Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой

 

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной установкой, используемой в пищевой промышленности, и позволяет повысить качество готового продукта и снизить время выпаривания. Давление вторичного пара корпусов стабилизируют с коррекцией по значению производной величины давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1

ICF."".- ) ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

„.13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3988943/31-26 (22) 16. 12 ° 85 (46) 30.01.88. Бюл. h» 4 (71) Одесский политехнический институт (72) A.С.Лихачев, Г.В.Муратов, N.Á.ÏðèçàHä и Y).Ï.Ðàäçèåâñêèé (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 740831, кл. Г 13 G 1/06, 1978.

Авторское снилетельст. о СССР

У 174136, кл. В О1 D 1/30, 1964. (5)) 4 В 01 D 1/30 0 05 D 27/00 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ (57) Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной установкой, используемой в пищевой промьппленности, и позволяет повысить качество готового продукта и снизить время выпаривания. Давление вторичного пара корпусов стабилизируют с коррекцией по значению производной величины давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов. 1 ил.

13697

Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной выпарной установкой (ИВУ) с развитым пароотбором и может быть чс5 польэовано в сахарной и других отраслях пищевой промышленности.

11ель изобретения — повышение качества готового продукта, стабилизация концентрации упаренного раствора и сокращение времени выпаривания, На чертеже изображена принципиальная схема установки для реализации предлагаемого способа.

Выпарная установка содержит корпуса 1-4, сборник 5 технологического раствора, коллектор 6 технологического пара, коллектор 7 греющего пара вакуум-аппаратов второго и третьего продуктов и коллектор 8 греющего пара вакуум-аппаратов первого продукта, ПИ-регулятор 9, воздействующий на регулирующий клапан 10 при изменении уровня раствора в сборнике 5, измеряемого преобразователем 11, сглаживает 25 колебания исходного раствора за счет аккумулирующей емкости сборника.

Для этого в него вводится в качестве .:адания промасштабированный сигнал расхода исходного раствора, измеряемыйз0 преобразователем 12, причем масштаб выбирается из условия допустимого изменения уровня раствора в сборнике °

П-регуляторы 13 при изменении уровней раствора в корпусах, измеряемых

35 преобразователями 14, стабилизируют уровни воздействием на регулирующие клапаны 15 стока раствора иэ корпусов.

ПИД-регулятор 16 при изменении

40 давления вторичного пара корпуса 1, измеряемого преобразователем 17, стабилизирует его воздействием на дроссельный клапан 18 редукционноохладительной установки.

ПИ-регуляторы 19 стабилизируют давление вторичного пара корпусов

2 н 3, воздействуя на регулирующие клапаны 20 расхода каскадной подпитки в их надрастворные пространства, с учетом информации, поступающей на регуляторы по двум каналам — внутрен,нему и внешнему, Информация по внутреннему каналу поступает на регуляторы 19 от преобразователей 21 давления вторичного пара в корпусах 2 и.3. Информация по внешнему каналу поступает на регуляторы 19 от дифференциаторов 22, к которым подводятся сиг36 2 налы от преобразователей 23 давления греющего пара в коллекторах 7 и 8 вакуум-аппаратов.

ПИД-регулятор 24 при изменении давления вторичного пара корпуса 4, измеряемого преобразователем 25, стабилизирует его воздействием на регулирующий клапан 26 расхода каскадной подпитки в надрастворное пространство данного корпуса.

ПИ-регулятор 27 управляет производительностью корпуса 1 в зависимости от рассогласования его фактической и требуемой производительностей воздействием на регулирующий клапан 28 подпитки технологического пара в надрастворное пространство этого корпуса.

Фактическую производительность

Ф

W, корпуса 1 определяют по расходу конденсата иэ него преобразователем

29, требуемую производительность 11, корпуса 1 формирует вычислительное устройство 30 согласно алгоритму

W = S (1 — -- ) т В о В з где S и В, — расход и плотность исходного раствора соответственно, измеряемые преобразователями 10 и

31;

 — заданная концентрация раствора после корпуса

1, формируемая задатчиком 32.

Способ осуществляют следующим образом.

При ступенчатом увеличении расхода Б и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпус 1 уровень в нем увеличивается. Регулятор 13 восстанавливает баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора иэ корпуса 1. Вычислительное устройство 30 формирует т увеличившуюся производительность W, .

Регулятор 27 в соответствии с рассогт ласованием требуемой W, .и фактической

W, производительностей корпуса 1 совместно с регулятором 16 стабилизации давления вторичного пара данного корпуса путем уменьшения расхода подпитки в корпус увеличивает его производительность W, изменяя материальный

736

3 1369 баланс в корпусе 1 в обратную сторону.

Окончательное равновесие наступает по достижении равенства между произ,в водительностями W, и W при их более

1 5 высоких, чем исходные, значениях, При увеличении плотности В иса ходного раствора и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока сухих веществ вычислительное устройство

30 формирует уменьшившуюся производительность W,. Регулятор 27 путем увеличения расхода подпитки в корпус

1 совместно с регулятором 16 уменьша- !5 ет его фактическую производительность

W,. Новое равновесие наступает по до9 стижении равенства между производи,г тельностями 1, и И, корпуса 1 при их более низких чем исходные, значенияхх.

