Способ автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения - повышение качества производимого продукта. Способ управления включает регулировку режима варки с коррекцией расхода греющего пара Пропорционально разности температуры конденсата пара и варочного раствора. Цель достигается тем, что дополнительно осуществляют коррекцию режима варки по величине соотношения температуры массы до и после размола, величины содержания остаточного в ней лигнина и разрывной длины листа. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (l9) (11)

1 у q D 21 С 3/02, 0 21 F ?/12 (21) 4150066/31-12 (22) 21.11.86 (46) 15.10.88. Бюл. У 38 (?1) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевекий институт автоматики им, ХХЧ съезда КПСС (72) И,Ф.Кабанец, В.В.Иажура, В.Н.Скорик и А.Е;Степанов (53) 676.011(088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР

11 896133, кл, D 21 F 7/12, 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ СУЛЬФАТНОй ВАРКИ ЦЕЛЛ1ОЛОЗЫ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности. Цель изобретения — повышение качества производимого продукта. Способ управления включает регулировку режима вар-ки с коррекцией расхода греющего пара пропорционально разности температуры конденсата пара и варочного раствора.

Цель достигается тем, что дополнительно осуществляют коррекцию режима варки по величине соотношения температуры массы до и после размола, величины содержания остаточного. в ней лигкина и разрывной длины листа. 1 ил.

143043 !

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьипленности и может быть использовано для автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы.

Цель изобретения — повышение качества производимоro продукта.

На чертеже показана система автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы.

Система автоматического управления, реализующая способ, включает нарочный котел 1, соединенный трубами циркулирующего варочного раствора с теплообменником 2, насос 3, промежуточную емкость 4, размалывающий аппарат 5 и его привод 6. Выходы датчиков 7-9 температуры прямой и обратной циркуляций нарочного раствора 2Ц через блок 10 усреднения соединены с первым входом регулятора 11 расхода греющего пара, который изменяет степень открытия автоматического клапана на линии подачи пара в теплооб- 25 менник, другой вход регулятора через один из выходов первого реле 12 и через первый вход блока 13 задания ряда. температур в котле соединен с первым генератором 14 а через два дру- ЗО гих входа блока 13 — с первым 15 н вторым 16 вычислительньэи устройствами, входы которых соединены через блок 17 нормирования с выходом третьего вычислительного устройства 18, первый вход которого соединен через четвертое вычислительное устройство

19 с задатчиками величин объема щепы

Ч„„ в котле, ее влажности 14 и объема котла 1, а также постоянных величин о

q и Л, второй вход устройства 18 через первый вход второго реле 20 непосредственно соединен с выходом блока 21 коррекции, а также соединены с ним через блок 22 сравнения и блок

23 дифференцирования, два входа блока 21 соединены с задатчиком прогноза качества х целлюлозы, выходом

Р пятого вычислительного устройства 24, соответствующие пять выходов которо50

ro соединены с задатчиками величин объемного коэффициента К„, дополнительной поставки целлюлозы в промежуточную емкость V„; и комплексного коэффициента пропорциональности P„, а также соединены с выходами шестого вычислительного устройства 25 и датчиками 26 уровнй массы в промежуточной емкости 4, выходы датчиков 27 и

28 температуры полуфабриката после размалывающего устройства 5 через соответствующие входы сумматора 29 соединены с одним иэ входов функционального блока 30, другой вход которого соединен с задатчиком комплексного коэффициента пропорциональности а а выход через первый блок 31 сравнения с величиной заданного значения о эр степени помола SR соединен с первым входом блока 32 реле, один иэ входов которого соединен через второй блок

33 сравнения с задатчиками текущего

R и заданного R „ значений раэрывФ зР ной длины, другой вход соединен с вторым генератором 34, а выход блока

32 через соответствующие входы и выход делителя 35 и через преобразователь 36 соединен с соответствующим входом блока 25, другие шесть входов которого соединены соответственно с задатчиками постоянных коэффициентов

К, К, К и показателей степени

n n n» выходы датчиков 9 температуры массы средней линии циркуляции и конденсата 37 через второй сумматор 38 и через третье реле 39 сов= местно с задатчиком разности темС пературы QT соединены с другим ВХО» дом первого реле 12.

Система управления работает следующим образом.

