Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом

 

ОnИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ » 4I9231

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 16.03.72 (21) 1760386/23-26 с присоединением заявки (32) Приоритет

Опубликовано 15.03.74. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 13.08.74 (51) М. Кл. В Old 1/06

Гасударственный комитет

Совета Мииистрав СССР ао делам изааретеиий и открытий (53) УДК 66.048.54-52 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. А. Хейфец (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ВЫ ПАР Н Ь! М АППАРАТОМ

Изобретение относится к области автоматического управления технологическим процессом выпаривания растворов и может быть использовано в глиноземном, содовом и других производствах, где применяются выпарные аппараты.

Известны устройства для автоматического управления выпарным аппаратом, содержащие плотностемер упаренного раствора, выход которого подключен к регулятору, соединенному с исполнительным механизмом, сочлененным с регулирующим органом на трубопроводе подачи пара. Однако известные устройства недостаточно точно работают вследствие значительной инерционности по каналу: плотность упаренного раствора — расход пара.

Возмущения, оказывающие влияние на работу устройств (колебания температуры, давления, расхода пара, вакуума в аппарате, плотности выходного раствора, изменение условий теплопередачи от пара к раствору и др.), приводят к изменению основного показателя качества работы — плотности упаренного раствора.

В указанных условиях требования к устойчивости работы устройства для автоматического управления не могут обеспечить достаточно высокую точность поддержания плотности упаренного раствора.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства для автоматического управления выпарным аппаратом посредством снижения влияния возмущающих воздействий на плотность упаренного раствора. Это достигается тем, что в устройство для

5 автоматического управления выпарным аппаратом введены установленные в зоне кипения датчик интенсивности кипения, содержащий источник и приемник радиоактивного у-излучения, усилитель, функциональный блок и под1О ключенный к выходу плотностемера блок коррекции, причем вход регулируемой величины и задающий вход регулятора соединены соответственно с выходами функционального блока и блока коррекции.

15 На чертеже показана схема предлагаемого устройства для автоматического управления.

Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом 1 состоит из датчика интенсивности кипения, содержащего ис20 точник 2 и приемник 3 радиоактивного у-излучения, установленные с противоположных сторон зоны кипения так, что у-излучение проходит через кипящий раствор и заполненные теплоизоляционным материалом трубки 4;

25 усилителя 5, подключенного на вход функционального блока 6, выход которого соединен с входом регулируемой величины регулятора 7, задающий вход которого связан с блоком коррекции 8, подключенным к плотностемеру 9

ЗО упаренного раствора, а выход — с исполни419231

65 тельным механизмом 10, сочлененным с регулирующим органом 11, установленным на трубопроводе 12 подводимого пара.

Для исключения прохождения у-лучей через упаренный раствор и потерь тепла в окружающую среду в корпусе выпарного аппарата находятся заглушенные с торца трубки 4, заполненные теплоизоляционным материалом.

Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом работает следующим образом.

На выходе датчика интенсивности кипения, состоящего из источника 2 и приемника 3 радиоактивного у-излучения, формируется сигнал, функционально связанный с плотностью двухфазной среды (пар — жидкость) в том сечении зоны кипения, где установлен датчик интенсивности кипения. Практически все возмущающие воздействия, оказывающие влияние на работу выпарного аппарата, отражаются на интенсивности кипения раствора.

В сечении зоны кипения, где расположен датчик интенсивности кипения, изменяется плотность двухфазной среды и следовательно сигнал на выходе приемника 3 радиоактивного у-излучения. Например, при повышении температуры пара или увеличении вакуума в аппарате, или понижении концентрации входного раствора увеличивается интенсивность кипения и уменьшается плотность двухфазной среды в контролируемом сечении. При уменьшении температуры пара или вакуума в аппарате, или повышении концентрации входного раствора уменьшается интенсивность в зоне кипения и увеличивается плотность двухфазной среды в контролируемом сечении.

