Способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ УПАРИВАНИЯ В КОНЦЕНТРИРУЮЩЕЙ ШЛПАРНОЙ БАТАРЕЕ глиноземного производства путем стабилизации соотношения расf7oo ifc) ptwjtrff0ffjr ходов исходного раствора и греющего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению . плотности исходного раствора, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости после батареи и расход упаренного раствора из этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скороети изменения уровня и -приращение (Л расхода раствора из буферной емкости , и при нулевом значении приращес: ния расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приравдению скорости изменения уровня в буферной ем . кости. да а riaJ/m ffMft/ т да to со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ МКЬ/Ф фю/ фР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ (21) 3456690/23-26 (22) 23.06.82 (46) 15„01.84. Бюл. 9 2 (72) Е.Д. Краснопольский, В.Л. Аронэон, В.И. Верх, Н.И. Бать, В.В. Александров, E.A. Беликов, Е.A. Исаков, И.М. Костин, А.И. Финкельштейн, В.A. Цыкин, В.И. Чернов и В.A.Øàïîâàлов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной проьыаленности, Северо-Западный заочный политехнический институт к Пикалевское производственное глиноземное объединение "Глинозем" (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 203620, кл. В 01 D 1/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

В 446292, кл. В 01 D 1/26, 1972. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

YflAPHBAHHH В КОНЦЕНТРИРУЮЩЕЙ ВЫПАРНОЙ

БАТАРЕЕ глиноземного производства путем стабилизации соотношения расI

ÄÄSUÄÄ1 066623 А

3(50 В 01 D 1 30 ° G 05 D 27/00 ходов исходного раствора и греющего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению плотности исходного раствора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости после батареи и расход упаренного раствора из этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скорос- g а ти изменения уровня и приращение расхода раствора из буферной емкости, и при нулевом значении приращения расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приращению скорости изменения уровня в буферной емкости. С0

1066623

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в цветной металлургии и, в частности, к производству глинозема из нефелинового сырья.

Известен способ управления выпарной батареей, обеспечивающий стабилизацию плотности упаренного раствора, в котором соотношение расходов исходного раствора и греющего пара корректируют по плотности упаренного раствора после первого корпуса 1 ).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае-! мому результату является способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее путем стабилизации соотношения расходов исходного раствора и греющего пара в зависимости от плотности, температуры и соотношения концентрации солей исходного раствора (2 1.

Недостатком способа является ошибка управления, которая возникает изза значительного транспортного запаздывания по каналам расхода раствора и пара- плотность упаренного раствора.

Эта ошибка возрастает вследствие изменения динамических характеристик объекта, например при зарастании теплопередающих поверхностей аппара« тов в течение эксплуатационного периода.

Целью изобретения является снижение расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в стабилизации соотношения расходов исходного раствора и грею-. щего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению плотности исходного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости, установленной после батареи, и расход упаренного раствора иэ этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скорости изменения уровня .и приращение расхода раствора из буферной емкости, и при нулевом значении приращения расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приращению скорости изменения уровня в буферной емкости.

На чертеже приведена блок-схема системы управления, реализующей спо соб управления.

Система управления выпарной батареей 1, после которой установлена буферная емкость 2, состоит из блока 3 формирования задания на расход исходного раствора, входы которого связаны с измерителем 4 плотности исходного раствора и измерителем

5 расхода греющего пара, соединенным с регулятором 6 расхода греющего пара, а выход блока 3 подключен к регулятору 7 расхода исходного раст5 о вора, соединенному с измерителем 8 расхода исходного раствора, блока 9 формирования задания на расход греющего пара, входы которого соединены

)5 с измерителем 10 уровня в буферной емкости 2 и измерителем 4 плотности, а выход сняэан с регулятором 6 блоса 11 коррекции соотношения расходов исходного раствора и греющего пара, входы которого связаны с измерителем 12 расхода упаренного раствора на ныходе из буферной емкости 2,измерителями плотности 4 и уровня 10 и блоком 9, а выход блока 11 подключен к блокам 3 и 9.

