Устройство для управления процессом очистки углекислого газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)999023 л (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 040880 (21) 2970298/18-24 (511 М. Кп. с присоединением заявки ¹â€”

G 05 В 24/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 66.074. .64-52(088.8) Опубликовано 230283 Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 230?83 (72) Авторы изобретения

Ю.В. Чупин и И.Г. Басарг

Омское специальное конструкторскими -б : о "., Научно-производственного объединения "

"Нефтехимавтоматика" (71) Заявитель (54) УCTPOACTBO ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ОЧИСТКИ УРЛЕКИСЛОРО РАЗА

Изобретение относится к автоматизации управления процессом очистки углекислого газа и может быть использовано в нефтехимической, химической и других отраслях прожжленности.

Известен способ и устройство управления пневматическим дозатором . сыпучих материалов, в котором дозирование сыпучих материалов с изменяющимся гранулометрическим составом частицы, крупностью выше допустимой, улавливают, например,-в верхней полости дозатора (1) .

Недостаток указанного способа и устройства заключается в том, что

его невозможно применить для автоматического управления процессом.очистки углекислого газа.

Известен способ и устройство автоматического управления процессом очистки дымовых газов, в котором дополнительно стабилизируют уровень абсорбента в конус абсорбера в зависимости от количества газа, поступающего на очистку, а при регулировании расхода абсорбента вводят коррекцию по его плотности (2) .

Недостаток этого способа заклю чается в том, что невозможно осуществить периодическое приготовление и замену раствора, осуществляющих очистку газа, что снижает качество очистки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее щит, пульт, блок логических условий дискретный, блок логических условий аналоговый, блок .памяти дискретный, блок преобразователей, блок формирования уставок, блок операций, блок датчиков .времени, .усилитель давления, выключатель конечный, абсорбер, 15 раствори ель, дозатор с испол итель- ным механизмом, запорные органы, блок Управления, включающий в себя элемент выбора режима управления, элемент дистанционного управления и элементы ИЛИ, И, ВРЕМЕННАЯ ЗАДЕРЖКА (3) .

Недостатком данного устройства, является низкая точность работы устройства, что приводит к снижению ка25 чества очистки углекислого газа.

Цель изобретения — повышение точности. устройства.

С этой целью устройство, содержащее абсорбер с первым и вторым уров-. немерами и первым запорным органом, 999023

ИЛИ-НЕ, другой вход которого подклю-. 45 растворитель с дозатором, третьим уровнемером и вторым, третьим и чет вертым запорными органами, элементы И, ИЛИ и задержки, первый из которых подключен к входу блока выбора режима управления, абсорбер свя зан с растворителем через пятый запорный орган, а вход дозатора — с выходом исполнительного механизма, содержит элементы запрета и ИЛИ-НЕ, один вход первого элемента ИЛИ-HE подключен к выходу блока выбора режима управления, другой вход — к выходу второго элемента ИЛИ-НЕ, подключенного к одному входу первого элемента запрета, к входу второго элемента задержки, к первому входу первого элемента И, к одному входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к входу первого запорного органа, выход которого связан с вторым входом первого элемента И и с первым. входом второго элемента И, выход первого уровнемера соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом третьего элемента И, выход второго уровнемера подключен к одному входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к второму входу второго элемента И и к одному входу пятого элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого связан с одним входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, с уходом первого элемента задержки, с одним входом второго элемента запрета и с входом третьего элемента задержки, выход третьего уровнемера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к одному входу третьего элемента запрета, другой вход которого соединен с выходом элемента Hei u ,с входом второго и третьего запорных органов, а выход — с одним входом седьмого элемента ИЛИ-НЕ и через четвертый элемент задержки — с одним входом восьмого элемента чен к выходу седьмого элемента

ИЛИ-HE а выход — к другому входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ и к одному входу исполнительного механизма, другой вход:которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход которого соединен с одним входом девятого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ-НЕ и к входам четвертого и пятого запорных органов, выходы которых объединены и связаны .с другим входом третьего элемента И, подключенного выходом к другому входу шестого элемента

ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с другим входом пятого элемента ИЛИ, НЕ, выход первого элемента ИЛИ-НЕ .связан с другим входом второго элемента ИЛИ-НЕ, выход девятого элемента ИЛИ.-HE подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента запрета соединен с одним входом десятого элемента ИЛИ-HE и с одним входом элемента ИЛИ, другой вход которого связан с выходом первого элемента запрета, подключенного другим входом к выходу второго элемента задержки, другой вход третьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходом десятого элемента- ИЛИ-НЕ и с входом четвертого элемента задержки, а его выход — с другим входом десятого элемента

ИЛИ-НЕ.

На чертеже схематически показано устройство для управления процессом очистки углекислого газа.

Устройство содержит абсорбер 1, запорные органы 2-6, исполнительный

) механизм 7, бункер 8, дозатор 9, растворитель 10 для приготовления раствора, уровнемеры 11-13, элемент

14 дистанционного управления, блок

15 выбора режима управления, элементы 16-25 ИЛИ-НЕ, элементы 26-30 задержки, элементы 31-33 запрета элемент И 34-36, элемент ИЛИ 37, элемент 38 сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

Замена раствора перманганата калия в абсорбере 1 производится через заданное время, которое определяется активностью раствора (условно через 24 «) сигналом с выхода эле мента 30 задержки, поступающего на вход блока. "5 выбора режима управления. ри автоматическом режиме этот сигнал проходит на первйй вход

1 элемента ИЛИ-НЕ 16 выходной сигнал

F которого будет отсутствовать. Отсутствие входных. сигналов на элементе Н31Н-,Е 17 при одит к появле@3 нию выходного сигнала элемента

ИЛИ-НЕ 17„. поступающего на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 16, что приводит к запоминанию первого входного сигнала элемента ИЛИ НЕ 16. Одновременно выходной сигнал элемента

ИЛИ-HE 17 поступает на третий вход элемента И 34, на первый вход элемента 31 запрета, на вход элемента

26 задержки, на первый вход элемента ИЛИ-HE 24 и на запорный орган 2.

Запорный орган 2 открывается, найинается слив отработанного раствора из абсорбера 1. поступивший сигнал на первый вход элемента .31 запрета вызовет появ. ение сигнала на его выходе, который через первый вход элемента

HJIH 37 поступает на инверсный вход элемента 32 запрета,. не разрешая по явление сигнаЛа на его выходе и на запорные органы 3 и 5, которые откроются, сообщи.-з растворитель 10 с

999023

:атмосферой и дренажом для слива воды, если она накопилась в растворителе 10 до смены раствора в абсорбере 1.

По истечении заданного времени для слива воды из растворителя 10 на выходе элемента 26 задержки по явится сигнал, который поступает на инверсный вход элемента 31 запрета.

В результате выходной .сигнал элемента 31 запрета снимается и через элемент ИЛИ 37 (так .как нет сигнала на входе и выходе) запорные органы 3 и 5 закрываются.. .Наличие сигналов на входе элемента И 34 от переключателя положения запорного органа 2 (открыто), от уровнемера 11 в растворителе 10 (минимум), с выхода элемента ИЛИ-НЕ

17 приведет к появлению сигнала на его выходе. Этот сигнал поступает на вход элемента 32 запрета, и так как на инверсном входе этого элемента сигнал отсутствует (есть сигнал на инверсном входе элемен1 та 31 запрета), то на выходе элемента 32 запрета появится выходной сигнал. Выходной сигнал элемента

32 запрета поступает на второй вход элемента ИЛИ-HE 18 и на вход элемента 27 задержки. Элементы ИЛИ-НЕ

18.и 19 запоминают поступивший входной сигнал (аиалогично как описано для элементов 16 и 17), а с выхода элемента ИЛИ-НЕ 19 сигнал поступает на исполнительный механизм 7 доза-, тора 9, который открывается и дозирует перманганат калия из бункера 8 в емкость приготовления растворителя 10. Через время, определяемое элементом 27 задержки, выходной сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 19 снимается, дозатор 9 исполнительным механизмом 7. закрывается, т.е. герметизирует растворитель 10 от бункера 8.