Регуляторы 19 работают в двух режимах. Первый режим — статический. При этом внешнее теплопотребляющее оборудование работает в стационарном режиме и основные возмущающие воэдействия, вызывающие отклонение давления вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внутренним каналам (изменение расхода и концентрации раствора в корпусах, изменение давления вторичного пара в предшествующем и последующем корпусах). Например, при ступенчатом увеличении расхода раствора н корпуса 2 и 3 и неизменных

35 прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпуса уровень в них увеличивается. Регуляторы 13 восста навливают баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора из корпусов 2 и 3. При этом возрастает скорость прохождения раствора через корпуса и соответственно увеличивается теплоотвод с уходящим раствором, что вызывает снижение давления пара в этих корпусах. Регуляторы 19, поI лучая информацию по ннутреннему контуру от преобразователей 21 в соответствии с рассогласованием между фактическим давлением вторичного пара н корпусах 2 и 3 и заданием, путем увеличения расхода каскадной подпитки в данные корпуса восстанавливают в них заданное значение давления вторичного пара. Аналогично действие регуляторов 19 и при нанесении возмущений по каналам — изменение плотности раствора в корпуса 2 и 3, изменение давления вторичного пара н предшествующем и последующем корпусах, Второй режим — динамический. При этом внешнее теплопотребляющее оборудование (например вакуум-аппараты) работает в нестационарном переходном режиме и основные возмущающие воздействия, вызывающие отклонение давления вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внешним каналам. (изменение расхода, давления пара, генерируемого ИВУ). Например, при включении и работу одного иэ вакуум-аппаратов первого продукта и неизменных прочих условиях вследствие резкого увеличения паропотребления (расхода пара, генерируемого

ИВУ) происходит падение давления пара в коллекторе 8. Регулятор 19, получая информацию по внешнему каналу от дифференциатора 22, к которому подводится сигнал от преобразователя 23, в соответстнии с рассогласованием между фактическим значением давления пара в коллекторе 8 и заданным, путем увеличения расхода каскадной подпитки в корпус 3 вначале временно повышает давление вторичного пара в этом корпусе, компенсируя с опережением во времени падение давления во внешнем потребителе. Так как сигнал от дифференциатора 22 по величине превышает сигнал от преобразователя 21 в течение всего времени протекания переходного режима работы вакуум †аппара первого продукта, то работа регулятора 19 определяется величиной производной давления пара в коллекторе 8. Во время переходного режима работы внешнего потребителя вследствие нременного повышения давления вторичного пара в корпусе 3 его производительность снижается. Соответственно возрастает давление пара н греющей камере корпуса 4, что вызывает увеличение температурного перепада испарения раствора и давления в надстоковом пространстве данного корпуса. Регулятор

24 вследствие рассогласования фактического давления вторичного пара корпуса 4 и задания уменьшает расход каскадной подпитки в корпус, что приводит к росту его производительности. Таким образом, уменьшение производительности корпуса 3 компенсируется увеличением проиэнодительнос36

МВУ позволяет эастабилиэировать температурный режим работы всего теплопо тре бляюще го обо рудов ания предприятия. ра от заданного значения.

По завершении переходного режима ., аботы вакуум-аппарата первого продукта регулятор 19 возвращается к статическому режиму и приводит фактическое давление вторичного пара корпуса 3 к заданному.

При изменении знака указанных основных возмущений производятся аналогичные операции, но в противоположном направлении.

Повышение точности стабилизации

15 давления вторичного пара корпусов

Составитель Т. Голеншина

Редактор А.Огар Техред М.Дидык Корректор В.Бутяга

Заказ 335/3 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород. ул. Проектная, 4

5 13697 ти корпуса 4, что не приводит к отклонению плотности упаренного растводавления вторичного пара корпусов, генерирующих пар для вакуум-аппаратов, по давлению пара в этих корпусах и производной давления пара в коллекторах вакуум-аппаратов позволяет 20 устранить запаздывание при компенсации ступенчатых возмущающих воздействий по внещним каналам. Вследствие этого процесс стабилизации протекает более ускоренно (до 8 мин) 25 и с меньшей амплитудой возмущающих воздействий, При этом повышается точность стабилизации давления вторич.го пара всей выпарной установки, а следовательно, стабилизация ее фактической производительности и заданной концентрации упаренного раствора.

Повышение точности стабилизации

Формула изобретения

Способ автоматического управле-, ния многокорпусной выпарной установкой, включающий стабилизацию давления вторичного пара корпусов воздействием на подпитку технологического пара в соответствующие корпуса, регулирование уровня раствора в них и в сборнике исходного раствора, регулирование производительности первого корпуса в зависимости от величины рассогласования фактической и требуемой производительностей, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, стабилизации концентрации упаренного раствора и сокращения времени выпаривания, дополнительно измеряют величину давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов, определяют производную этой величины и при отклонении величины давления пара в коллекторе от номинального значения корректируют давление вторичного пара по значению производной величины давления греющего пара.