Сигнал с выхода приемника 3 радиоактивного у-излучения поступает на усилитель 5, а с выхода последнего — на функциональный блок 6, который является фильтром, исключающим влияние флуктуаций на устройство для автоматического управления (в некоторых вариантах системы в зависимости от динамических свойств выпарного аппарата функциональный блок дополнительно выполняет операцию дифференцирования поступающего сигнала).

Сигнал с выхода функционального блока 6 направляется на вход регулятора 7, где сравнивается с величиной сигнала задания, формируемого в блоке коррекции 8. Если сигнал с функционального блока равен заданному, на выходе регулятора 7 сигнал отсутствует.

При изменении величины сигнала на выходе функционального блока 6 на выходе регулятора 7 возникает сигнал, направление которого зависит от знака разности между сигналами с блока коррекции 8 и с функционального блока 6. Регулятор 7 воздействует на исполнительный механизм 10, перемещающий регулирующий орган 11 на трубопроводе 12 пара.

Расход пара в выпарном аппарате 1 изменяется, изменяя интенсивность кипения и плотность двухфазной среды в контролируемом

Зо

З5

55 сечении. Регулятор 7 воздействует на исполнительный механизм 10 до тех пор, пока сигнал с функционального блока 6 не станет равным и противоположным по направлению (по фазе или полярности) сигналу с блока коррекции 8. После этого исполнительный механизм 1О останавливается.

Изменение плотности упаренного раствора приводит к тому, что сигнал на выходе плотностемера 9, поступающий на блок коррекции

8, изменяется. В блоке коррекции 8 происходит сравнение поступающего сигнала с заданным, соответствующим необходимой плотности упаренного раствора.

На выходе блока коррекции формируется сигнал задания для регулятора 7. Так, например, снижение плотности упаренного раствора по сравнению с заданной приводит к увеличению сигнала с блока коррекции 8, являющегося заданием для регулятора 7. Изменение задания регулятору вызывает возникновение сигнала на его выходе, управляющего работой исполнительного механизма 10, перемещающего регулирующий орган 11.

Регулирующий орган увеличивает подачу пара в выпарной аппарат, увеличивая интенсивность кипения в контролируемой датчиком зоне кипения. Плотность двухфазной среды в контролируемом сечении уменьшается. Сигнал с выхода приемника у-излучения увеличивается, соответственно увеличиваются сигналы, поступающие с усилителя 5 на функциональный блок 6 и с функционального блока— на вход регулируемой величины регулятора 7.

Разность между сигналами с блока коррекции

8 и функционального блока 6 становится равной нулю, и исполнительный механизм 10 прекращает работу. При этом за счет увеличения расхода пара увеличивается плотность упаренного раствора.

При увеличении плотности упаренного раствора (по сравнению с заданной) работа устройства для автоматического управления выпарным аппаратом происходит аналогичным образом, изменяются лишь направления сигналов и регулирующего воздействия.

Выбор временного закона корректирующего воздействия, формируемого в блоке коррекции

8 (непрерывный, импульсный, позиционный), производится при наладке устройства для автоматического управления выпарным аппаратом. Это устройство легко синтезируется на освоенной промышленностью аппаратуре автоматики, что существенно ускоряет ее внедрение в производство.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом, состоящее из плотностемера упаренного раствора и регулятора, соединенного с исполнительным механизмом, сочлененным с регулирущим органом на трубопроводе подачи пара, отлич а ющ ее с я тем, что, с целью повышения точности его pa419231 бтеуычный пппб

Составители P. Клейман и Ю. Хейфец

Редактор Н. Корченко Техред Л. Богданова Корректор Н. Стельмах

Заказ 185471 Изд. № 1387 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о боты посредством снижения влияния возмущающих воздействий на плотность упаренного раствора, в него введены датчик интенсивности кипения, содержащий источник и приемник радиоактивного у-излучения, установленные с противоположных сторон зоны кипения выпарного аппарата, усилитель, функциональный блок и подключенный к выходу плотностемера блок коррекции, причем вход регулируемой величины и задающий вход регуля5 тора соединены соответственно с выходами функционального блока и блока коррекции.