Автоматическая установка для управления экзотермическим процессом -t. 4aap«i-—-•• •

265864 О П И С А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Свез Советских Социзлистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваК 12 о 4/02 1,1968 ( 1220985/23-26 Заявле с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 17.Ш.1970. Бюллетень1Дата опубликования описания 23.1 Х.1970 мпк в 011 Комитет ос делом зобретеиий и открытий ори Совете Министров СССРЗаявитель АВТОМАТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ УПР ВЛЕНИЯ ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОИзооретение относится к автоматическим установкам для управления экзотермическими процессами гидрирования на твердом катализаторе в производствах ряда химических и нефтехимических продуктов (в частност 1 и фурановых, фторорганических и других соединений). Такие процессы характеризуются высокой скоростью изменения температуры в реакторе при нарушении технологического режима, что вызывает необходимость разработки эффективной системы управления тепловым режимом, а также создания надежной системы защиты катализатора в случае аварии.Известна автоматическая установка для управления экзотермическим процессом, включающая реактор с твердым катализатором, подогреватели и регулирующие клапаны, установленные на линии подачи входного продукта и хладагента, блок выделения максимальной температуры, соединенный своим выходом с ПИ-регулятором через электропневмопреобразователь, нормирующие преобразователи, связанные с датчиками температуры по числу контролируемых точек, и логические блоки И, ИЛИ,Недостатками таких установок являются низкая эффективность управления процеасом .и низкая надежность системы защиты катализатора, что ооусловливается неудачными решениями существующих схемных взаимосвязей между блоками и узлами управления данных установок.Цель изобретения - повышение эффективности управления экзотермическим процессом, 5 а также ооеспечение надежной защиты катализатора. Это достигается тем, что входы ячеек И, ИЛИ через элементы оравнения действительных и заданных значений параметров подключены к пневмодатчику давле ния на линии подачи хладагента в подогреватель и к выходу электропневмопреобразователя блока выделения максимальной температуры, соединенного через ПИ-регулятор с клапаном на линии байпасирования подогревате ля хладагента, а выход ячейки И черезпневмореле связан с клапаном на линии сброса давления в реакторе и с клапаном на линии выхода целевого продукта, выход же ячейки ИЛИ через другое пневмореле сое динен с отсечным клапаном на линии подачив реактор входного продукта и одновременно через пневмоэлектрореле - с электроприводом насоса.На чертеже изображена блок-схема описы ваемой установки.В реакторе 1 по высоте зон катализатораустановлены термопары Т, - Т выходы которых через нормирующие преобразователи 2 7 соединены с блоком 8 выделения и сигнали зации максимальной температуры и через3электропневмопреобр азователь 9 подключены к входу ПИ-регулятора 10, управляющего работой пневмоклапана 11 на линии байпасирования подогревателя 12 хладагента. На линии выхода хладагента из подогревателя 119находится датчик температуры 13, связанный через нормирующий преобразователь 14, электропневмопреобразователь 15 и ПИ-регулятор 1 б с клапаном 17 на линии подач 1 и пара в подогреватель. Электропневмопреобразователь 9 через элемент сравнения 18 логического блока 19, ячейку И 20 и пневмореле 21 соединен с клапаном 22 на линии. сброса давления в реакторе и с клапаном 23 на линии выхода целевого продукта. На линии входа хладагента в подогреватель 12 установлен датчик давления 24, который через элемент сравнения 25, ячейку ИЛИ 2 б и пневмореле 27 соединен с отсечным клапаном 28 на линии подачи входного продукта в реактор и одновременно через пневмоэлектрореле 29 - с электроприводом 30 насоса 31. Выход этого насоса связан с подогревателем 32 входного продукта. На линии выхода подогревателя 32 установлен датчик температуры 33, соединенный через,нормирующий преобразователь 34, электропневмопреобразователь 35 и ПИ-регулятор 3 б с клапаном 37 на линии подачи пара в подогреватель, Выход клапана 23 через холодильник 38, сепаратор 39, ловушку 40 и компрессор 41 соединен,с ресивером 42, выход которого связан со входом подогревателя 12, Кроме того, выходы сепаратора 39 и ловушки 40 соединены со сборником 43 целевого продукта, Элемент сравнения 25 связан с задатчиком 44 критического давления хладагента и элемент сравнения 18 - с задатчиком 45 критической температуры катализатора. Выход каждого элемента сравнения подключен на входы ячеек И 20, ИЛИ 2 б, а пневмокнопки 4 б и 47 - к пневмореле 21 и 27,Устройство работает следующим образом.