Способ автоматического управления установкой концентрирования растворов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)3003865 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

В 01 Р 1/30

G 05 D 27/00 (22) Заявлено 26.08.81 (21) 3331721/23-26

/ с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гееударстееявй кеактет

Опубликовано 15.03.83. Бюллетень Рй 10

Дата опубликования описания 15 03 83 яа илам яэобретекий и еткрыткй (53) УДК 66.012

-52 (088.8) f

Я. И. Дубинский и А. Д. Дорфман

I (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ

КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способам автоматического управления выпарными установками и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и пишевой промышленностях, в частности для создания систем управления установками получения высококонцентрированных плавов минеральных удобрений, например аммиачной селитры.

Известен способ автоматического управления 1о выпарной установкой путем экстремального регулирования подачи теплоносителя и изменения кратности циркуляции раствора в зависимости от перепада плотности на входе и выходе установки (11.

Известе.1 также способ автоматического управления установкой концентрирования растворов в производстве аммиачной селитры путем изменения расхода входного потока, регулирования уровня в согласующей емкости из.

20 менением расхода циркулирующего потока и управления давлением 1реюшего пара и средой выходного потока (2) .

Однако этот способ управления не обеспечивает стабильности гидродинамического и теплового режимов в выпарном аппарате при изменении нагрузки по раствору на входе в аппарат. Это связано с тем, что при уменьшении нагрузки по упариваемому раствору происходит уменьшение толщины пленки и увеличение времени пребывания раствора при высокой температуре, что при переработке продуктов, склонных к терморазложению, может привести к возникновению авготермической . реакции. Вероятность этого процесса достаточно велика и поэтому в некоторых производствах (аммиачной селитры, в частности) предусмотрена остановка всего технологического процесса при уменьшении нагрузки до минимальной, утончение пленки, вызванное уменьшением нагрузки, приводит к ее разрыву в некоторых местах и, как следствие, инкрустации поверхности труб твердым продуктом, что приводит к снижению коэффициента теплопередачи, нарушению теплового и гидродинамического режимов, резкому л вышению вероятности герморазложения и уменьшению вре.

65 4 увеличения потока по линии 9. При этом вы ходной поток по линии 6 уменьшается на и выходного потоков.

В том случае, когда по какой-либо причине начинает изменяться уровень в емкости 8. Так, если поток по линии 9 увеличивается на больнии 1 (а, следовательно, поток по линии 6 уменьшается на большую величину, чем поток

t по линии 1), уровень в емкости 8 начинает увеличиваться (при прежней величине потока . по линии 7), вступает в работу система регулирования уровня в емкости 8, которая уменьшает поток по ликии 7 и, тем самым, увеличивает поток по линии 6. В установившемся состоянии увеличение потока по линии 6 должно компенсировать происшедшее перед этим, его уменьшение и в статике поток по линии

6 всегда строго будет равен потоку по линии 1 (по растворимому веществу).

При последующем увеличении потока по линии 1 поток по линии 9 с помощью системы

Технико-экономический эффект от внедрения способа составляет за счет уменьшения на 0,2% количества терморазложившейся селитры 55,0 тыс. Руб, годовой экономии на агрегат аммиачной селитры производительностью

450,0 тыс. в год.

3 10038 мени пробега аппаратов, для выпарных аппа- ратов, использующих газообразный осушающий агент (воздух, азот) изменение равномерности величину, равную уменьшению входного потока орошения при уменьшении нагрузки по раство- nî линии 1, что приводит к практически беэру приводит к неравномерносги"распределения 3 ынерционному согласованию расходов входного . осушающего агента, нарушению гидродинамического режима аппарата, что, в свою очередь, вызывает нарушение теплового и массообмен- увеличение потока по линии 9 не точно соотного процессов упаривания. ветствует уменьшению потока по линии

Цель изобретения — стабилизация гидроди- 10 намического и теплового режимов установки концентрирования и повышение безопасности шую величину, чем уменьшается поток по липроцесса.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно осуществляют возврат на циркуляцию части выходного потока установки на вход выпарного аппарата, расход которого изменяют в зависимости от соотношения текущей и заданной нагрузок на выпарной аппарат.

Иа чсртеже приведена принципиальная схема системы автоматического управления установкой концентрирования растворов, реализую- щая способ управления, применительно к производству аммиачной селитры.

Процесс концентрирования исходного раств ра, поступающего по линии 1, осуществляют в выпарном аппарате 2. путем массообмена с осушающим агентом, подаваемым по линии 3 автоматического регулирования расхода уменьпРи подогреве паром, поступающего по ли- шается на соответствующую величину а вы30

) нии 4. Поток высококонцентрированного рас- ходной поток по линии 6 — увеличивается твора, величина которого определяется про- на такую же. В случае возникшего рассоглаизводительностью насоса 5, разделяют на три сования потоков по линиям 1 и 6 начинает части, пеРваЯ из котоРых постУпает на дальней- изменяться уровень в емкости 8 и вступившая шe o nevePaGQTKy по линии 6, втоРаЯ по линии в работу система автоматического регулирова7 возвращается в согласующую емкость 8, а

35 ния согласует потоки по линиям 1 и 6, третья по линии 9 — на вход установки концентрирования.

Сигнал от датчика уровня 10 поступает в качестве переменной на регулятор 11, который вырабатывает управляющее воздействие на исполнительный механизм 12, измен-ющий величину циркулирующего потока в согласующую емкость 8.

Информация от датчика 13. расхода плава

45 поступает на регулятор 14, вырабатывающий управляющее воздействие на клапан 15, изменяющий величину рециркулирующего потока по линии 9, поступающего на смешение с входным потоком.

Способ осуществляется следующим образом.

При уменьшении входного потока изменяется сигнал от датчика 13 расхода раствора на входе в выпарной аппарат, поступающий в качестве переменной на регулятор 14, который начинает изменять по известному закону (например, ПИ-закону) управляющее воздействие на клапан 15 до тех пор, пока переменная не вернется к заданному значению эа счет

Формула изобретения

Способ автоматического управления установкой концентрирования растворов путем изменения расхода входного потока в выпарной аппарат и регулирования уровня в согласующей емкости изменением расхода циркулирующегопотока,отличающийся тем, что, с целью стабилизации гидродинамического и теплового режимов и повышения безопасности процесса концентрирования, дополнительно осуществляют возврат на циркуляцию части выходного потока установки на вход выпарного аппарата, расход которого изменяют в

Составитель Т. Чулкова

Техред Ж.Кастелевич

Редактор В. Ковтун

Корректор М. Шароши

Заказ 1642/5

Тираж 686

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

5 100386 зависимости от соотношения текушей и заданной нагрузок на выпарной аппарат, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 6

1. Авторское свидетельство СССР И 340430, кл. В 01 0 1/22, 1970.

2. Олевский В. М, Технология аммиачной селитры. М., Химия", 1979, с. 295.