Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом

( ) 419231 Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М. Кл, В 01 с 1 1/06 Государственный комитетСовета Министров СССРпо делам изаеретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫ ПАР Н Ь М АППАРАТОМИзобретение относится к области автоматического управления технологическим процессом выпаривания растворов и может быть использовано в глиноземном, содовом и других производствах, где применяются выпарные аппараты,Известны устройства для автоматического управления выпарным аппаратом, содержащие плотностемер упаренного раствора, выход которого подключен к регулятору, соединенному с исполнительным механизмом, сочлененным с регулирующим органом на трубопроводе подачи пара. Однако известные устройства недостаточно точно работают вследствие значительной инерционности по каналу: плотность упаренного раствора - расход пара. Возмущения, оказывающие влияние на работу устройств (колебания температуры, давления, расхода пара, вакуума в аппарате, плотности выходного раствора, изменение условий теплопередачи от пара к раствору и др.), приводят к изменению основного показателя качества работы - плотности упаренного раствора.В указанных условиях требования к устойчивости работы устройства для автоматического управления не могут обеспечить достаточно высокую точность поддержания плотности упаренного раствора.Целью изобретения является повышение точности работы устройства для автоматического управления выпарным аппаратом посредством снижения влияния возмущающих воздействий на плотность упаренного раствора. Это достигается тем, что в устройство для5 автоматического управления выпарным аппаратом введены установленные в зоне кипения датчик интенсивности кипения, содержащий источник и приемник радиоактивного у-излучения, усилитель, функциональный блок и под О ключенный к выходу плотностемера блок коррекции, причем вход регулируемой величины и задающий вход регулятора соединены соответственно с выходами функционального блока и блока коррекции.15 На чертеже показана схема предлагаемогоустройства для автоматического управления,Устройство для автоматического управления выпарным аппаратом 1 состоит из датчика интенсивности кипения, содержащего ис точник 2 и приемник 3 радиоактивного у-излучения, установленные с противоположных сторон зоны кипения так, что у-излучение проходит через кипящий раствор и заполненные теплоизоляционным материалом трубки 4;25 усилителя 5, подключенного на вход функционального блока 6, выход которого соединен с входом регулируемой величины регулятора 7, задающий вход которого связан с блоком коррекции 8, подключенным к плотностемеру 9 ЗО упаренного раствора, а выход - с исполни5 10 15 го 25 зо 35 40 45 50 55 тельным механизмом 10, сочлененным с регулирующим органом 11, установленным на трубопроводе 12 подводимого пара.Для исключения прохождения у-лучей через упаренный раствор и потерь тепла в окружающую среду в корпусе выпарцого аппарата находятся заглушенные с торца трубки 4, заполненные теплоизоляционным материалом,Устройство для автоматического управленияия выпарным аппаратом работает следующим образом.На выходе датчика интенсивности кипения, состоящего из источника 2 и приемника 3 радиоактивного у-излучения, формируется сигнал, функционально связанный с плотностью двухфазной среды (пар - жидкость) в том сечении зоны кипения, где установлен датчик интенсивности кипения. Практически все возмущающие воздействия, оказывающие влияние на работу выпарного аппарата, отражаются ца интенсивности кипения раствора.В сечении зоны кипения, где расположен датчик интенсивности кипения, изменяется плотность двухфазной среды и следовательно сигнал на выходе приемника 3 радиоактивного у-излучения. Например, при повышении температуры пара или увеличении вакуума в аппарате, или понижении концентрации входного раствора увеличивается интенсивность кипения и уменьшается плотность двухфазной среды в контролируемом сечении. При уменьшении температуры пара или вакуума в аппарате, или повышении концентрации входного раствора уменьшается интенсивность в зоне кипения и увеличивается плотность двухфазной среды в контролируемом сечении,Сигнал с выхода приемника 3 радиоактивного у-излучения поступает на усилитель 5, а с выхода последнего - на функциональный блок 6, который является фильтром, исключающим влияние флуктуаций на устройство для автоматического управления (в некоторых вариантах системы в зависимости от динамических свойств выпарного аппарата функциональный блок дополнительно выполняет операцию дифференцирования поступающего сигнала).