Способ управления противоточной промывной установкой с аппаратами типа смеситель-отстойник

 

Использование: изобретение относится к процессам промывки суспензий мелкодисперсных твердофазных продуктов. Сущность: поступающая на промывку суспензия подается в комбинированный аппарат типа смеситель-отстойник, из которого твердая фаза перемещается на последующие стадии промывки путем гравитационного самотека. Фактические значения расхода суспензии, концентрации остаточной жидкости в суспензии до и после промывки и концентрации промывного раствора после средней стадии промывки с помощью измерителей 7, 10, 21 и 20 поступают в вычислительный блок 25, который определяет расход промывной жидкости на промывку и концентрацию промывного раствора после средней стадии промывки. Рассчитанное значение расхода промывной жидкости, обеспечивающее требуемое качество промывки, поступает в виде задания регулятору 23 расхода промывной жидкости через инерционное звено 26, инерционность которого пропорциональна инерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки. Корректирующее воздействие определяемое путем суммирования величины отклонения рассчитанного значения концентрации промывного раствора после средней стадии промывки от фактически измеренной с величиной отклонения фактической концентрации остаточной в суспензии после промывки от заданного значения, подается на вход корректирующий сигнал регулятора 23 расхода промывной жидкости на промывку 2 ил. (Л С vS v4 СА) Јь СА СлЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849406/26 (22) 10.07,90 (46) 07.11.92. Бюл, ¹ 41 (71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) В.Я,Тришкин, С.Д.Блонский, В,Б.Черевацкий, А.С,Топоренко и Л.А.Сокорева (56) Справочник по автоматизации целлюлозно-бумажных предприятий, под ред.Э.В.Цешковского, изд. 2-ое, М, Лесная и ром ышлен ность, -1 979, с,232-233, Авторское свидетельство СССР

¹ 990917, кл. D 21 С 9/06, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИВОТОЧНОЙ ПРОМЫВНОЙ УСТАНОВКОЙ С АППАРАТАМИ ТИПА СМЕСИТЕЛЬ-ОТСТОЙНИК (57) Использование: изобретение относится к процессам промывки суспензий мелкодисперсных твердофазных продуктов. Сущность; поступающая на промывку суспензия подается в комбинированный аппарат типа смеситель-отстойник, из которого твердая фаза перемещается на последующие стадии промывки путем гравитационного самотека.

Фактические значения расхода суспензии. концентрации остаточной жидкости в сус. Ы, 1773433 А1

s В 01 О 12/00, G 05 О 27/00 пензии до и после промывки и концентрации промывного раствора после средней стадии промывки с помощью измерителей

7, 10, 21 и 20 поступают в вычислительный блок 25, который определяет расход проMblBHoA жидкости на промывку и концентрацию промывного раствора после средней стадии и ромы вки. Рассчитан ное значение расхода промывной жидкости, обеспечивающее требуемое качество промывки, поступает в виде задания регулятору 23 расхода промывной жидкости через инерцио ное звено 26, инерционность которого пропорциональна инерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки.

Корректирующее воздействие, определяемое путем суммирования величины отклонения рассчитанного значения концентрации промывного раствора после средней стадии промывки от фактически измеренной с Величиной отклонения фактической конц нтрации остаточной в суспенэии после промывки от заданного значения, подэется на вход "корректирующий сигнал" регулятора 23 расхода промывной жидкости на промывку. 2 ил.

1773433

40

Изобретение относится к процессам промывки суспензий мелкодисперсных твердофаэных продуктов и может быть использовано для управления процессами экстракции и выщелачивания в химической, нефтехимической и других отраслях промышленностии.

Известен способ управления процессом промывки сульфитной целлюлозы, заключающийся в регулировании концентрации и расхода суспензии, поступающей на промывку, регулировании уровня в промывных аппаратах и регулировании расхода промывной жидкости в зависимости от расхода суспензии на промывку.

Недостатком данного способа управления является его сложность, низкая точность регулирования и низкое качество промывки суспенэии. так как при увеличении концентрации остаточкой жидкости в исходной суспенэии увеличивается интенсивность циркуляции промывного раствора только на последней стадии промывки, что приводит к снижению производительности установки по целевому продукту, Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ управления промывной установкой с барабанными фильтрами (прототип), заключающийся в измерении расхода промывной воды на промывку. производительности промывной установки, степени делигнификации промываемой целлюлозы. определении величины остаточной щелочности промытой целлюлозы по измеренным значениям и регулировании подачи промывной воды по найденным значениям, согласно которому измеряют частоту вращения последнего барабана-фильтра, концентрацию щелока в промежуточной ванне последнего фильтра, щелочность промывной воды и ее температуру на последнем фильтре, vo измеренным значениям корректируют найденную величину остаточной щелочности целлюлозы и регулируют частоты вращения барабана-фильтра и расход воды на промывку в зависимости от скорректированноro значения остаточной щелочности целлюлозы, а также от величины отклонения рассчитанного значения остаточной щелочности целлюлозы и фактически измеренного значения ее.

