Способ управления процессом разогрева контактного аппарата

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГК ност 7 й институт,Машков,мухаметов ельство СССР 19/00, 1977, й кислоты, ТехГипрохим, 1975,УаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетВ 295317, кл. В 01 ЛПроизводство сернонический проект. М.:с. 4,(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗОГРЕВА КОНТАКТНОГО АППАРАТА(57) Изобретение относится к автоматизации пусковых режимов химико-технологических систем, в частности кспособу управления процессом разогре;ва контактного аппарата, может бытьиспользовано в химической промышленИ 4 С 01 В 17/76, В 01 Л 19/ С 05 0 27/00 и и позволяет уменьшить расход энергоресурсов за счет сокращения длительности разогрева аппарата. Способ реализуется САР, включающей контур стабилизации подачи греющего газа на входе аппарата (датчик 9 (Л), регулятор 17 (Р) и регулирующий клапан (РК); контур регулирования температуры греющего газа на входе аппарата изменением подачи топлива в топку пу скового подогревателя 5 (Д 10, Р 18 РК 30), контур регулирования темпер туры газа на входе каждого слоя индукционным подогревателем 6 с коррекцией по температуре каждого слоя катализатора через логический блок 28 (Д 11, Р 19, Р 22, блоки 25-27 сравнения), При достижении измеренных значений температур заданных значений прекращают байпасирование и включают теплообменники на разогрев. 1 ил,45 50 55 Изобретение относится к области автоматизации пусковых режимов химико-технологических систем и может быть использовано в химической промышленности, например, для управления процессом разогрева контактного аппарата в сернокислотном производстве.Целью изобретения является уменьшение расхода энергоресурсов за счет сокращения длительности разогрева аппарата.На чертеже представлена система автоматического управления, реализующая способ.Система содержит контактный аппарат 1 с неподвижными слоямикатализатора с внешними теплообменниками 3 и 4, пусковой подогреватель 5, индукционные подогреватели 6-8, датчик 9 расхода, датчики 10-16 температуры, регуляторы 17-24, блоки 25-27 сравнения, логический блок 28, регулирующие клапаны 29 и 30, нормально закрытые запорные клапаны 3 1 и 32, нормально открытые запорные клапаны 33 и 34,Логический блок 28 Формирует выходной сигнал. в зависимости от вход - ,ных сигналов о (х = 1, 2, 3) по следующей логической Формуле; ст =8;лЕ,лб, (1)Способ осуществляют следующим об -разом,Греющий газ в пусковом подогревателе 5 нагревают до температуры Т,которую поддерживают на входе в контактный аппарат 1 изменением расходатоплива в топку подогревателя с помощью регулятора 18. Для этого датчиком 10 измеряют температуру газана выходе подогревателя 5 и сигнал Тсс выхода датчика 10 подают на входрегулятора 18. На другой вход подаютзадание Тз . В регуляторе 18 по сигкапам Т и Т, Формируют, например,по ПИ-закону выходной сигнал У, который с помощью регулирующего клапана30 изменяет расход топлива.Расход газа, подаваемого на разогрев аппарата 1, стабилизируют одноконтурной автоматической системойрегулирования, включающей датчик 9расхода, регулятор 17 и регулирующийклапан 29;На начальном этапе пуска разогревают только слои катализатора и Футеровку контактного аппарата, а внешние теплообменники 3 и 4 вывоцят из 5 О 15 20 25 ЗО 35 схемы разогрева. Для этого греющийгаз байпасируют относительно теплообменников с помощью запорных клапанов 31-34.Управляют байпасированием теплообменников по следующей схеме, Датчиками 14-16 измеряют температуру слоев,Сигналы Т Т, и Т) с выходов датчиков направляют соответственно напервые входы блоков 25-27 сравнения.На вторые входы этих блоков подаютзначения Т Т(-, и Т , которые13устанавливают по программе разогреваслоев и теплообменниковзадаваемойтехнологическим регламентом (или порезультатам расчетов с использованиемматематической модели процесса разогрева) так, чтобы одновременно завершить разогрев всех слоев и теплообменников Например, если Тт 3 = Тт 3= Т И = Т., то температуру Тьназначают из условия равенства времени дальнейшего разогрева "наихудшего" в термодинамическом смысле слоя(т,е. слоя, имеющего наибольшую длительность разогрева) и времени разогрева внешнего теплообменника, имеющего наибольшую продолжительностьрелаксации,В блоках 25-27 сравнения по этимсигналам Формируют