Сигнал с выхода функционального блока 6 направляется на вход регулятора 7, где сравнивается с величиной сигнала задания, формируемого в блоке коррекции 8. Если сигнал с функционального блока равен заданному, на выходе регулятора 7 сигнал отсутствует.При изменении величины сигнала на выходе функционального блока 6 на выходе регулятора 7 возникает сигнал, направление которого зависит от знака разности между сигналами с блока коррекции 8 и с функционального блока 6. Регулятор 7 воздействует на исполнительный механизм 10, перемещающий регулирующий орган 11 на трубопроводе 12 пара.Расход пара в выпарном аппарате 1 изменяется, изменяя интенсивность кипения и плотность двухфазной среды в контролируемомсечении. Регулятор 7 воздействует на исполнительный механизм 10 до тех пор, пока сигнал с функционального блока 6 не станет равным и противоположным по направлению (пофазе или полярности) сигналу с блока коррекции 8. После этого исполнительный механизм 1 О останавливается.Изменение плотности упаренного раствораприводит к тому, что сигнал на выходе плотностемера 9, поступающий на блок коррекции8, изменяется. В блоке коррекции 8 происходит сравнение поступающего сигнала с заданным, соответствующим необходимой плотностиупаренного раствора.На выходе блока коррекции формируетсясигнал задания для регулятора 7. Так, например, снижение плотности упаренного раствора по сравнению с заданной приводит к увеличению сигнала с блока коррекции 8, являющегося заданием для регулятора 7. Изменение задания регулятору вызывает возникновение сигнала на его выходе, управляющего работой исполнительного механизма 10, перемещающего регулирующий орган 11.Регулирующий орган увеличивает подачупара в выпарной аппарат, увеличивая интенсивность кипения в контролируемой датчикомзоне кипения. Плотность двухфазной среды вконтролируемом сечении уменьшается. Сигнал с выхода приемника у-излучения увеличивается, соответственно увеличиваются сигналы, поступающие с усилителя 5 на функциональный блок 6 и с функционального блока -на вход регулируемой величины регулятора 7.Разность между сигналами с блока коррекции8 и функционального блока 6 становится равной нулю, и исполнительный механизм 10 прекращает работу. При этом за счет увеличения расхода пара увеличивается плотностьупаренного раствора.При увеличении плотности упаренного раствора (по сравнению с заданной) работа устройства для автоматического управления выпарным аппаратом происходит аналогичнымобразом, изменяются лишь направления сигналов и регулирующего воздействия,Выбор временного закона корректирующеговоздействия, формируемого в блоке коррекции8 (непрерывный, импульсный, позиционный),производится при наладке устройства для автоматического управления выпарным аппаратом, Это устройство легко синтезируется наосвоенной промышленностью аппаратуре автоматики, что существенно ускоряет ее внедрение в производство. 60 65 Предмет изобретенияУстройство для автоматического управления выпарным аппаратом, состоящее из плотностемера упаренного раствора и регулятора, соединенного с исполнительным механизмом, сочлененным с регулирущим органом на трубопроводе подачи пара, отлич а ющ ее с я тем, что, с целью повышения точности его ра419231 67 ттвычный мр Составители Р. Клейман и Ю. Хейф актор Н. Корчен Корректор Н. Стельмах огданова Заказ 1854/1ЦНИИ 1 зд.1387 Тир дарственного комитета Сове по делам изобретений и откр Москва, Ж, Раушская наб.,ж 651 Минист тий д. 4(5ПодписноСССР Го ипография, пр. Сапунова,оботы посредством снижения влияния возмущающих воздействий на плотность упаренного раствора, в него введены датчик интенсивности кипения, содержащий источник и приемник радиоактивного у-излучения, установленные с противоположных сторон зоны кипения выпарного аппарата, усилитель, функциональный блок и подключенный к выходу плотностемера блок коррекции, причем вход регулируемой величины и задающий вход регуля тора соединены соответственно с выходамифункционального блока и блока коррекции.