Сигналы текущих значений температур линий прямой и обратной циркуляций варочного раствора от датчиков

7 — 9 поступают в блок 10 усреднения

t трех величин. Сигнал Т, текущего среднего значения температуры массы в котле является переменной величи" ной для регулятора 11 расхода греющего пара в теплообменник 2. Регулятор 11 изменяет степень открытия автоматического клапана на линии подачи пара. Сигналы ряда величин зада ний температуры Т (t) С массы в кот- . ле на время варки (t,...t„) поступают в регулятор через открытое первое реле !2, если выход однотипного третьего реле 39 равен О, от блока !3 задания, в котором реализуется следующее уравнение:

Т (t)=175 f С) " 128,52 (С) (1,02 + + ). (1)

Сигналы текущего времени t, c интервалом 0,05 ч поступают от генератора 14 (или таймера, Сигналы вели14304 чин коэффициентов р, и р выбора траектории изменения температуры массы на время варки, т.е. селекторные коэффициенты р и е графика варки

5 определяются соответственно p} в первом 15 и р во втором 16 вычисли.тельных устройствах путем реализации следующих уравнений в первом устроКстве 10

E}, (а (Н ) — Ав (1-а, Н )), (2) во второМ устройстве

»» г»8»» 818 (в} (авН - (!-ав82 - ав Н ) ), (3) }8 при а (12927,61);a, * 4,53 10 а= 2,09; а 5,6 10; а =4,54 10

4 24 10"

Коэффициенты аппроксимации безраэ- 20 .мерные, Необходимая для расчета селекторных коэффициентов величина прогноэируемого (через качество целлюлозы) безразмерного Нбв-фактора (интегральный критерий ВРУИА) иормируется в блоке 17 путем умножения последsего на нормирующнй комплексный коэффициент (С.2)

Н = Н,р. (4)

Сиги безразмерной в чи Н р _#_ формируется в третьем вычислительном устройстве 18 путем реализации следующей .статической модели процесса дели гнификации.:

Н(Н(р -А,(l- А Х +(Õ ej ) + в(А}-}}вбв}) Ef}q}(X ) )|8ââ) Х )(8) при Н =4057,14; А» 1148286; р аа2,624 ° 10 -",; jug 0831 ° 10 А4=3,07;

,ф80,147 где S - концентрация варочного растер вора, Х;

Н,А», — постоянные величины аппрокА,А симирующего многочлена, безразмерные;

- постоянные коэффициенты безразмерные; р»1, 44 и pe - постоянные коэффициен50 ты, соответственно, X »,Х .

Величина текущего значения S опвр ределяется в четвертом вычислительном устройстве 19 по следующему уравнению:

8 q А (10 Чв2а 1-0,0}Н„) ) (б) 31

4 где А" - постоянная величина содержания химиката, кг;

q, — постоянный коэффициент пропорциональности, 1О" (Хвк)

V - объем щепы в котле, 7;

V объем котла, м ;

»б} — влажность щепы, Х по отно-. шению к объему сырья.

Величина прогноза Х Р качества целлюлозы на данную варку поступает от задатчика через блок 21 коррекции и открытое второе реле 20 в блок

18, где вычисляется безразмерный Нр.

Режим вычисления нового значения данного прогноэируемого Н имеет место тогда, когда изменяется величина

Х оп+11 последующего прогноза. Для этого в блоке 23 дифференцирования определяется величина скорости dXP/dt, которая в блоке 22 сравнивается в

Г dXSP1 Р ранее заданной ) — —, и если име «dt ) ет место существенное изменение нового прогноза хр (n+1), то в блоке 22 формируется сигнал "1", который открывает второе реле 20 и далее осуществляется выбор нового режима перед варкой. Причиной выбора нового режима в процессе варки является веk личина дополнительной коррекции ЬХ прогнозированного ранее качества Х, Для этого в блоке коррекции реализуется следующие два уравнения: аН -x -Х; (7) к р м хр х +hx (8) Величина х™ качества производимой целлюлозы, используемая для коррекции ранее выполненного прогноза х определяется в пятом вычислительном устройстве 24 путем реализации данного уравнения

}} К4 }}к ) P} L8 (9) где х — прогнозируемый показатель м качества целлюлозы в промежуточной емкости, безразмерная величина;

Lö — уровень в емкости, м;

