Способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в цветной металлургии и, в частности, к производству глинозема из нефелинового сырья.Известен способ управления выпарной батареей, обеспечивающий ста. билизацию плотности упаренного раствора, в котором соотношение расходов исходного раствора и греющего пара корректируют по плотности упаренного раствора после первого корпуса 1 3.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессом упаривания в концентрирующей выпарной батарее путем стабилизации соотношения расходов исходного растнора и греющего пара в зависимости от плотности, температуры и соотношения концентрации солей исходного раствора 2 1. Недостатком способа является ошибка управления, которая возникает изза значительного транспортного запаздывания по каналам расхода раствора и пара- плотность упаренного раствора.Эта ошибка возрастает вследствие изменения динамических характеристик объекта, например при зарастании теплопередающих поверхностей аппаратов в течение эксплуатационного периода.Целью изобретения является снижение расхода теплоэнергии за счет повышения точности стабилизации плотности упаренного раствора.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, заключающемуся в стабилизации соотношения расходов исходного раствора и греющего пара воздействием на расход исходного раствора с коррекцией по отклонению плотности исходного раствора, дополнительно измеряют уровень упаренного раствора в буферной емкости, установленной после батареи, и расход упаренного раствора иэ этой емкости, определяют приращение уровня на каждом шаге управления и компенсируют изменение уровня дополнительным пропорциональным изменением расхода греющего пара, определяют приращение скорости изменения уровня .и приращение расхода раствора из буферной емкости, и при нулевом значении приращения расхода раствора корректируют соотношение расходов исходного раствора и греющего пара по величине, пропорциональной приращению скорости изменения уровня в буферной емкости.На чертеже приведена блок-схема системы управления, реализующей спо соб управления.5о Система управления выпарной батареей 1, после которой установлена буферная емкость 2, состоит из блока 3 формирования задания на расход исходного раствора, входы которого связаны с измерителем 4 плотности исходного раствора и измерителем 5 расхода греющего пара, соединенным с регулятором б расхода греющего пара, а выход блока 3 подключен к регулятору 7 расхода исходного раствора, соединенному с измерителем 8 расхода исходного раствора, блока 9 формирования задания на расход греющего пара, входы которого соединены15 с измерителем 10 уровня в буфернойемкости 2 и измерителем 4 плотности,а выход сняэан с регулятором б блока 11 коррекции соотношения расходовисходного раствора и греющего пара,входы которого связаны с измерителем 12 расхода упаренного растворана ныходе из буферной емкости 2,измерителями плотности 4 и уровня 10и блоком 9, а выход блока 11 подключен к блокам 3 и 9,Система действует следующим образом.По результатам измерений входнойплотности и расхода греющего параблока 3 в соответствии с заданнымсоотношением расходов раствора и пара формирует величину расхода исходного раствора и передает ее в качестве задания в регулятор расхода,связанный с измерителем 8 расхода35 растнора,По результатам периодических измерений уровня в буферной емкости 2и входной плотности блок 9 формирует согласующую добавку по расходу40 греющего пара и передает ее регулятору б расхода,как поправку заданияна расход пара. Это задание н регуляторе сравнивается с измеренным значением расхода пара.По результатам измерения расходараствора на выходе из буферной емкости блок 11 корректирует соотношение потоков раствора и пара изменением коэффициента а в соотношении расходов. Новое значение коэффициента передачи в блоки 3 и 9,формирование нового значения коэфФициента производится по результатамсравнения приращения уровня в буфередо и после ннесения согласующей добавки по пару, численное значениекоторой и измеренное значение входнойплотности (измеритель 4) также используются при формировании новогозначения коэффициента.60 П р и м е р. Выпари ание производится в 3-корпусной батарее.Плотность исходного раствора1,20 г/смз; заданная плотностьупаренного растворарц,= 1,32 г/см65 расход исходного раствораСоставитель Т. ЧулковаРедактор Г. Гербер ТехредЛ. Мартяшова КорректорА. Тяско Заказ 11085/8 Тираж 687 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная, 4 133 м/ч; коэффициент пропорциональности К = 5 м ; нескорректирой,ванный коэффициент а = 2 м 7Расход раствора на выходе буферной емкости на уровне 65 ме/ч,Для согласования производительности батареи со смежными переделами установлен расход исходного раствора Ц = 133 м е/ч.Соответственно расход греющегопараР -Р,1 вых вхй = йР а р+ -1выя 1 1 32-1 20 25 т/ч1,3 Периодически контролируют уровень упаренного раствора в буферной емкости и определяют приращение уровня на каждом шаге управления.Для ясности иллюстрации полезнос ти предлагаемого способа ниже не рассматривается работа контура коррекции потока исходного раствора по измеренной плотности упаренного раствора. 25 В момент времени С, а затем в момент времени С= С 1 + хдС измереныуровни раствора в буферной емкости, и, следовательно, определенно прира щение уровней МН Ов 5йС 090833 40 Корректирующая поправка потокагреющего пара в связи с дебалансомпотоков раствора Новый расход греющего пара й= Й + ййп = 25-5,6 = 19,4 т/чОпределяют скорость изменения уровня раствора в буферной емкости .4-"- после изменения расхода пара. аСПо результатам автоматического контроля найдено, чтЬ изменение уровня составляет ан = 0,05 м за 2 ьС = 0,0833 чЛН 0 5 Э- = - ф- = 0,6 м/чЬС О, 3 9 Определяют компенсируемую величину дебаланса потоков по приращению скоростей изменения уровня в буферной емкости=К( -- в ) = 5(096-6)ДС ЬС3- 27,0 м/чи мультипликативную поправку - коэфИЦИ 1 .1 т б4Рвык Рвк -27 90Д - хРвых1 32-1,201 3 - ф1 Ноэый расХод раствораа 99 - В --- х 1,9 19 хв хРв.-"Рвых Рех1 3.2-1 3х - - -= 93 м /чг гТаким образом, в результате управления по данному способу найдены условия, обеспечивающие поддержание заданного значения плотности,Данный способ управления повышает точность стабилизации плотности упаренного раствора и, как следствие, снижает удельный расход теплоэнергии на 0,04 Гкал.