Устройство для программного регули-рования температуры экстрактора

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик ii 809105

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.06.79 (21) 2778163/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл."

Ci 05 D 23/185

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621-525 (088.8) Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 10.03.81 до делам изобретений и открытий

В. А. Черников, М. И. Алейников, В. А. Кольцов, С. g. ЗванСкий и Б. П. Калинов 1 (72) Авторы изобретения

4 )!

Грозненское научно-производственное объединение

«Промавтоматика» й=. (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ЭКСТРАКТОРА

Изобретение относится к устройствам программного регулирования температуры экстракции и может быть применено в медицинской, микробиологической, пищевой и нефтехимической промышленности.

Известно программное устройства для управления температурным режимом химических реакторов, содержащее программный задатчик с регулятором, преобразователь, автоматический определитель постоянной времени, связанный посредством преобразователя постоянной времени с регулятором (1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для программного регулирования температуры экстрактора, содержащее датчик температуры и програмный задатчик, связанные с регулятором температуры, три релейных регулятора, выходы которых соединены с блоком управления нагревом и охлаждением экстрактора, подключенным своими выходами к исполнительным механизмам на линиях подачи пара в рубашку экстрактора, отвода конденсата, подачи хладагента в рубашку экстрактора, перелива и слива хладагента из рубашки экстрактора (2).

Недостаток этих устройств заключается в том, что они не учитывают колебания начальной температуры сырья, что приводит к низкому качеству регулирования и в итоге к снижению глубины отбора целевого продукта, т. е. снижению производительности экстрактора.

Цель изобретения — повышение производительности экстрактора.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для программного регулирования температуры экстрактора, содержащем датчик и регулятор температуры, три релейных регулятора, программный задатчик. блок управления и исполнительные механизмы, установленные на линиях подачи пара и хладагента в рубашку экстрактора, от15 вода конденсата, перелива и слива хладагента из рубашки экстрактора, причем датчик температуры соединен со входами регулятора температуры и релейными регуляторами, выходы которых соединены со вхо20 дами блока управления; выходы блока управления соединены с соответствующими исполнительными механизмами, причем один из выходов соединен со входом программного задатчика, выход которого соединен с

809105 з одним из входов блока управления, установлен функциональный блок, элемент памяти, сумматор, задатчик, элемент сравнения и реле переключения, причем вход функционального блока подключен к одному из выходов программного задатчика, а выход— к первой пл.осовой камере сумматора, элемент памяти управляющей камерой подключен к выходу блока управления, входом — к датчику температуры, а выходом— ко второй плюсовой камере сумматора, минусовая камера которого соединена с задат- 10 чиком, а выход — с нормально открытым соплом реле переключения и плюсовой камерой элемента сравнения, минусовая камера которого подключена к выходу программного задатчика, при этом выход эле15 мента сравнения соединен с управляющей камерой реле переключения, нормально закрытое сопло которого связано с программным задатчиком, а выход реле переключения соелинен с камерой ФЗадание» регуКорректировка программы позволяет произвести ввод функционального блока, реализуеющего умножение сигнала программы на постоянный коэффициент, элемент па- 40 мяти для запоминания начальной температуры сырья, и сумматора для реализации алгебраического сложения сигналов с функционального блока, с элемента памяти и с задатчика начальной точки программы, которой в итоге представляет скорректирован- 45 ную программу, а ввод элемента сравнения и реле переключения позволяет отключить схему коррекции программы в момент, когда текущие значения основной и скорректированной программ сравниваются.

Автоматическая коррекция начала программы позволяет избежать перерегулирования температуры, обеспечить плавный подъем температуры и увеличить выход целевого продукта.

На чертеже представлена принципиаль- 55 ная схема предлагаемого устройства для программного регулирования температурой экстрактора. лятора температуры.

Одним из возмущений, вносимых в процесс и рограм много регулирования, является начальная температура сырья, которую практически невозможно застабилизировать в условиях периодического процесса, так как она зависит от многих факторов окружающей температуры, температуры хранения сырья, температуры растворителя, которые колеблются в довольно широких пределах, например в производстве гепарина эти колебания составляют 16+5 Ñ.

Так как программный задатчик имеет постоянную жесткую программу с определенной начальной температурой, то для избежания перерегулирования в начале процесса необходимо скорректировать программу к условиям начальной температуры сырья.

4

Устройство включает датчик 1 температуры, выход которого подключен к регулятору 2 температуры, к пелейным регуляторам 3 — 5 и ко входу элемента 6 памяти, управляющая камера которого связана с блоком 7 управления. Выходы элемента 6 памяти и функционального блока 8 подключены к плюсовым камерам сумматора 9, минусовая камера которого связана с задатчиком 10, а выход — с плюсовой камерой элемента 11 сравнения и с нормально открытым соплом переключающего реле 12, управляющая камера которого соединена с выходом элемента 11 сравнения. Программный задатчик 13 подключен своим входом к выходу блока 7 управления, а выходом— ко входу функционального блока 8, плюсовой камере элемента 11 сравнения и к нормально закрытому соплу переключающего реле 12. Камера «задание» регулятора

2 температуры связана с выходом переключающего реле. Выход с регулятора 2 температуры, выходы с релейных регуляторов 3 — 5 и кнопки 14 управления подключены ко входам блока 7 управления, выход которого связан с клапаном 15 на линии подачи пара в рубашку экстрактора, с клапаном 16 на линии сброса конденсата, с клапаном 17 на линии подачи воды, с клапаном

18 на линии перелива и с клапаном 19 на линии слива воды из рубашки экстрактора 20.

