Устройство для управления колонной с подвижной насадкой

 

ОП HCAH HE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11 975026 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 15 ° 11.79 (21) 2780215/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 2311.82. Бюллетень ¹43

Дата опубликования описания 23 ° ll 82 (51)M Кл з

B 01 D 3/42

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53)УДК 66.012-52 (088.8) Б.Н. Петров, В.В. Кафаров, В.Ю. Рутковский, В.Л. Перов, И.Б. Ядыкин, Г.З; Алекперов, И.Б. Шергольд, P.М. Керимов и А.Ф. Егоров (72) Авторы изобретения

ВсесоюзньЩ научно-исследовательский и проектный .институт по подготовке к транспортировке и переработКе:. природного газа (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОЛОННОЙ

С ПОДВИЖНОЙ НАСАДКОЙ

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования .работой насадочных массообменных ап.. паратов и может применяться в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой, пищевой и дру. гих отраслях промышленности, где применяются насадочные массообменные аппараты.

Известно устройство для автоматического регулирования работы.насадочной абсорбционной колонны, содержащее датчики перепада давления и уров- ня, связанные с регулирующим блоком, соединенным с исполнительным механизмом (1). ,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления насадочных колонн, содержащее регулятор пеепада давления, функциональный и уммирующий блоки, блок динамичесКой компенсации, клапан подачи абсорбента, контур адаптации, состоящий иэ модели объекта, блока компенсации контура адаптации, элемента сравне- ° ния, исполнительного элемента контура адаптации и блока перемножения, соединенного с регулятором перепада давления (2).

1 едостатком устройства является невозможность одновременного управления заданным гидродинамическим режимом работы насадочной колонны и . ее разделительной способностью.

Цель изобретения — улучшение разделительной способности колонн с подвижной насадкой при одновременном обеспечении устойчивого гидродинами:ческого режима независимо от перемен:ных параметров процесса и влияния перекрестных связей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным контуром адаптации, содержащим датчик расхода абсорбента, клапан на линии подачи газа, регулятор концентрации выходного продукта, второй блок перемножения и функци« ональный преобразователь, вход которого соединен с,элементом. сравнения, выход — с одним из входов вто» рого блока перемножения, другой вход которого связан с регулятором концентрации, выход второго блока перемножения соединен с клапаном на линии подачи абсорбента, датчик расхода абсорбента связан с блоком компенсации, а клапан на линии подачи газа

975026 блок 4 перемножения и регулирующий клапан 5. Заданная степень разделения обеспечивается стабилизацией коь центрации ключевого компонента в выходном, газе, измеряемой хроматографом 16, сигнал которого поступает на регулятор 17 концентрации, вырабатывающий управляющее воздействие, поступающее через блок 14 перемножения на регулирующий клапан 15, изменяющий расход абсорбента. Для компенсации влияния переменных параметl ров объекта на регулирование концентрации ключевого компонента использу. ется второй контур адаптации, осуществляющий по разомкнутому циклу . адаптацию, в котором сигнал от элементов сравнения 9 поступает на функциональный преобразователь 13, вырабатывающий управляющее воздействие, поступающее на блок 14 перемножения, который изменяет коэффициент усиления в контуре регулирования концентра-. ции.

Зкономический эффект осуществляется за счет снижения удельной плотности орошения при более интенсивном гидродинамическом режиме, с сохранением качества целевого компонента в формула изобретения

Устройство для управления колонной с подвижной насадкой, содержащее регулятор перепада давления, датчик расхода газа, соединенный с входом функционального блока, выход которого связан с входом регулятора перепада давления, контур адаптации, состоящий из модели объекта, блока компенсации элемента сравнения, исполнительного элемента и первого блока перемножения,,соединенного с регулятором перепада давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения разделительной способности колонны за счет повйшения качества регулирования, оно снабжено контуром . адаптации, содержащим датчик расхода абсорбента, клапан на линии подачи газа, регулятор концентрации выходного продукта, второй блок перемножения и функциональный преобразователь, вход которого соединен с элементом сравнения, выход — с одним из входов второго блока перемножения, другой вход которого связан с регулятором концентрации, выход второго блока перемножения соединен с клапаном на линии подачи абсорбента, датчик расхода абсорбента связан с блоком компенсации, а клапан на линии посоединен с первым блоком перемножения °

На чертеже изображена схема устройства.

Контур регулирования гицродинамического режима включает в себя на- 5 садочную колонну 1, датчик 2 перепада давления, регулятор 3 перепада давления, блок 4 перемножения, регулирующий клапан 5 на газовой линии, 1 датчик 6 расхода газа, функциональ- 10 ный блок 7 задатчика .гидродинамического режима. Первый контур адаптации включает в себя модель объекта 8, элемент сравнения 9, датчик 10 рас-, хода абсорбента, блок 11 компенсации, исполнительный элемент 12 контура адаптации. Второй контур адаптации включает в себя функциональный преобразователь 13, блок 14 перемножения, регулирующий клапан 15.

В контуре регулирования концентрации включены хроматограф 16, регулятор

17 концентрации .

Устройство работает следующим образом.

Гидродинамический режим колонны

1, целью регулирования которого является обеспечение максимальной по,верхности массопередачи в слое подвижной насадки, определяется соответ отходящем газе. При этом улучшается ствующим перепадом давления на на- разделительная способность колонны, садочной части колонны. Для этого . повышается ее производительность, сигнал от датчика 2 перепада давле- снижаются энергозатраты. ния поступает в регулятор 3 перепада давления, где он сравнивается с заданным значением, вырабатываемым 35 функциональным блоком 7 задатчика, реализующим известную для данного аппарата зависимость перепада давления от нагрузки по газу, измеряемой датчиком 6, управляющее воздействие 4П .от регулятора 3 давления поступает через блок 4 перемножения на регулирующий клапан 5, изменяющий расход газа. Для обеспечения устойчивости работы регулятора независимо от пере-45 менных параметров объекта одновременно сигнал от датчика перепада давления поступает на элемент сравнения 9 первого контура .адаптации, в котором он сравнивается с сигналом, .поступающим с выхода эталонной модели объекта 8, далее сигнал рассогласования поступает на исполнительный элемент 12 первого контура адаптации и блок 4 перемножения, который изменят коэффициент усиления в основном онтуре в соответствии с .изменившимися параметрами объекта.

Влияние изменения расходи абсорбента на перемену давления компенсируется путем передачи сигнала с дат" 60 чика 10 расхода абсорбента на блок, 11 компенсации, в котором вырабатыва ется управляющее воздействие, поступающее через элемент 9 и исполнитель ный элемент 12 контура адаптации на 65

975026

Составитель Т. Чулкова .

Редактор Н. Бобкова Техред Т.Маточка Корректор Г. Orap

Эаказ 8868/5 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дачи газа соединен с первым блоком перемножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 204982, кл. В 01 0 53/14, 1964.

2, Авторское свидетельство СССР

М 441941, кл. В 01 D 3/42, 1972.