Способ автоматического управления установкой концентрирования растворов

О П И С А Н И Е ,1 о 1003805ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) П рноритет Гфеумрстеевве кеюитет Опубликовано 15.03.83. Бюллетень Рй 10Дата опубликования описания 150383ч щ 00 илам иэобретеиий и еткрытий(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКОЙ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ РАСТВОРОВИзобретение относится к способам автоматического управления выпарными установками и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно. бумажной и пишевой промышленностях, в частности для создания систем управления установками получения высококонцентрированных плавов минеральных удобрений, например амл 1 иачной селитры. Известен способ автоматического управления 10 выпарной установкой путем экстремального регулирования подачи теплоносителя и изме.нения кратности циркуляции раствора в зависи. мости от перепада плотности на входе и выхо. де установки 11.15Известе.1 также способ автоматического управления установкой концентрирования растворов в производстве аммиачной селитры путем изменения расхода входного потока, регулирования уровня в согласующей емкости из20 менением расхода циркулирующего потока и управления давлением 1 реюшего пара и средой выходного потока (211. Однако этот способ управления не обеспечивает стабильности гидродинамического и теп. лового режимов в выпарном аппарате при изменении нагрузки по раствору на входе в аппарат. Это связано с тем, что при уменьше. нии нагрузки по упариваемому раствору проис. ходит уменьшение толщины пленки и увеличение времени пребывания раствора при высокой температуре, что при переработке про.дуктов, склонных к терморазложению, может привести к возникновению авготермической . реакции. Вероятность этого процесса достаточ. но велика и поэтому в некоторых производ. ствах (аммиачной селитры, в частности) предусмотрена остановка всего технологического процесса при уменьшении нагрузки до минимальной, утончение пленки, вызванное уменьше. нием нагрузки, приводит к ее разрыву в некоторых местах и, как следствие, инкруста. ции поверхности труб твердым продуктом, что приводит к снижению коэффициента тепло. передачи, нарушению теплового и гидродинами. ческого режимов, резкому повышению веро. ятности герморазложения и уменьшению вре65 4 увеличения потока по линии 9. При этом вы ходной поток по линии 6 уменьшается на и выходного потоков. В том случае, когда по какой-либо причине начинает изменяться уровень в емкости 8. Так, если поток по линии 9 увеличивается на больнии 1 (а, следовательно, поток по линии 6 уменьшается на большую величину, чем поток по линии 1), уровень в емкости 8 начинает увеличиваться (при прежней величине потокапо линии 7), вступает в работу система регу.лирования уровня в емкости 8, которая уменьшает поток по ликии 7 и, тем самым, увеличивает поток по линии 6. В установившемсясостоянии увеличение потока по линии 6 долж.но компенсировать происшедшее перед этим,его уменьшение и в статике поток по линии6 всегда строго будет равен потоку по линии 1 (по растворимому веществу) При последующем увеличении потока по линии 1 поток по линии 9 с помощью системы Технико. экономический эффект от внедрения способа составляет за счет уменьшения на 0,2% количества терморазложившейся се. литры 55,0 тыс, руб, годовой экономии на агрегат аммиачной селитры производительностью 450,0 тыс. в год. 3 10038мени пробега аппаратов, для выпарных аппа-ратов, использующих газообразный осушающийагент (воэдух, азот) изменение равномерностивеличину, равную уменьшению входного потокаорошения при уменьшении нагрузки по раство. по линии 1, что приводит к практически беэ.ру приводит к неравномерносги "распределения 5 ынерционному согласованию расходов входного, осушаюшего агента, нарушению гидродинамичес.кого режима аппарата, что, в свою очередь,вызывает нарушение теплового и массообмен увеличение потока по линии 9 не точно соотного процессов упаривания. ветствует уменьшению потока по линии 1,Цель изобретения - стабилизация гидродинамического и теплового режимов установкиконцентрирования и повышение безопасности шую величину, чем уменьшается поток по липроцесса,Поставленная цель достигается тем, что до.полнительно осуществляют возврат на цирку.ляцию части выходного потока установки навход выпарного аппарата, расход которогоизменяют в зависимости от соотношения те.кущей и заданной нагрузок на выпарной аппарат.20Иа чсртеже приведена принципиальная схе.ма системы автоматического управления уста.новкой концентрирования растворов, реализую.шая способ управления, применительно кпроизводству аммиачной селитры.Процесс концентрирования исходного раст.вяра, поступающего по линии 1, осуществляютв выпарном аппарате 2. путем массообмена сосушающим агентом, подаваемым по линии 3 автоматического регулирования расхода умень.при подогреве паром, поступающего по ли- шается на соответствующую величину а вы30)нии 4. Поток высококонцентрированного рас- модной поток по линии 6 - увеличиваетсятвора, величина которого определяется про. на такую же. В случае возникшего рассогла.изводительностью насоса 5, разделяют на три сования потоков по линиям 1 и 6 начинаетчасти, первая из которых поступает на дальней. изменяться уровень в емкости 8 и вступившаяшею переработку по линии 6, вторая по линии в работу система автоматического регулирова.7 возвращается в согласующую емкость 8, аЭ 5ния согласует потоки по линиям 1 и 6,третья по линии 9 - на вход установки концентрирования.Сигнал от датчика уровня 10 поступает вкачестве переменной на регулятор 11, которыйвырабатывает управляющее воздействие на исполнительный механизм 12, измен-ющий величину циркулирующего потока в согласующуюемкость 8.Информация от датчика 13. расхода плава45 поступает на регулятор 14, вырабатывающий управляющее воздействие на клапан 15, изме. няющий величину рециркулирующего потокапо линии 9, поступающего на смешение с входным потоком.Способ осуществляется следующим образом.При уменьшении входного потока изменяется сигнал от датчика 13 расхода раствора на входе в выпарной аппарат, поступающий в качестве переменной на регулятор 14, который начинает изменять по известному закону (например, ПИ закону) управляющее воздействие на клапан 15 до тех пор, пока переменная не вернется к заданному значению эа счет Формула изобретения Способ автоматического управления установкой концентрирования растворов путем изменения расхода входного потока в выпарной аппарат и регулирования уровня в согласующей емкости изменением расхода циркулиру. ющегопотока,отличающийся тем, что, с целью стабилизации гидродинамического и теплового режимов и повышения безопасности процесса концентрирования, дополнитель. но осуществляют возврат на циркуляцию части выходного потока установки на вход выпарного аппарата, расход которого изменяют вСоставитель Т Ч Техред Ж.Кастеле едактор В. Ко рректор М. Шаров аказ 1642/5 одписное комитетаи открыти кая наб атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал ППП 5 100386зависимости от соотношения текушей и задан.ной нагрузок на выпарной аппарат,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж - 35, Рауш5 61. Авторское свидетельство СССР Ио 340430,кл. В 01 0 1/22, 1970.2. Олевский В. М, Технология аммиачнойселитры. М., Химия", 1979, с. 295,