колебания исходной концентрации сточных вод в реальных условиях превышают 50% от среднего значения, Емкостное и . приборное запаздывание на установке по 40 каналу концентрйрования соответственно 30 и 2 мин. Возмущающее воздействие на входе 50%. При реализации заявляемого способа иМеют место только приборные (транспортные) запаздывания, Данные cse45 дены в таблицу. Формула изобретения 1, Способ автоматйческого управления процессом выпаривания в многокорпусной установке, включающий измерение расхода 50 исходного раствора и регулирование расхода греющего пара с коррекцией по концентрации исходного раствора, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации концентрации готового про55 дукта и надежности управления, дополни-: тельно стабилизируют расход исходного раствора, перепады давлений вторичного пара между корпусами установки, измеряют расходупаренного раствора, в зависимости от которого изменяют расход греющего паХарактерные параметры. Способ п авления Известные способы Заявляемый Идеальный по литературным источникам х.на НЛМК Время запаздывания, мин Содержание CaClz íà последней ступени. выпаривания, кгlм Содержание CaClz в конечном продукте, ь Отклонение ат заданной концентрации, 0 50 459,7 407,1 462,0 429,1 30,9 34,8 35,0 32,5 «+ 2,5 +0,2 + 4,2 5 . .. - 1755855 . 6 ра с коррекцией по разности между задан- . тор стабилизации перепадов давлений втоной и измеренной концентрациями упарен- ричного пара, регулирующие органы кото- ного раствора; .: . рых установлены на линиях вторичного пара 2. Многокорпусная выпарная установ- или на линиях отвода конденсата, контур ка, содержащая п последовательно соеди- 5 стабилизации расхода исходного раствора, ненных выпарных аппаратов, контур датчик расхода уйарейного раствора, коррегулирования расхода греющего пара с ректирующий блок и задатчик концентракоррекцией по концентрации исходного ции упаренного раствора, при этом первый раствора и датчик расхода исходного рас- вход корректирующего блока подключен к твора, отличающийся тем, что, с целью 10 датчику концентрации исходного раствора, повышения точности стабилизации кон- .:второй вход — к датчику расхода упаренного центрации готового продукта и надежно- раствора, третий вход — к эадатчику концен-. сти управления путем приведения трации упаренного раствора, а выход кормногокорпусной выпарной установки к од- ректирующего блока соединен с ноемкостному объекту регулирования, она 15 регулятором расхода греющего пара, каждополнительно содержит и датчиков давле- дый из регуляторов стабилизации перепания, установленных в каждом аппарате ус- доа давлений вторичного пара своими тановки, и-1 гидроэатвор на перетоках входами соединен с датчиками давления раствора иэ аппарата в аппарат, п-1 регуля- двух соседних аппаратов. 1755855 Составитель Г,Кротков Texpep M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Петрова Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3037 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
