Устройство для автоматического регулирования

- 1т ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ98508 Союз Советскнх Социалистических РеспубликЗаявлено 09.11.1972 (ЛЬ 751770 23-26) с присоединением заявки ЮПриоритетОпубликовано 27.1 Х.1973. Б асударственнаи номитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи отнрытий ДК 628.543:66.012-52 (088.8) юллетень38 ата опубликования описания 9.1 Ъ.1974 АвторюзобретенияЗаявитель С. митри одоснабженияинженерной сесоюзныи канализа РОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНПРОЦЕССА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПРОМЬ 1 ШЛЕННЫХСТОЧ НЪХ ВОД технике очистки ть использовано очистки промышх кислотами, щея автоматиченейтрализации и величины рН ков на выходе ра. Такие устрегулирования етром, либо с возмущению от реактор.етр на выходе пропорциональгулирования отизодромногона дозатор тоянную динаспечивают ста- рН на выходссточных вод,слабых кислот ентрациях, Тан для многих ленности (продуктов, различачительные коЙзобретение относится ксточных вод. Оно может бьца сооружениях реагентнойленных стоков, загрязценны.лочами, солями металлов.Известен ряд устройств длского регулирования процессасточных вод путем стабилизациобработанных реагентом стоиз проточного смесителя-реакторойства строятся по принципупо отклонению с одпим рН-миспользованием сигнала и повторого рН-метра на входе вВ известных системах рН-миз реактора подает сигнал,ный отклонению параметра резаданного значения, на входрегулятора, воздействующегорсагецта. Регулятор имеет посмическую настройку.Но такие устройсгва не обебильпого заданного значенияреактора при нейтрализациисодержащих смеси сильных ии их солей в переменных концкой состав стоков характереотраслей химической промышизводств пластмасс, хлоропроцых химреактивов и т. д.). Зн но-исследовательскии институтгидротехнических сооруженийгидрогеологии Госстроя СССР лебания концентраций указанных загрязнений приводят к существенному изменению одной из важнейших характеристик процесса нейтрализации: степени буферцости стоков. При 5 этом показатель рН исходных стоков це отражает текущую потребность в реагенте.В результате колебаний степени буферности в широких пределах изменяется основной показатель регулировочных свойств объекта 10 регулирования - степень самовыравцивация.С учетом возможных отклонений расходов стоков ц концентрации нейтрал изующего реагента степень самовыравнивания (коэффициент усиления объекта) может изменяться в 15 100 и более раз. Поэтому регулятор, работающий с постоянной настройкой степени пропорциональности (коэффициецта усиления), не обеспечивает устойчивость и заданное качество регулирования при указанном 20 составе стоков.Целью изобретения является разработкатакого устройства для регулирования процесса нейтрализации сточцых вод, которое обеспечило бы полную очистку стоков от 25 смеси сильных и слабых кислот путем поддержания заданной величины рН па выходе из реактора с необходимой точностью при значительных параметрических возмущениях на входе: колебаниях степени буферности 30 стоков, их расхода и концентрации реагента.Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что регулятор связан с рН-метром, установленным на входе в реактор, и дозатором через узел самонастройки пределов пропорциональности регулятора. Узел самонастройки состоит из блока соотношения и логического блока.Значение степени самовыравнивания определяется как отношение сигнала по расходу реагента к сигналу по рН исходных стоков. Это справедливо при условии поддержания нейтральной реакции на выходе из реактора. Тогда мерой полной кислотности обрабатываемых стоков является расход реагента, а отношение указанных сигналов дает количественную оценку непредставительности сигнала по рН исходных стоков, т. е. характеризует их буферность. С учетом произвольных колебаний расхода стоков и концентрации реагента это отношение, измеряемое в блоке соотношения, пропорционально степени само- выравнивания объекта регулирования. Пропорциональность обеспечивается функциональным преобразованием сигнала по рН в соответствии с кривой потенциометрического титрования сильной кислоты щелочью. Оно реализуется нелинейным звеном на выходе рН-метра. Измеренное значение степени само- выравнивания вводится в логический блок, который осуществляет выбор и подключение одного из сменных резисторов настройки к электронному изодромному регулятору.На чертеже показана блочная схема устройства.Регулируемый процесс протекает в смесителе-реакторе 1. Реагент поступает на вход реактора через дозатор 2, имеющий датчик обратной связи 3. На выходе из реактора установлен рН-метр 4, снабженный сигнальными контактами, который посредством вторичного датчика 5 связан с изодромным регулятором 6, управляющим подачей реагента через дозатор. Указанные звенья образуют систему регулирования по отклонению рН на выходе из реактора.