Устройство для управления экзотермической реакцией

 

Е ., 1;Р г

С нчт - Ф

Союз Советскнх

Соцнапистическнх

Республик

ОП И

ИЗОЫ утин Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 684522 (61) Дополнительное к ввт. свнд-ву (22) Завалено 20.06.77 (21) 2497641/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)M. Кл.

С, 05 Q 27/00

Гваударстаанный кантат

СССР ав дамиан взюбратаний в втхритвв

Опубликовано 05.09.79, Бюллетень @ 33 (53) УДК 621.555. .6(088.8) Дата опубликования описании 05.09.79 (72) Авторы изобретения

H. H. Бочков и A. И. Прошин (71) Заявитель

Ленинградский химико-фармацевтический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭК3ОТЕРМИЧЕСКОЙ РЕАКИИЕЙ

Изобретение относится к области управления технологическими процессамн в химической и химико-фармацевтической промышленности, и может быть использовано, например, при управлении экзотермической реакцией при получении технического диба5 эола.

При получении синтезируемых лекарственных веществ наиболее распространенным. технологическим процессом является экзо10 термическая реакция.

Известно, что скорость реакции зависит от температуры. Причем, увеличение температуры ограничено из- за равновесия экэотермической реакции протекания нежелаt .т5 тельной побочной реакции с образованием побочных продуктов; термической неустойчивости реагентов и продуктов реакции; расхода энергии иа нагрев реагирующих компонентов.

Положительное влияние температуры на течение обратимых экзотермических реакций ограничено снижением выхода при повышении температуры выше оптимальной.

Возникает противоречие. между скоростью и равновесием. Следовательно, от качества управления экзотермической реакцией зависит качество и выход продуктов реакции.

Наиболее близким техническим решением является устройство для управления экзотермической реакцией, содержащее первичный преобразователь измеряемого параметра, эадатчик измеряемого параметра, регулятор температуры, связанный с контуром подачи теплоносителя, индикатор и исполнительный элемент (1 1.

Недостатком известного устройства является небольшой диапазон измерения входного сигнала, сложность схемы, влияние температуры на показания прибора и отсутствие в схеме задатчика скорости изменения температуры.

Целью изобретения является упрощение и повышение производительности устройства,.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены элементы совпадения, нуль-орган, линейно — декодируюший преобразователь, генератор импульсов, счет3 6845 чик, триггер, формирователь временных интервалов, дешифратор, вычислительный блок и блок сравнения, причем выход первичного преобразователя измеряемого па раметра и выход линейно-декодирующего преобразователя соединены со входами нул органа, выход которого подключен к одному из входов триггера,к другому входу триггера подключен один из выходов счетчика и вход формирователя временных 10 интервалов, другие выходы счетчика связаны со входами линейно-декодирующего .преобразователя, а вход — со входом первого эпемента совпадения к выходам генератора импульсов, выход триггера через 15 первый элемент совпадения связан с одними входами второго и третьего элементов совпадения, к другим входам которых через дешифратора подключен формирователь временных интервалов, выходь1 вто- 20 рого и третьего элементов совпадения соединены с йервым и вторым входами вьгчислительного блока, третий вход которого подключен к выходу дешифратора, а выход - к индикатору и через блок сравнения, другой вход которого соединен с задатчиком измеряемого. параметра, - к исполнительному элементу, установленному в контуре подачи теплоносителя.

Схема устройства представлена на чер З0 теже.

Устройство содержит аппарат 1, в котором находится реакционная масса, первичный преобразователь 2 измеряемого параметра, нуль-орган 3, линейно-декодирующий преобразователь 4, счетчик 5, генератор импульсов 6, первый элемент совпадения

7, триггер 8, формирователь 9 временных интервалов, дешифратор 10, второй и третий элементы совпадения 11, 12, вычисли 40 тельный блок 13, блок сравнения 14 задатчик 15 измеряемого параметра, исполнительный элемент 16, состоящий из усилителя 17, схемы управления насосом 18, насоса 19 и вентиля 20, а также регулятор 21 температуры теплоноситепя, состоящий из "бани" 22, нагревателя 23, датчика 24 температуры теплоносителя, регулятора 25 температуры, контур 26 подачи теплоносителя и индикатор 27.