дискретные сигналыи 6, принимающие значения 01и 1,Формируют сигналы 3, по следующимФормулам; Б; = О, если Т) Т(2)1,2,38; = 1, если Т, с Т(3) Сигналы направляют на логический блок 28, в котором Формируют выходной сигнал Б по Формуле (1) и подают его на запорные клапаны 31-34, Если температура Т) хотя бы одного слоя ниже Т , то на выходе соответствующеС)го блока сравнения действует единичный сигнал о . Поэтому на выходе логического блока 28 сигнал Б отсутствует, т,е, Ц = 0 и запорные клапаны 31-34 находятся в рабочем положении, нормально закрытые запорные клапаны 31 и 32 - открыты, а нормально открытые запорные клапаны 33 и 34 - закрыты, Б результате греющий газ с выхода предыдущего слоя, минуя теплообменник, подают на вход последующего слоя, тем самым теплообменники 3 и 4 выключают из схемы разогрева.78297 1 О 5 20 Формула изобретения 25 30 35 40 45 разогрев. Составитель Г.ОгаджановТехред В.Кравчук Корректор Е.Сирохман Редактор Н.Егорова Заказ 6802/20 Тираж 450 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,Производственно-полиграАическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 12При достижении температуры слоевзаданных значений теплообменникивключают на разогрев, Для этого навыходе блоков 25-27 сравнения и логического блока 28 формируют. соответственно сигналы 8 = 0 (1 = 1,2,3)и Б = 1, что приводит к установке запорных клапанов 33 и 34: они открыты.При этом байпасные линии перекрытыи теплообменники включены на разогрев,В период пуска возникающие поддействием возмущений отклонения температуры любого слоя от заданной программы его разогрева компенсируютвозникновением дополнительного подогрева газа на входе данного слоя индукционным нагревателем по отклонениютемпературы греющего газа от задания,которое корректируют по температуреслоя, Управляют индукционным нагревателем (а, следовательно, подогревомгаза) по двухконтурной схеме; внутренним контуром стабилизируют температуру газа на выходе слоя, заданиепо которой формируют во внешнем контуре по температуре слояРассмотрим работу этой части системы управления на примере первогослоя.Температуру газа на входе слоя11измеряют датчиком 11, сигнал Т, скоторого подают на вход регулятора19. Этот сигнал сравнивают с заданиИем Т, и по величине сравнения формируют, например, по ПИ-закону сигналУ который управляет мощностью индукционного нагревателя б. ЗаданиеТп Формируют в регуляторе 22, Для(1этого сигнал Т от датчика 14, атакже сигнал задания, определяемыйпрограммой Т (с) разогрева слоя,направляют на вход регулятора 22. Врегуляторе по величине рассогласования этих сигналов и формируют, например, по ПИ-закону выходной сигналТ , который служит заданием регулятору 19 и корректирует работу индукционного нагревателя 6. При этом про 1 ограмму Т, (с) разогрева слоя назначают по технологическому регламентупроизводства (или расчетным путем),Использование согласно предлагаемому способу управления новых регулирующих воздействий - дополнительный подогрев греющего газа индукционными подогревателями на входе в каждый слой контактного аппарата, байпасирование потока греющего газа относительно каждого внешнего теплообменника, улучшает организацию процесса разогрева контактного аппарата итеплообменника и, как следствие, обеспечивает уменьшение длительностиразогрева контактного аппарата, экономию энергоресурсов в пусковом режиме,Способ управления процессом разогрева контактного аппарата с неподвижными слоями катализатора, соединенными через внешние теплообменники последовательно по потоку греющего газа, путем стабилизации подачи греющего газа на входе аппарата, температуры греющего газа на входе аппарата изменением подачи топлива в топку пускового подогревателя и измерения температуры каждого слоя, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения расхода энергоресурсов за счет сокращения длительности разо" грева аппарата, дополнительно регулируют температуру газа на входе каждого слоя индукционным подогревателем с коррекцией по температуре слоя, сравнивают измеренные значения температур каждого слоя с заданным значением и при измеренных значениях температур меньше заданных значений байпасируют греющий газ относительйо теплообменников, а по достижении измеренных значений температур заданных значений прекращают байпасирование и включают теплообменннки на