Устройство для автоматического управления обогревом трубчатого многопоточного реактора

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»952946 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 120181 (21) 3233715/23-26 (g ) М. Кп. с присоединением заявки ¹С 10 G 9/20

С 05 П 27/00.

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2 30 8 82. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 2313882

l>>l >lW 66. 012-52 (088. 8),4

С.Г.Анашкин, В.В.Кафаров, В.A.Êóðèöûí, М.Р Тучинский и Ю.В.Родных

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ОБОГРЕВОМ ТРУБЧАТОГО МНОГОПОТОЧНОГО

РЕАКТ0РА

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления пиролизными печами в производстве олефинов и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности °

Известно устройство для автоматического управления процессом пиролиза в трубчатой печи, содержащее датчики и регуляторы температуры в конце потока реакционной смеси и расхода сырья в печь, регулирующие клапаны, а также систему изменения величины зоны реакции, состоящую из отсекающих клапанов, установленных на лини= ях подачи топлива в отдельные источники тепла, и.узла управления клапанами, связанного с регулятором pacxîäà сырья. Устройство осуществляет управление тепловым режимом в печи в зависимости от расхода сырья в ее змеевик 1 ).

Известно также устройство для автоматического управления многопоточной трубчатой печью, содержащее датчики, регуляторы и клапаны на линии йодачи топлива в каждый источник тепла, датчики температуры на выходе каждого потока(2).

Недостаток известных устройств заключается в том, что они не обеспечивают высокой производительности реактора.

При управлении с помощью известных устройств возникает большая разница (до 30%) между расходами топлива в отдельные источники теплаоизэа значительной величины взаимосвязей тепловых потоков отдельных источников тепла.Это связано с тем, что качество регулирования оценивается только по температуре в конце потока. В результате этого трубы реактора нагреваются неравномерно по периметру, что приводит к местным перегревам труб и возникновению больших градиентов температур внутри потока. Последнее явление, в случае обогрева термохимического реактора, снижает качество продукта.

Таким образом, с учетОм преждевременного выхода из строя труб реак тора, недостатки известных устройств ведут в конечном счете к снижению производительности реактора.

Целью изобретения является повышение производительности реактора.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно

952946 где Г, f. f

В схемах 12 разность между

l0 температуры и потоке.

Р Фf + +F.+, +F

Поток

До включения

Параметры, После включения

I Правый

Левый Правый

Левый

Расход топлива,. мЗУ, 675

900

725

500

Температура в конце потока, C о

783

780

777

Температура на вы ходе конвекцирнной зоны обогрева, C

455

460

450

465

3,4

3,5

Расход сырья, т/ч

3,4

3,5 ч снабжено блоками задания расхода, топлива в каждый источник тепла, схемами разности и блоком расчета среднего расхода топлива, при этом датчики температуры на выходе каждого потока через соответствующие схемы разности соединены с первыми входами блоков задания расхода топлива, вторые входы которых параллельно подключень1 к выходу блока расчетa cpeднeго расхода топлива, а выходы блоков задания расхода топлива подключены к соответствующим регуляторам подачи топлива в каждый источник тепла.

На чертеже показана схема устройства для автоматического управления двухпоточным реактором.

Устройство содержит реактор 1, первый и второй источники, соответственно 2 и 3 тепла, датчики

4 и 5 расходов топлива в первый и второй источники тепла, регуляторы Б и 7 расхода топлива, клапаны 8 и 9, установленные на линии подачи топлива, .соответственно в первый и второй источники, датчики 10 и 11 температуры на выходе каждого потока, схемы 12 и 13 разности, блок 14 расчета среднего расхода топлива, блоки 15 и 16 задания расхода топлива, соответственно, в первый и второй источники тепла. устройство работает следующим образом.

При включении устройства в работу в блоке 14 рассчитывается среднее значение расхода топлива в один источник тепла по формуле, измеренный расход топлива соответственно в 1-й; i --й;

-й источники тепла; общее число потоков и источников тепла. и 13 определяется заданным значением измеренным на i -том Т = Т "- Т„

В блоке 15 и 16 рассчитывается задание для регуляторов 6 и 7 íà расход топлива в -й источник тепЛа по формуле

F. = F + К аТ.где К вЂ” коэффициент выбираемый в зависимости от требований к точности поддержания температуры, а также свойств топлива и нагреваемого ве25 щества.

Таким образом, заданная температура в конце каждого потока реактора поддерживается с определенной степенью точности (в зависимости от значения коэффициента К), при минимально возможной разнице между расходами топлива в источники тепла, что определяет равномерность обогрева труб реактора со всех сторон. УстраФ нить разницу между расходами топлиЗз ва и температурами полностью невозможно из-за различного гидросопротивления в источниках тепла, различного воздействия источников тепла на потоки, наличия гистерезиса в работе

4О элементов CAP и других флюктуационных явлений.

Испытания данного устройства приведены в таблице.

952946

Продолжение таблицы

Поток

Параметры

До включения

После включения

I евый Правый Левый Правый

Состав продуктов пиролиза, Ъ

16 метан

16 этан

24 этилен

16 пропилеи другие газообразные

20 смолы

Формула изобретения

Из таблицы видно, что расходы топлива уравниваются, суммарный выход этилена и пропилена повышается на

2Ъ абсолютных или на 5Ъ относительных. При этом понижается выход нежелательных побочных продуктов — ме тана и смолы.

Внедрение его в промышленность позволит увеличить выработку целевых продуктов (этилена и пропилена) примерно на 5Ъ относительных.

Устройство для автоматического управления обогревом трубчатого многопоточного реактора, содержащее датчики, регуляторы и клапаны на линии подачи топлива в каждый источник тепла, датчики температуры на выхо-. де каждого потока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности реактора, оно дополнительно снабжено блоками зада-. ния расхода топлива в каждый источник тепла, схемами разности и блоком расчета среднего расхода топлива, при этом датчики температуры на выходе каждого потока через соответствующие схемы разности соединены с первыми входами блоков задания расхода топлива, вторые входы которых параллельно подключены к выходу блока расчета среднего расхода топлива, а выходы блоков задания расхода топлива подключены к соответствующим регуляторам подачи топлива в каждый источник тепла.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ССОР

М 338244, кл. В 01 J 3/00, 197Я

2. Авторское свидетельство СССР

9 446677009900,, кклл. С 10 G 9/20, 1973.

952946

Составитель Г.Огаджанов

Редактор Н.Рогулич Техред С.Мигунова Корректор M.YîñòÈ., Заказ 6209/42 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Гбсударственного комитета СССР по делам изобретений и,открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4