Рассмотренный способ управления промывной установкой не учитывает значительной инерционности технологической линии последовательно соединенных аппаратов промывки, что является его существенным недостатком. Основная информация о состоянии параметров технологического процесса снимается с последней стадии промывки, и управляющее воздействие тоже направлено на эту стадию промывки. Из-эа большой инерционности технологических аппаратов на вход последней стадии промывки, особенно, в переходных режимах поступают значительные возмущающие воздействия, в результате чего параметры процесса на длительное время отклоняются от заданных значений, Поэтому такой способ управления в переходных режимах не обеспечивает требуемой точности регулирования и оптимального расхода промывной жидкости.

Вторым существенным недостатком этого способа управления является неправильный выбор точки (места) измерения концентрации промывного раствора в промежуточной в-нне последней стадии промывки,:Фактически используется тесно 1 коррелированная информация, так как концентрация раствора в ванне и B остаточной жидкости, содержащейся в промытой целлюлозе, которая выходит из этой ванны, близки по значению и отличаются всегда . примерно на постоянную величину.

Цель изобретения заключается в снижении затрат на промывку и улучшении качесТВВ промывки суспензии путем повышения точности регулирования в переходных режимах.

Указанная цель достигается тем, что управление противоточной промывной установкой в комплекте аппаратов типа смеситель-отстойник, заключающееся в регулировании расхода суспенэии на промывку, уровня твердой фазы в отстойниках, определении и регулировании расхода промывной жидкости в зависимости от измеренных значений расхода суспензии il3 промывку, концентрации остаточной жидкости в суспензии до и после промывки, а также от величины отклонения фактической концентрации остаточной жидкости в суспензии после промывки от заданного значения ее. согласно предложенному способу, осуществляют расчет концентрации промывного раствора после средней стадии промывки, непрерывно измеряют концентраци:о промывного раствора после средней стадии промывки и вносят дополнительную корректировку расхода промывной жидкости г о величине отклонения рассчитанного .значения концентрации промывного раствора после средней стадии промывки от фактически измеренной путем суммирования его с.корректирующим сигналом по величине отклонения фактической концентрации остаточной жидкости в ñóñпензии после промывки от заданного значе1773433

40

55 ния, а рассчитанную величину задания регулятору расхода промывной жидкости переда. от через инерционное звено, инерционность которого настраивают в зависимости от инерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки.

Установка измерителя концентрации промывного раствора после средней стадии промывки позволяет уменьшить инерционность передачи сигналов к регулятору расхода промывной жидкости практически в два раза, что в совокупности с использованием инерционного звена для изменения задания этому регулятору обеспечивает в переходных ре>кимах минимальные величины и продолжительность отклонения концентрации жидкости в суспенэии после промывки от заданного значения, 1аким образом, достигается снижение затрат на промывку и улучшение качества промывки за счет обеспечения оптимального расхода промывной жидкости.

Отличительные существенные признаки заявляемого технического решения в результате исследования известных в науке и технике решений не обнаружены. Следовательно, заявляемая совокупность признаков технического решения отвечает требованиям существенные отличия", На фиг.1 показана установка, реализующая способ управления; на фиг.2 — схема пневматического инерционного звена.

Установка содер>кит смесители 1,2 и 3, отстойники 4,5 и б, измеритель 7 расхода суспензии, связанный с регулятором 8 расхода, выход которого соединен с исполнительным механизмом 9 регулирующего органа, установленного на трубопроводе подачи суспензии, измеритель 10 концентрации остаточной жидкости в суспензии до промывки. Кроме того, в установку входят измерители 11,12,13 уровня твердой фазы в отстойниках, связанные с регуляторами

14,15,16 уровня, выходы которых соединены с исполнительными механизмами

17,18,19 регулирующих органов, установленных на трубопроводах отбора шлама из отстойников, а ак же измеритель 20 концентрации промывного раствора после средней стадии промывки и измеритель 21 концентрации остаточной жидкости в суспензии после промывки.

Измеритель 22 расхода промывной жидкости связан с регулятором 23 расхода, выход которого соединен с исполнительным механизмом 24 регулирующего органа, установленного на трубопроводе подачи промывной жидкости. С вычислительным блоком 25 связаны измеритель 7 расхода суспензии. поступающей на промывку, измерители 10 и 21 концентрации остаточной жидкости в исходной суспензии до и после промывки, а также измеритель 20 концентрации промывного раствора после средней стадии промывки. Первый выход вычислительного устройства связан через инерционный блок 26 с входом "задание" регулятора 23 расхода промывной жидкости, а вход "корректирующий сигнал" этого регулятора соединен со вторым выходом вычислительного устройства.

В качестве вычислительного устройства может быть использована управляющая

ЭВМ типа СМ 1800 с соответствующим периферийным обеспечением для связи с объектом управления, При построении автоматической системы регулирования на пневматических устройствах для локальных систем используются пропорционально-интегральный регулятор типа ПР3.31 и ПР3.34 для системы регулирования расхода промывной жидкости.