После слива отработанного раствора из абсорбера 1., от уровнемера

13 (минимум) сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ-HE 17, .с выхода которого сигнал снимается, и запорный орган 2 закрывается, одновременно снимается входной сигнал, который запоминался элементами

ИЛИ-НЕ 16 и 17. При закрытом запорном органе 2 с его переключателя (закрыто) сигнал поступает на второй вход элемента И 35, на третий и первый входй которого поступают сигналы от уровнемера 13 (минимум) и переключателя положения исполнительного механизма 7 (закрыто) дозатора 9. В результате, на выходе элемента-И 35 появится сигнал, который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ 20, а на выходе последнего сигнал будет отсутствовать.

В результате на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 21 появится выходной сигнал, который поступает на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 20 и с помощью, элементов ИЛИ-НЕ 20 и 21 запоминаетоя.

Одновременно выходной сигнал элемен. та ИЛИ-НЕ 21 поступает на эапорные органы 4 и 6, открывает их..Проис-. ходит поступление воды из магистрали через запорный орган б в раство ритель 10 и наполнение аберрбера 1

1О раствором из растворителя 10 через запорный орган 4 °

После наполнения абсорбера 1 до заданного уровня свежим раствором, сигнал с уровнемера 12 (максимум) поступает на первый вход элемента

ИЛИ-HE 21 и второй вход элемента

И 36. При наличии сигнала на одном из входов элемента ИЛИ-HE 21 на его выходе сигнала не будет, т.е. сни

Щ мается запоминание, соответственно снимается сигнал с,запорных органов

4 и 6, и они закрываются.

При закрытых запорных органах

4 и 6 сигналы с их переключателей

25 положения (закрыто) поступают .на первый вход элемента И .36.

При наличии входных сигналов на элементе И 36 на его выходе появляется сигнал, который поступает на

ЗП первый вход элемента ИЛИ-HE 22,,на выходе последнего сигнала не будет, соответственно не будет сигнала на втором входе элемента ИЛИ-,НЕ 23.

Отсутствие входных сигналов на

35 элементе ИЛИ-НЕ 23 приводит к появлЕнию сигнала на его выходе, который подается на второй вход элемента

ИЛИ-HE 22, на входы элементов, 29 и

30 задержки и на первый вход элемен4О та 33 запрета. Поступающий сигнал с выхода элемента И Зб на первый вход элемента ИЛИ-HE 22 запоминает- ся. Память снимается при очередном цикле замены отработанного раствора в абсорбере 1 по сигналу уровнеме45 ра 13 („» M).

Наличие сигнала на первом входе элемента ЗЗ запрет приводит к появлению сигнала.на его выходе, который поступает на второй вход эле50 мента ИЛИ 37, выходной сигнал последнего открывает запорные органы

3 и 5 (для слива остатка раствора из растворителя 10) на время, определяемое элементом 29 задержки. По

55 истечении заданного времени выходной сигнал с элемента 29 задержки поступает на инверсный вход элемента 33 запрета, выходной сигнал которого снимается, запорные органы 3 и щ 5 закрываются.

Цикл замены отработанного раствора на свежий закончился °

Через время, установленное для элемента 30 задержки, .на его выхо999023 де появится сигнал и цикл вновь пов. торится.

Цикл замены отработанного раство ра контролируется по времени, если замена раствора не произойдет, то включается сигнализация Замена растII 5 вора не состоялась".

Контроль замены раствора осуществ-. ляется следующим образом.

При начале цикла замены раствора выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 17 поступает на первый вход элемента

ИЛИ-НЕ 24, который запоминается элементами ИЛИ-НЕ 25 и 24 и одновременно поступает на вход элемента 28 задержки. При нормальном процессе замены раствора загоминающийся входной сигнал элементами ИЛИ-НЕ 24 и

25 снимается появлением входного сигнала на первом входе элемента

ИЛИ-HE 25 с выхода элемента 33 зап- 20 рета с одновременным открытием запорных органов 3 и 5 после замены раствора. Если замена раствора не произошла в заданное время, определяемое элементом 28 задержки, то 25 на его выходе появляется выходной сигнал; который поступает на вход элемента сигнализации 38. Последний сигнализирует "Замена раствора не состоялась". 30

В случае внеочередной замены раст вора схему переводят в полуавтоматическое управление и нажимают кнопку элемента 14 дистанционного полуавтоматического управления, выходной З5 сигнал которого поступает на вход блока 15 выбора режима управления.