Сигналы с термопар Т, - Т, поступают в нормирующие преобразователи 2 - 7, в которых преобразуются в унифицированные сигналы постоянного тока и подаются в блок 8 выделения максимальной температуры, Этот блок может быть представленнапример, з виде логической схемы максимума с усилителем постоянного тока. С блока 8 сигнал, пропорциональный максимальной температуре, через электропневмопреобразователь 9 подается на ПИ-регулятор 10, управляющий работой пневмоклапана 11 на линии байпасирования подогревателя 12 хладагента. При отклонении температуры в реакторе от заданной в ту или другую сторону пневмоклапан 11 изменяет количество хладагента, идущего по линии байпасирования подогревателя, тем са.мым увеличивая или уменьшая температуру хладагента на входе в реактор, а следовательно, и температуру в самом реакторе.Система регулирования температуры хладагента, включающая датчик температуры 13 на линии выхода хладагента из подогревате 265864 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 бО 65 ля, нормирующий преобразователь 14, электропневиопреобразователь 15 и ПИ-регулятор 1 б, работает по сигналу отклонения температуры от заданной с воздействием на регулирующий клапан 17, установленный на линии подачи пара в подогреватель. Для возвращения ппевмоклапана 11 в исходное состояние после отработки сигнала отклонения температуры в реакторе от заданной ПИ-регуляторы 10 и 1 б имеют совмещенный вход задания.Система регулирования температуры входного продукта, включающая датчик температуры 33 на линии выхода 1 из подогревателя 32, нормирующий преобразователь 34, электропневмопреобразователь 35, ПИ-регулятор 36 и регулирующий клапан 37 на линии порами пара в подогреватель 32, работает аналогично системе регулирования температуры хладагента. Расходы хладагента и входного продукта поддерживаются постоянными прои помощи известных систем ста билизации.В логическом блоке 19 для управления используются сигналы по температуре в реакторе и давлению хладагента, которые снимаются с электропневмопреобразователя 9 и датчика давления 24. Эти сигналы поступают на элементы сравнения 18 и 25, причем на входы этих элементов сравнения также подают сигналы от задатчиков 45 и 44 критического значения температуры в реакторе и,критического значения давления хладагента, За критическую температуру взята температура, при которой катализатор может выйти из строя. В качестве критического давления берется такое пониженное давление хладагента, которое может вызвать повышение температуры в реакторе до критической для данного катализатора. Алгоритм работы логического блока 19 таков, что сброс давления в реакторе и преращение подачи входиого продукта происходят лишь тогда, когда температура в реакторе и давление хладагента достигают критического значения. В случае достижения критического значения только одним параметром происходит лишь отсечка подачи входного продукта.Выбор такого алгоритма работы блока 19 обеспечивает надежную защиту катализатора в следующих аварийных ситуациях:при понижении давления до критического (что моментально вызывает повышение температуры в реакторе до критической) срабатывают ячейки И, ИЛИ, сигналы с них через пневмореле 21 и 27 закрывают клапаны 23 и 28 и открывают клапан 22 сброса давления в реакторе, одновременно через,пневмоэлектрореле 29 отключается насос 31;при повышении температуры в реакторе до критической срабатывает ячейка ИЛИ, сигнал с которой через пневмореле 27 закрывает клапан 28 на линии подачи входного продук. та в реактор и через пневмоэлектрореле 29 отключает насос 31.Сброс пневмореле 21 и 27 с блокировки производится пневмокнопкой 47. Кроме того,к аз 2508/1 Тираж 480 Подписное 14 ИПИ Комитета по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж-З 5, Раушская наб д. 4,5 ипография, пр. Сапунова ический блок 19 предусматривает также ное включение технологического процесса :лучае аварии или другой необходимости, ) можно осуществить при помощи пневмозпки 4 б. Предмет изобретения автоматическая установка для управления геотермическим процессом, включающая ьктор с твердым катализатором, подогрева 1 и и регулирующие клапаны, установленные линиях подачи входного продукта и хлада 1 та, блок выделения максимальной темпе- гуры, соединенный своим выходом с ПИ-ре 1 ятором через электропневмопреобразоваь, нормирующие преобразователи, связане с датчиками температуры по числу регуруемых точек, и логические блоки И, .ЛИ, отличающаяся тем, что, с целью по 9:вышения эффективности управления процессом, а также обеспечения надежной защиты катализатора, входы ячеек И, ИЛИ через элементы сравнения действительных и заданных значений параметров подключены к пневмодатчику давления на линии подачи хладагента в подогреватель и к выходу электропневмопреобразователя блока выделения макоимальной температуры, связанного через ПИ- регулятор с клапаном,на линии байпасирования подогревателя хладагента, а выход ячейки И через пневмореле связан с клапаном на линии сброса давления в реакторе и с клапаном на линии выхода целевого продукта, 15 выход же ячейки ИЛИ через другое пневмореле соединен с отсечным клапаном на линии подачи в реактор входного продукта:и одновременно через ,пневмоэлектрореле - с электроприводом насоса.