Работает устройство следующим образом.

В момент подготовки сырья и экстракции нажатием кнопки 14 включается блок 7 управления, который отрабатывает командный сигнал для открытия клапана 16 на линии конденсата, закрытия клапанов 18 на переливе и 19 на сливе воды и на включение программного задатчика 13. Выходной сигнал с программного задатчика 13 поступает на функциональный блок 8, где реализуется умножение на постоянный коэффициент и выход с функционального блока

8 поступает в одну из плюсовых камер сумматора 9, во вторую плюсовую камеру сумматора 9 поступает выход элемента 6 памяти, который запоминает начальную температуру сырья от датчика 1 температуры в экстракторе 20. Под действием выходного сигнала блока 7 управления одновременно с включением программного задатчика 13 в минусовую камеру сумматора 9 идет сигнал от задатчика 10, равный по величине температуре начала программы.

Выходной сигнал сумматора 9, являющийся скорректированной программой, поступает в плюсовую камеру элемента 11 сравнения и на нормально открытое сопло реле 12 переключения, с которого поступает в камеру «задание» П-регулятора 2 температуры, в камеру «переменная» которого поступает сигнал от датчика 1 температуры в экстракторе 20.

809105

Формула изобретения

2О

П-регулятор 2 температуры отрабатывает сигнал регулирующего воздействия, который проходит через включенный блок 7 управления на клапан 15 подачи пара в рубашку экстрактора 20.

Нагрев идет согласно скорректированной программы. В том случае, когда сигнал от программного задатчика 13, поступающий в минусовую камеру элемента 11 сравнения, сравняется с сигналом от сумматора 9, элемент ll сравнения переключает выходным сигналом реле 12 переключения и в этом случае в камеру «задание» П-регулятора 2 пойдет сигнал через нормально закрытое сопло реле переключения 12 непосредственно от программного задатчика 13.

При достижении темпера"уры окончания экстрации релейный регулятор 3 выходным единичным сигналом переключит блок 7 управления в режим форсированного нагрева до температуры кипения экстракта, по достижению которой блок 7 управления под воздействием выходного сигнала релейного регулятора 4 отрабатывает операцию выдержки кипения в течение определенного времени, после чего закрывает клапаны 15 подачи пара и 16 отвода конденсата и выдает сигналы на клапаны 17 подачи хладагента и 18 перелива, тем самым система переходит в режим охлаждения до заданной температуры, по достижению которой релейный регулятор 5 выходным сигналом отключает блок 7 управления, при этом блок 7 управления снимает командный сигнал с программного задатчика 13, останавливая его, с элемента 6 памяти, и в то же время клапан 17 подачи хладагента закрывается, а открывается клапан 19 слива хладагента из рубашки аппарата. Процесс экстракции закончен, устройство готово к новому включению.

Использование предлагаемого устройства для программного регулирования температу.ры экстракции позволит увеличить глубину отбора целевого продукта, например гепарина, на 0,5 /о.

Устройство для программного регулирования температуры экстра г гора, содержащее датчик и регулятор температуры, три релейных регулятора, программный задатчик, блок управления и исполнительные механизмы, установленные на линиях подачи пара и хладагента в рубашку экстрактора, отвода конденсата, перелива и слива хладагента из,рубашки экстрактора, причем датчик температуры соединен со входами регулятора температ ры и релеиными регуляторами, выходы которых соединены со входани блока управления; выходы блока управления соединены с соответствующими исполнительными механизмами и со входом программного задатчика, выход которого соединен с одним из входов блока управления, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, оно снабжено функциональным блоком, элементом памяти, сумматором, задатчиком, элементом сравнения и реле переключения, причем вход функционального блока подключен к выходу программного задатчика, а выход — к первой плюсовой камере сумматора, элемент памяти управляющей камерой подключен к одному из выходов блока управления, входом к датчику температуры, а выходом ко второй плюсовой камере сумматора, минусовая камера которого соединена с задатчиком, а выход — с нормально открытым соплом реле переключения и глюсовой камерой элемента сравнения, минусовая камера которого подключена к выходу программного задатчика, прн этом выход элемента сравнения соединен с управляющей камерой реле переключения, нормально закрытое сопло которого связано с программным задатчиком, а выход реле переключения соединен с камерой «задание» регулятора гем пер атуры.

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 224185, кл. G 05 В 23, 19, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР № 598945, кл. G 05 D 23/19, 1978.

809105

Составитель О. Гудкова

Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Тираж 951 Подписное

Редактор Н.Кешеля

Заказ 3/55

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4