Устройство для управления экзотермической реакцией работает следующим образом.— Температура реакционной массы в аппарате 1 измеряется преобразователем

2. Напряжение, пропорциональное темпера туре реакционной массы, измеряемой преобразователем 2, сравнивается со ступенчатым линейно-нарастающим напр яжением

22 4 линейно-дек одирующего преобразователя

ЛЙП 4 с помощью нуль-органа 3. Выходное напряжение ЛДП 4 изменяется циклично, частота циклов определяется частотой следования импульсов генератора импульсов 6.

Получение циклического ступенчатого напряжения в устройстве достигается псдачей импульсов от генератора импульсов

6 на вход счетчика 5 и элемента совпадения 7. Максимальное значение напряжения

"пилы" достигается в момент полного заполнения счетчика 5. Следующий импульс, импульс переполнения, выдается на входе счетчика 5, что соответствует нулевому состоянию счетчика и отсутствию напря:жения "пилы" на входе Л9П 4.

Импульс перепслнения, кроме того, перекидывает триггер 8 и обеспечивает тем самым проход импульсов от генератора импульсов 6 через элементы совпадения

7, 11 и 12 на вход вычиспительного блока 13. Триггер 8 перекинется в исходное состояние в момент, когда напряжение первичного преобразователя 2 измеряемого параметра будет равно или больше напряжения ЛДП 4. С приходом следующего импульса перепойнения счетчика импуль сов 5 начнется формирование следующего цикла.

В вычислительном блоке 13 осуществпяется сравнение количеств импульсов, приходящих на суммирующий и вычитающий входы через промежуток времени, определяемый формирователем временных интервалов 9.

Дешифратор IO определяет распреде ление пачек импульссв по суммирующему и вычитающему входам вычислительного блока 13, а также сброс информации.

При равенстве заданной скорости изменения температуры с помощью задатчика 15 и скорости изменения температуры реакционной массы в аппарате 1, блок сравнения 14 выдает сигнал управления на исполнительный элемент 16, в котором сигнал управления, усипенный с помощью усилителя 17, приводит в действие схему управления насосом 18, соответственно насос 19, а также вентИль 20.

Теппоноситель в бане" 22 разогревается нагревателем 23. Разогрев и поддержание температуры теплоносителя производится регулятором 25 температуры, который связан с датчиком 24 температуры теплоносителя, установленным в "ба-. не 22. 5 6845

Скорость изменения температуры в устройстве контролируется с помощью индикатора 27.

Формула иэобре тения

Устройство для управления экзотермической реакцией, содержащее первичный преобразователь измеряемого параметра, 10 эадатчик измеряемого параметра, регулятор температуры, связанный с контуром подачи теплоносителя, индикатор и исполнительный элемент, о т ll и ч а K) щ ее с я тем, что, с целью упрощения и 35 повышения производительности устройства, оно содержит элементы совпадения, нульорган, линейно-декодирукщий преобразователь, генератор импульсов, счетчик, триггер, формирователь временных интервалов, 20 дешифратор, вычислительный блок и блок сравнения, причем выход первичного преобразователя измеряемого параметра и выход линейно-декодирующего преобразователя соединены со входами нуль-органа, выход °

25 которого подключен к одному иэ вхоГ в триггера, к другому входу триггера под22 б ключен один из выходов счетчика и вход формирователя временных интервалов, другие выходы счетчика связаны со входами линейно-декодирующего преобразователя, а вход — со входом первого элемента совпадения;: выходо;,. ге;.ератора импульсов, выход триггера через первый элемент совпадения связан с одними входами второго и третьего элементов совпадения, к другим входам которых через дешифратор подключен формирователь временных интервалов, выходы второго и третьего элементов совпадения с первым и вторым входами вычислительного блока, третий вход которого подключен к выходу дешифратора, а выходк индикатору и через блок сравнения, дру гой выход которого соединен с эадатчиком измеряемого параметра,— к исполнительному элементу, установленному в контуре подачи теплоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Автоматические приборы, регуляторы и вычислительные схемы. Справочное пособие. Под ред. Б. ll. Комарского. Л., "Машиностроение, 1976, с. 237-238 (прототип) .

Л

684522

Составитель Л. Птенцова

Редактор С. Равва Техред 3. Фанта

Заказ 5287/42 Тираж 1015

Ш4ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М. Шароши

Подписное