Инерционный блок включает несколько пневматических емкостей 27 типа ПОЭ, соединенных последовательно через регулируемые дроссели 28 типа П2Д.1М, предназначенные для настройки инерционности блока.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Поступающая на промывку суспензия подается в комбинированный аппарат типа смеситель-отстойник, из которого твердая фаза перемещается на последующие стадии промывки путем гравитационного самотека, Граница раздела зон осветленной жидкости и суспенэии в отстойнике регулируется с помощью измерителя 11. регулято„a 14 и исполнительного механизма 17 с регулирующим органом, установленным на линии выхода сгущенной суспензии. Аналогичным образом регулируется уровень твердой фазы в остальных отстойниках. Постоянство расхода исходной суспензии на промывку достигается с помощью измерителя 7, регулятора 8 и исполнительного механизма 9 с регулирующим органом, установленным на линии подачи суспензии на установку.

Фактические значения технологических параметров с помощью измерителей 7, 10, 20 и 21 поступают в вычислительный блок

25, который определяет:

1, Расход остаточной жидкости, поступающей с исходной суспензией

Sf= V Cf, где Ч вЂ” расход исходной суспензии, поступающей на промывку;

Ct конценраиия остаточной жидкости в суспензии.

"773 ) 33

2. Расход осгато tllotl жидкости с сусГIOII -L>IBLI IIÎCIIO ПРОМЫВКИ

5(1) С() где C(I) — заданная концентрация остаточ11сй жидкости в сусле 1эии после промывки.

Д. Коз((>ф и ци 8 нт вы тесне! 1ия Остс1т очной жидкости из суспензии а =- 1 — X< (I)

Sr где il — число стадий промывки.

4, Распределение количеств OcTQTO÷t IOLI жидкости в суспензии по стадиям промывки

S(1

S(it-t) =где i — стадии промывки со стороны подачи про>1ь1нной ж11дкост11, 5. i,сличаство остато1ной жидкости, переходящей f3 промыннОй раствор по стадиЯМ IIPOr tblBI

5р()=- ()- - 5()

6. Расход f1 pOfitbIBI IOI1 >1<идкост 1л

5р )

"- () где ) - козффициант BbtpBBIIL1BBIILIB KOIIUBIIтраций B суспензии и промывном растворе (определяется из опытных данных и находится >з пределах ОЯ5-0,97).

7. концеttTpBLlию промь1вного раствора пс стадиям промывки

i . р(+11

С(1 1} = --- -,- . i =- 1,2,...,n.

Й р(1)

PBcc «nTBItfIo8 значение расхода промынной жидкости Нр(1}, обеспечина1ощее требуемое ка.ество г1рсмынки, поступает в виде задания регулятору расхода промывной жидкости черсз инерцио11ное звено 26, инерционность которого пропорционалы1а инерционности всех последовательно соединенных аппаратон промывки.

Измеренное эна1ение коцце1гтрации пром IBIIovo раствора после средней стадии промывки сравIIHBBåòñë с расчетllûì

Л1 == Сп(с} Ср(с), где Сп(с) — измеренное значение концентрации проллыннсго растнора гьссле средней

CTB/)ÈÈ ПРОМЬ1НКИ;

Ср(с) — расчетное значение концентрации промывного раствора после средней стадии промывки.

Измеренное з11ачение концентрации

ocT3To÷Hoé жидкости в суспенэии после промывки сравнивается с заданным

Ь2 = Сп(1) С1, тдЕ Сп(1) — ИЗМЕРЕННОЕ ЗНаЧЕНИЕ КОНцЕНтрации остаточной жидкости в суспензии посЛе промывки.

По найденнь1м значениям отклонений определяется суммарное корректирующее воздействие, которое подается на вход

"корректирующий сигнал" регулятора расхода промывной жидкости на промывку

51+ h2, 15 Формула изобретения

Способ управления противоточной промывной установкой с аппаратами типа смеситель-отстойник, включающий

2() регулирование расхода суспензии на промывку, уровня твердой фазы B отстойниках, ог1ределение и регулирование расхода промывной ж1лдкости н зависимости от измеренных значений расхода суспенэии на

25 промывку, уровня твердой фазы в отстойниках, определение и регулирование расхода промывной жидкости в зависимости от измеренных значе1гий расхода суспензии на промынку концентрации остаточной жидко3Q сти B суспензии до и после промывки и от геличины отклонения фактической концентрации остаточной жидкости B суспензии после промывки от ее заданного значения, о т л и ч à Io шийся тем, что, с целью

35 снижения затрат HQ прсмынку и повышения качества промывки за счет повышения точ11ости регулирования в переходных процессах, дополнительно непрерывно измеряю концентраци1о промывного раствора после

I)Q средней стадии промывки, рассчить нают концентраци1о промывного раствора после средней стадии г1ромынки, корректируют с задер>ккой во времени расход псомынной жидкости по величине отклонения рассчитанного значения концентрации промывной жидкости после средней стадии промывки от ее измеренного значения и одновременно по отклонени1о фактической концентрации остаточ11ой жидкости в суспензии после г1ромывки GT ее заданного значения.

1773433

Составитель В.Тришкин

Техред M.Mîðãåíòàë . Корректор H. Тупица

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3883 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета Ао изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва,-Ж-35, Раушская наб., 4!5