К4 — объемный коэффициент, м

L — содержание лигнина по МерI тону, Ж;

P» — комплексный коэффициент пропорциональности между содержанием лингкна по Иертону, разницей объемов запаса произведенной целлюлозы и котла и числом Карра (м й)" ;

5 14304

V„, — объем дополнительной поставки в промежуточную емкость целлюлозы„ или производительность варочяого котла, который будет заполнять промежуточную емкость, м ь

Необходимая для вычисления коррекции прогноза величина L (Ж) содержания остаточного лигнияа н произве- yg денной и размалываемой целлюлозы оп ределяется в шестом вычислительном устройстве 25. Сигнал величины уровня в промежуточной емкости ч поступает от датчика 26 уровня. Для определе- 15 ння L+ используются параметры размалывающего аппарата 5. Сигналы вели-, чин температуры массы от датчиков 27 до 28 после размола поступают в сум: матор 29, где определяется. величина 2О, ,разности Т указанных температур.

В функциональном блоке 30 путем умножения величины Т (С) на комплексный коэффициент пропорционапьности (о8 25 текущее значение величины

,разности температуры преобразуется в величину текущего значения степени помола SR . В первом блоке сравнения текущего значения SR c номи- 39

0 е зр яапьным SR Р определяется величина о приращения Ь SR. Аналогично во втором блоке 33 сравнения определяется величина приращения 11К„/И) разрывной длины путем сравнения ее текущего

, значения R (М), определяемого,по штат;"ному анализу на стандартной разрыв"., ной машине (с номинальным К (M) значением, В блоке 23 реле выполняется операция квантования указанных прира- gg щений по сигналу (t t„) от второго генератора Зч. Ряд дискретных значений указанных приращений поступает

s блок 35 деления, где формируется сигнал частной производной 3 RL/Oо SR 45 который после преобразования в электрическом блоке 36 преобразования поступает в шестое вычислительное устройство 25, где реализуется следуюшее тоавнение:

Ьеехр(К,Я " ехр {К М -х и ) {10) ,Э1Ц И где И= - — - (— -)

80 SR 0SR при К, 14,83; К =6,55 1О и -8,53, К ь К ь 1 постоянные козффициея

-ты, безразмерные; п,,п,n — показатель степени.

31 6

Сигнал вычисленного содержания лингина L в размалываемой целлюлозе-да1 1 лее используется для дополнительной коррекции режима варки, а коррекция величины расхода греющего пара осуществляется по каналу 9 измерения температуры потока варочного раствора средней циркуляции н конденсата пара блока 37 путем определения их разности во втором сумматоре 38 ЬТ

Т - Т, текущая величина которой сравнивается в третьем реле 39 с ра" яее заданной Ьтбр и если ЬТ, Ьтэрь

1 то в реле 39 формируется сигнал "1", который закрывает выход первого реле 12 и при перерасходе пара сохраняется предыдущее значение задания температуры массы в котле на последующем шаге регулировки.

Формула изобретения

Способ автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы, включающий определение изменения заданного значения температуры массы в котле на время варки в зависимости от текущих значений массы, влажности загружаемой щепы, активности варочного" раствора и прогнозируемого качества целлюлозыь измерение температуры циркуляционных потоков варочного раствора, регулирование расхода греющего пара в теплообменник пропорционально усредненному текущему значению данных температур и заданного значения температуры массы в котле, а также корректирование расхода греющего пара в зависимости от текущего значения величины разности температуры варочного раствора, поступающего в теплообмеяник, и температуры конденсата пара на выходе из последнего, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения ка« чества производимого продукта, дополнительно определяют разность температуры полуфабриката до и после размола, определяют температуру разрывной длины листа, определяют содержание остаточного лигнииа по величине соотношения отклонений измеряемых текущих значений разности температуры полуфабриката до и после размола и разрывной длины листа, а затеи в процессе варки корректируют прогноэируемый показатель качества целлюлозы в

Составитель Л.Прохорова

Техред Л. Сердюкова Корректор M,Màêñèèèùèíåö

Редактор О.Спесивых

Заказ 5304/25 Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

143 О431 8 зависимости от величин соотношения емкости и величины содержания остатекущих значений уровня. ранее произ- точного лигнина в размалываемой целведениой целлюлозы в промежуточной люлозе.