На входе в реактор установлен рН-метр 7, снабженный функциональным вторичным датчиком 8, включенным на вход узла самонастройки 9. Кроме того, на вход узла самонастройки подключен датчик обратной связи дозатора. В узел самонастройки включены также сигнальные контакты рН-метра 4. Выход узла 9 связан с регулятором 6. Узел самонастройки состоит из блока соотношения 10 и логического блока 11. Блок соотношения представляет собой автоматический мост 12, в два плеча которого включены элементы 3 и 8, Автоматический мост снабжен позиционным контактором 13, подключенным к логическому блоку 11. Этот блок содержит реле времени 14, запита нное через сигнальные контакты, рН-метра 4, и группу настроечных резисторов 15 изодромного регулятора с промежуточными реле 16. Обмотки промежуточных реле запитаны через контактор 13, а их блок-контакты включены последовательно с исполнительными контактами реле времени.Исполнительные контакты каждого из промежуточных реле включены в цепь соответствующего настроечного резистора, подключаемого к цепи обратной связи (ЦОС) 17, охватывающей электронный блок 18 регулятора 6. Сигнал по регулируемому параметру от вторичного датчика 5 поступает в измери тельный блок 19 регулятора.Устройство работает следующим образом.При отклонении величины рН на выходе изреактора от заданного значения (7+-0,2 рН) изодромный регулятор 6 воздействует по 15 ПИ-закону па дозатор 2, изменяя подачуреагента в обрабатываемую сточную воду.Величина этого воздействия определяется настройкой пределов пропорциональности изодромного регулятора, которая в свою оче редь зависит от сопротивления настроечногорезистора, подключенного в данный момент к регулятору 6.При изменениях степени буферности, расхода стоков или концентрации реагента из меняется отношение расхода реагента, устанавливаемого изодромным регулятором для поддержания заданного значения рН на выходе, к величине рН па входе, Получение сигнала по расходу реагента не требует при менения специального прибора, оно обеспечивается использованием дозатора с линейной расходной характеристикой, Мерой расхода реагента служит значение сопротивления участка обмотки датчика обратной связи 3 35 дозатора 2. Мерой рН исходных стоков служит.значение сопротивления участка обмотки функционального вторичного датчика 8 рН-метра 7. Блок 10 в зависимости от соотношения указанных сопротивлений осущест вляет посредством контактора 13 подготовкуцепи питания соответствующего промежуточного реле 16 логического блока. Однако переключение промежуточных реле и, следовательно, смена настройки изодромного регуля тора допустимы лишь при условии длительного поддержания нейтральной реакции на выходе из реактора. Разрешение на сменунастройки выдается посредством реле времени 14, запускаемого сигнальными контак тами рН-метра 4, настроенными на диапазон7+0,5 рН. По истечении необходимого времени исполнительные контакты реле времени разрывают цепь блок-контактов промежуточных реле, что вызывает переключение по- ББ следних в соответствии с новым состояниемконтактов позиционного контактора 13. После этого реле времени возвращается в исходное положение, и цикл повторяется. Если в промежуточный момент произойдет отклоне ние рН на выходе за установленные пределы,реле времени также сбрасывается в исходное положение. Реле 16 подключает к ЦОС 17 регулятора 6 резистор настройки 15,Таким образом, узел самонастройки позвоб ляст сохранить заданный характер установивРедактор Л. Емельянова Заказ 720/2 Тираж 755 Подписное Изд ь 042 Типография, пр. Сапунова, 2 5шегося режима регулирования рН па выходе из реактора и обеспечить оптимальный переходнып режим регулирования после очередного возмугцепия в широком диапазоне изме. пений степени самовыравнивания процесса нейтрализации. Использование предлагаемого устройства позволит упростить технологическую схему нейтрализации стоков с переменной буферностью, сократить расход реагентов и предотвратить проскоки агрессивных сточных вол в водоемы или сооружения биохимической доочистки. Предмет изобретения1. Устройство для автоматического регулирования процесса нейтрализации промышленных сточных вод реагентом, состоящее из проточного смесителя-реактора, рН-метров, установленных на входе и выходе реактора, электронного изодромого регулятора и доза- тора реагента, отличающееся тем, что, с целью полной очистки стоков от смеси сильных и слабых кислот изодромный регулятор 6связан с рН-метром, установленным на входе в реактор, и дозатором через узел самонастройки пределов пропорциональности регулятора.5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью формирования сигнала для самонастройки пределов пропорциональности регулятора по текущему значению степени самовыравпивания процесса нейтрализации, 10 узел самонастройки содержит блок соотношения, связанный с рН-метром на входе в реактор и элементом обратной связи дозатора, и соединегшый с ним логический блок, связанный с регулятором н рН-метром на выходе 15 из реактора.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью осуществления самонастройки регулятора, логический блок содержит реле времени, включаемое рН-метром на выходе 20 из реактора, промежуточные реле, связанныес реле времени и блоком соотношения, и подключаемые ими к цепи обратной связи регулятораастроечные резисторы.