Цикл замены раствора происходит аналогично автоматическому управлению.

В случае применения исполнитель- 40 ных механизмов запорных органов, работающих от управляющих сигналов на открытие и закрытие, управляющие сигналы на закрытие или открытие подают через элементы, инвертирующие входной сигнал. Например, на открытие сигнал подают непосредственно на исполнительный механизм запорного органа, а на закрытие этот же сигнал подают через инвертирующий элемент (на схеме не показан) .

Формула изобретения

Устройство для управления процес- 55 сом очистки углекислого газа, содержащее абсорбер с первым и вторым уровнемерами и первым запорным органом, растворитель с дозатором, третьим уровнемером и вторым, третьим 60 и четвертым запорными органами, элементы. И, ИЛИ и задержки, первый из которых подключен к входу блока выбора режима управления, абсорбер связан с растворителем через пятый запорный орган, а вход дозатора с выходом исполнительного механизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит элементы запрета и ИЛИ-НЕ, один вход первого элемента ИЛИ-НЕ подключен к выходу блока выбора режима управления, другой вход — к выходу второго элемента

ИЛИ-НЕ, подключенного к одному входу первого элемента запрета, к входу второго элемента задержки, к первому входу первого элемента И, к одному входу третьего элемента ИЛИ-НЕ и к входу первого запорного органа, выход которого связан с вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, выход первого уровнемера соединен с одним входом четвертого элемента ИЛИ-HE и с одним входом третьего элемента

И, выход второго уровнемера подключен к одному входу второго элемента ИЛИ-НЕ, к второму входу второго элемента И и к одному входу пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого связан с одним входом шестого элемента ИЛИ-НЕ, с входом первого элемен та задержки, с дним входом второго элемента запрета и с входом третьего элемента задержки, выход третьего уровнемера соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к одному входу третьего элемента запрета, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ и с входом второго и третьего запорных органов, а выход с одним входом седьмого элемента

ИЛИ-HE и через четвертый элемент задержки — с одним входом восьмого элемента ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу седьмого элемента ИЛИ-НЕ, а выход — к другому входу седьмого элемента ИЛИ-НЕ и к одному входу исполнительного механизма, другой вход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход .которого соединен с одним входом девятого элемента

ИЛИ-НЕ, другой вход которого подключен к выходу четвертого элемента

ИЛИ-НЕ и к входам четвертого и пятого запорных органов, выходы которых объединены и связаны с другим входом третьего элемента И, подключенного выходом к другому входу. шестого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с другим входом пятого элемента ИЛИ-НЕ, выход первого элемента

ИЛИ-НЕ связан с другим входОм второго элемента ИЛИ-.НЕ, выход девятого элемента ИЛИ-НЕ подключен к другому входу четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход второго элемента запрета соединен с одним входом десятого элемента ИЛИ-НЕ и с одним входом эле10

999023

Составитель Л. Птенцова

Техред A.Ач Корректор й. Бокъан

Редактор Т. Киселева

Заказ 1155/71 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений -и открытий

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

Филиал ППП ."Патент",,г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мента ИЛИ, другой вход которого связан с выходом первого элемента запрета, подключенного другим входом к выходу второго элемента задерж. ки, другой вход третьего элемента

ИЛИ-НЕ соединен с выходом десятого элемента ИЛИ-HE и с входом четвертого элемента задержки, а его выход - с другим входом десятого элемента ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 484403, кл. С 01 Р 13/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

М 333371, кл. F .23 J 11/00, 1971

3. Система Реагент - 2, 2Д1.350 ° 045TO. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

М., ЦНИИКА, 1974, 3-15 (прототип) .