Система действует следующим образом.

По результатам измерений входной плотности и расхода греющего пара блока 3 в соответствии с заданным соотношением расходов раствора и пара формирует величину расхода исходного раствора и передает ее в качестве задания в регулятор расхода, связанный с измерителем 8 расхода

35 растнора.

По результатам периодических измерений уровня в буферной емкости 2 и входной плотности блок 9 формирует согласующую добанку .по расходу

40 греющего пара и передает ее регулятору 6 расхода,как поправку задания на расход пара. Это задание a регуляторе сравнивается с измеренным значением расхода пара.

По результатам измерения расхода раствора на выходе из буферной емкости блок 11 корректирует соотношение потоков раствора и пара изменением коэффициента а в соотношении расходов. Новое значение коэффициента передачи в блоки 3 и 9, Формирование нового значения коэффициента производится по результатам сравнения приращения уровня в буфере до и после ннесения согласующей добавки по пару, численное значение которой и измеренное значение входной плотности (измеритель 4) та.кже используются при формировании нового значения коэффициента.

60 TT р и м е р. Выпари ание производится в 3-корпусной батарее.

Плотность исходного раствора

1,20 г/смЗ; заданная плотность упаренного раствораув,„= 1,32 г/см

65 расход исходного раствора

1066623

15 ДН = Н(,„+ .ДС) - H(tÄ) 35

dt = 5 мин = 0,0833 ч;

H(t +dt) = 4,5 м;

H(t ) = 4 м; йК = 0,5 м;

Составитель Т. Чулкова

Редактор Г. Гербер ТехредЛ. Мартяшова КорректорА. Тяско

Заказ 11085/8 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

133 м /ч; коэффициент пропорциональности К = 5 м ; нескорректироR. ванный коэффициент а = 2мз/

Расход раствора на выходе буферной емкости на уровне 65 мв/4 °

Для согласования производительности батареи со смежными переделами установлен расход исходного раствора Ц = 133 м 3/ч.

Соответственно расход греющего пара

М

Р Р, 1 еых вх

Я Я

Р а р+ -1

Bblg

133 1 1 32-1 20 25 т/ч

1,3

Периодически контролируют уровень упаренного раствора в буферной емкости и определяют приращение уровня на каждом шаге управления.

Для ясности иллюстрации полезности предлагаемого способа ниже не рассматривается работа контура коррекции потока исходного раствора по измеренной плотности упаренного раствора. 25

В момент времени t а затем в момент времени t „ = t < + ht измерены I уровни раствора в буферной емкости, и, следовательно, определенно прира- 30 щение уровней вН . 0,5

5t 0,0833 40

Корректирующая поправка потока греющего пара в связи с дебалансом потоков раствора в@ г вх гвых Isx гв tвг-tга вг «г -- г гвг t -. ™ вых

Новый расход греющего пара

Й„+ a0п = 25-5,6 = 19,4 т/ч., Определяют скорость изменения уровня раствора в буферной емкости .4-"- после изменения расхода пара.

at

По результатам автоматического контроля найдено, чтЬ изменение уровня составляет

aH = 0,05 м за 1 = 0,0833 ч аН 0 5 3

0 ЬЗ 0,6 м/ч

Определяют компенсируемую величину дебаланса потоков по приращению скоростей изменения уровня в буферной емкости

V =K(— — †) = 5(0,6-6)

gt at

3 — 27,0 м /ч и мультипликативную поправку — коэфици1 лт

Ф

Рвьи Рвх аВп Р 1 5 6

1 32-1,20

1 3

I новый расход раствора

Q = tt .h — в — — - 1,8 19 4 х

Р8Ы. -"

Р выл Рвх

1 32-1 3 х — —. — = 93 м /ч

I г

Таким образом, в результате управления по данному способу найдены условия, обеспечивающие поддержание заданного значения плотности.

Данный способ управления повышает точность стабилиз ации плотности упаренного раствора и, как следствие, снижает удельный расход теплоэнергии .на 0,04 Гкал.