Устройство для автоматического управления процессом ректификации

 

Союз Советских, Социалистических

Рестгублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пч683767 (61) Дополнительной к авт. свид-ву № 475162 (22) Заявлено 08.08.77 (21) 2521269, 23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл 2

В 01 D 3/42

Гасударственный квинтет ссср пе делам нэабретенкй и открытей.(53) УДК 66.012-52 (088.8) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень №33

Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Автор изобретения

А. П. 3 ай ко (71) Заявитель

Омское производственное объединение «ОмскНЕФТЕОРГСИНТЕЗ» (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РЕКТИФИКАЦИИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом ректификации и может применяться в химической и нефтехимической промышленности.

По основному авт. св. ¹ 475162 известно устройство для автоматического управления процессом ректификации, содержащее датчик расхода, датчики температуры паров, выходящих из колонны и внешнего орошения, преобразователь разности температур, блок извлечения квадратного корня, програмный блок, подключенный к датчику температуры внешнего орошения и блоки умножения, один из которого связан с датчиком расхода внешнего орошения и блоком извлечения квадратного корня.

Однако такое устройство. не обеспечивает высокой точности регулирования. Объясняется это тем, что оно не учитывает влияния тепловых потерь от стенок колонны в окружающую среду на изменение расхода внутреннего орошения.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

Это достигается тем, что по основному авт. св. № 475162, содержащее датчик расхода, датчики температуры паров, выходящих из колонны и внешнего орошения, преобразователь разности температур, блок извлечения квадратного корня, программный блок, подключенный к датчику температуры внешнего орошения, и блоки умножения, дополнительно введены преобразователь разности температур в колонне и окружающего воздуха, блок вычисления изменения расхода внутреннего орошения и суммирующее реле. Вход блока вычисления изменения расхода внутреннего ороше1О ния связан с преобразователем разности температур в колонне и окружающего воздуха, а выход соединен с регулирующим блоком расхода внешнего орошения через суммирующее реле, связанное с одним из блоков умножения.

На чертеже показана структурная схема устройства для автоматического управления процессом ректификации.

Устройство содержит датчики температу20 ры 1 и 2, преобразователи 3 и 4 разности температур, датчик 5 расхода внешнего орошения, программныи блок 6, блоки умножения 7 и 8, блок 9 извлечения квадратного корня, блок 10 вычисления изменения расхода внутреннего орошения в зависимости

683767 от тепловь(л потерь в окружающую среду, суммирующее реле 11, регулирующий блок

12 и исполнительный механизм 13 на линии вне(цнего орошения.

Выход датчиков температуры 1 и 2 через преобразователь 3 раз!юсти температур подключен к блоку умножения 8, выход которого соединен с суммирующим реле 11.

Преобразователь 3 температуры соединен через программный блок 6 с блоком умножения 7. датчик расхода внешнего орошеtIHkt 5 связан с блоком умножения 7, сигнал от которого через блок извлечения квадратного корня поступает в блок умножения 8. Сигнал от преобразователя 4 разности температур в колонне и окружающего воздуха через блок 10 вычисления изменения расхода внутреннего орошения поступает в суммирующее реле 11 сигнал на

1 выходе которого служит переменной величиной для регулирующего блока 12, управляющего исполнительным механизмом 3.

Для поддержания постоянного расхода внутреннего орошения устройство реализует зависимости, выведенные из теплового и материального балансов колонны. Расход внутреннего орошения в зависимости от изменения температуры внеt)IHcf орошения определяется из уравнения где R „„. — расход внутрсннегo орошения колонны;

R „, „— расход внешнего орошения;

С вЂ” удельная теплоемкость внешнего орошения; — теплота преобразования паров выходящих из колонны;

Ь t разность температур паров, выХОДЯЦ(ИХ ИЗ КОЛОННЫ И ВНЕШНЕIO орошения.

При наличии тепловых потерь от стенок колонны в окружающую среду происходит конденсация паров в колонне и за счет этого увеличивается расход внутреннего орошения, который для выбранного сечения колонны рассчитывается из следу)ощего уравнения: где 1(;> — коэффициент теплопередачи стенок колонны;

F — площадь поверхности колонны; у — средняя теплота парообразования паров в колонне; ! — средняя температура паров в колонне; — окружающая температура.

8

Ref(yap.= ) викк)н-(1 у ) + =

Ср EòР— (окр.)

Устройство раоотает следующим Образом.

Выходной сигнал от датчика 2 температуры внешнего орошения поступает в программный блок 6, где формируется сигнал для коррекции показаний преобразователя

10 расхода внешнего орошения по плотности, приведенной к фактической температуре внешнего орошения. Этот сигнал поступает в блок умножения 7, где производится умножение его на сигнал от датчика 5 р3схо1s да внешнего орошения пропорциона ft>ftt.lkt квадрату расхода. В блоке 9 извлечения квадратного корня образуется сигнал, пропорциональный расходу внешнего орошения К „„„.Этот сигнал в блоке умножения 8 иерем ножается с выходной величиной из преобразователя 3 разности температур пропорциональной величине (! - — — 6 t). В

Ср этом блоке умножения получается 1еличина, пропорциональная расходу внутреннего орошения при учете изменения тсмг!(ратуры внешнего орошения colласно уравнению (! ).

Учет влияния тепловых погсрь От стенок ко. 1 0 f l I I hl Б O K p j )K 3 IO I I I X IO С р (. д у и р О И 3 в () д И тсЯ при IloxloIIIH Ilp(Образова 1()лЯ 4 p33ftocTH тсмпсратур в колонне и окружающеlo возгр. (Окр. ) и О, Iока 10 вь)числения изменения p3cxo, t t внутр lift(. го Орошения, в которох) рассчитывается вс,IH IHII3 К „ (top Тр,ц„). В л ммирук)п(см p(л(1!

oTIP(, (ел Я(" с Я Г!с P(. м е l! I I 3 Я в(, I и I 3 113 д;! Я Ре гулирующего блока 12, с(нггветствуюц!ая расходу внутреннего орошс!шя

Ср Кт7

R g)(yap Р 8)((к()((1 + 1 ) + = (tcp tol(p. )

Регулирук)щий блок 12 с помощью исполнительного мсxdllk!3xl3 13 Обеспечивает поддержание р3схОда внутре)!него орошения на заданном уровне.

4> of).)! (7,7 а изО б )(те н 7(я

Устройство для автоматическоп) управл HHH процессом реKTH(!)HK3ttklи по авт. св. "(0 475162, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, otto;

683767

Составитель Г. Чулкова

Редактор А. Шмелькин Тех ред О. Лу го в а я Корректор М. Пожо

Заказ 5180/4 Тираж 877 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва. Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал П П П г Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4