Способ автоматического управления трехколонной брагоректификационной установкой

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Соеетских

Социалистических

Республик (>63993О (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 02.08.77 (21) 2514386/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 22.02.79 (51) М.Кл.- "С 12 Г 1/02

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 663.55 (088.8) (72) Авторы изобретеяия

Л. А. Аксельрод, В. И. Петруня и М. Л. Мандельштейн

Всесоюзный проектно-конструкторский и научноисследовательский институт автоматизации пищевой промышленности (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТРЕХКОЛОННОЙ БРАГОРЕКТИФИКАЦИОННОЙ

УСТАНОВКОЙ

Изобретение относится к спиртовой промышленности, а именно к способам автоматического управления трехколонной брагоректификационной установкой, и может быть использовано также в гидролизной и нефтехимической промышленности.

Известен способ автоматического управления трехколонной брагоректификационной установкой, предусматривающий измерение параметра, характеризующего концентрацию спирта в контрольной зоне ректификационной колонны (например, температуры) и регулирование расходов бражки, бражного дистиллята, элюрата и отбора спирта-ректификата (1).

Недостатком известного технического решения является то, что имеется малый перепад высот между низом эпюрационной колонны (ЭК) и тарелкой питания ректификационной колонны (РК), что связано с конструкцией брагоректификационной установки (БРУ) и ограниченной высотой стандартного помещения цеха брагоректификации. В связи с невозможностью при практической реализации известного способа увеличить перепад высот между низом эпюрационной колонны и тарелкой питания ректификационной колонны исполнительный механизм на эпюрате должен иметь большой диаметр условного прохода, вследствие этого его расходная характеристика существенно нелинейна. Кроме того, из-за указанного малого перепада высот на расход эпюрата существенно влияет высота столба (т, е. уровень) эпюрата. Поэтому для обеспечения приемлемого качества регулирования необходимо иметь возможно больший запас эпюрата в нижней части ЭК либо в допол10 нительной емкости (аккумуляторе) эпюрата. Однако при этом возрастает емкостное запаздывание и переходные процессы в системе затягиваются.

По этой причине, а также нз-за нели15 нейной характеристики исполнительного механизма параметры переходного процесса (длительность, динамическая ошибка) получаются неудовлетворительными.

20 Целью изобретения является улучшение качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе регулирования расхода бражного днстиллята последний поддерживаетсч на заданном уровне, определяемом в зависимости от параметра, характеризующего концентрацию спирта в контрольной зоне ректпфикационной колонны.

На чертеже изображена установка для реализации предлагаемого способа.

639930

Она содержит бражную колонну (БК)

1 с подогревателе л 2 бражки, аккумулято >

8 бражного дистиллята, эпюрационную и ректификаццонную колонны 4 и 5.

Система управления брагоректификационной устан",âêè состоит из регулятора б расхода спирта-ректификата 7, регулятора

8 расхода эпюрата 9, регулятора 10 концентрации (или температуры) в контрольной зоне ректификационной колонны, измеряемой датчиком 11, регулятора 12 расхода бра>кного дистиллята 18, регулятора 14 расхода бражки 15, датчика lб уровня бражного дистиллята, датчика 17 уровня эпюрата, датчика 18 расхода бражного днстиллята, датчика 19 расхода спирта-ректификата, исполнительных механизмов 20—

28 для управления расходами бражки, бражного дистиллята, эпюрата и спнртаректификата.

Кроме того, система может включат; контуры регулирования расхода пара и охлаждающей воды.

Регулятор б соединен с исполнительным механизмом 28 и датчиком 19 расхода, ус тановленными на трубопроводе спирта-ректификата 7. Регулятор 8 подключен к исполнительному механизму 22, установленному на трубопроводе эпюрата 9, а также к датчику 17 уровня эпюрата в нижней части эпюрационной колонны 4. Регулятор 12 связан с исполнительным механизмом 21 и датчиком 18 расхода, установленными на трубопроводе бражного дистиллята 18. Камера задания регулятора 12 соединена выходом регулятора 10, вход которого связан с датчиком 11 температуры. Регулятор

14 соединен с исполнительным механизмом

20, установленным на трубопроводе бражки 15, и с датчиком lб уровня в аккумуляторе 8 бражного дистиллята.

Расход бражки 15 регулируют по уровню бражного дистиллята в аккумуляторе

8. Расход бражного дистиллята 18 стабилизируют с помощью регулятора 12. Задание регулятору 12 формируют с помощью регулятора 10 в зависимости от сигнала датчика 11 температуры (концентрации) в контрольной зоне ректификационной колонны. Подачу эпюрата 9 в ректификационную колонну осуществляют регулированием на стоке по уровню эпюрата в эпюрационной колонне, либо проме>куточном сборнике. Отбор спирта-ректификата 7 стабилизируют с помощью регулятора б.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

При необходимости изменить (например, увеличить) производительность БРУ увеличивают задание регулятору б. Последний увеличит отбор спирта-ректификата 7. Поскольку расход эпюрата остался прежним, концентрация (и, следовательно, температура) в контрольной зоне РК начнет меняться. Это приведет к изменению выход5 о

25 зо

6О

65 ного сигнала датчика ll. Регулятор 10 увеличит задание по расходу регулятору 12 расхода бражного дистиллята 18. Регулятоо

12 увеличит приток бражного дистиллята в

ЭК. В результате этого начнет увеличиваться уровень эпюрата и регулятор 8 увеличит расход,эпюрата 9 в РК, вследствие

,åãî концентрация (температура) в контрольной зоне PK вернется к заданном .. значению. Одновоеменно увеличение расхода бражного дистиллята вызовет уменьш"-нне уровня в аккумуляторе 8. Регулятор 14 увеличит расход бражки 15 так, чтобы

cKoMIIEHcHpoBBTb это уменьшение уровня.

Расход бражного дистиллята существенно

3HâHñèò от уровня в аккумуляторе 8. Однако благодаря наличию стабилизирующего регулятора 12 расход бражного дистиллята всегда поддерживается на заданном peI.; лятором 10 значении независимо от изменения уровня в аккумуляторе 8.

При значительном диаметре трубопровода эпюрата и наличии переливной трубы в ЭК увеличение расхода бражного дистиллята сразу же приведет к увеличению расхода эпюрата. В этом случае регулятора 8 может не быть. При уменьшении расхода спирта-ректификата, а также при иных возмущениях предлагаемый способ осуществляется аналогично тому, как описано выше.

Таким образом, достигается улучшени ". качества регулирования, за счет чего сокращается расход энергоресурсов и повышается производительность установки. Кроме того, исключаются по сравнению с прототипом дополнительные затраты на реконструкцию нижней части ЭК либо на установку дополнительной емкости эпюрата.

Общий дополнительный экономический эффект от реализации предлагаемого способа составит ориентировочно 5 — 10 тыс. руб. в год для БРУ производительностью 3000 дал/сутки.

Формула изобретения

Способ автоматического управления трехк оло н н ой бр а го р едупи ф и ка ционной установкой, предусматривающий измерение параметра, характеризующего концентрацию спирта в контрольной зоне ректификационной колонны (например, температуры) и регулирование расходов бражки, бражного дистиллята, эпюрата и отбора спирта-ректификата, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, в процессе регулирования расхода бражного дистиллята последний поддер>кивают на задан Iiovr уровне, определяемом в зависимости от параметра, характеризующего концентрацию спирта в контрольной зоне ректификационной колонны.