Система автоматического управления процессом термического обезвреживания промышленных стоков

СОЮЗ СОВсецамтмиРЕОЪБЛИ ЗСЮГ 2;О О 5 В 13/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО рдена Трудового и политехническ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРо делдм изОБРетений и отнеытий(71) Одесский оКрасного Знамен ий институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 338750, кл. Р 23 0 3/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 775530, кл.Г 23 Н 1/02 1979(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УП РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗ ВРЕЖИВАНИЯ ПРОМЯВЛЕННЫХ СТОКОВ, содержааая установленные в хвостовой ф части циклонной установки датчик температуры и газозаборное устройство с хроматографическим газоанализатором и двумя фиксаторами нулевого позе рядка, соединенные через элементы сравнения с регуляторами соотношеЯО 10306 ния топливо - первичный воздух источные воды - вторичный воздух,о т л и ч а ю ш а я с я тем, что,с целью уменьшения токсичности уходящих газов при термическом обезвреживании стоков переменного состава в широком диапазоне нагрузок, она содержит три пороговых элемента, согласуюшее устройство и триканала определения и подстройки коъффициентов усиления регуляторов, каждый из которых состоит из последовательнО соединенных блока задержкиключа, блока определения коэффициен:та усйления и блоха подстройки, причем входы пороговых элементов соединены с выходами элементов сравнения, ЕСа их выМоды - с тремя входами согласуниаего устройства, выходи которогосоединены с входами блоков задержки и дополнительными входами регу- (ляторов, а вторые входы ключей соединены с датчиком температуры и выхо- Ядами фиксаторов нулевого порядка.Изобретение относится к системамавтоматического управления процессомтермического обезвреживания промышленных стоков, содержащих органические примеси в циклонных установкахсредних и больших единичных производительностей, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях прои вален ности,Известна система автоматического 1 Оуправления процессом сжигания топлива и органических примесей, содержа.щая датчики кислорода,. температурыи затемненности уходящих дымовых газов Г 13. 15Недостатками системы являютсянеоднозначность показаний датчикакислорода из-за влияния неорганизованных присосов воздуха и нестабильность показаний датчика затемненности уходящих дымовых газов,Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому эффекту является система автоматического управления процессомтермического обезвреживания промщленных стоков, содержащая установленные в хвостовой части циклоннойустановки датчик температурыи газообразное устройство с хроматографическим газоанализатором идвумя Фиксаторами нулевого порядкасоединеные через элементы сравненияс регуляторами соотношения топливо - первичный воздух и сточные воды - вторичный воздух 2Недостатком указанной системыявляется повышение токсичности уходящих газов при термическом обезвреживании стоков переменнсго составав широком диапазоне нагрузок циклон-. 40ного реактора, при котором имеютместо значительные отклонения параметров управляемого объекта,Целью изобретения является умень-шение токсичности уходящих газов при термическом обезвреживаниистоков геременного состава в широкомдиапазоне нагрузок,Указанная цель достигаетая тем, что система автоматического управления процессом термического обезвреживания промьпаленных стоков, содеркадая установленные в хвостовой части циклонной установки датчик .температуры и газозаборное устройтво с хроматографическим газоанализатором и двумя Фиксаторами нулевого порядка, соединенные через элементы сравнения с регуляторами соотношения топливо - первичный 6 О воздух и сточные воды - вторичный воздух, дополнительно содержит три пороговых элемента, согласующее устройство и три канала определения и подстройки коэффициентов усиле ния регуляторов, каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных блока задержки ключа, блока определения коэффициента усиления и блока подстройки, причем входы пороговых элементов соединены с выходами элементов сравнения, а их выходы - с тремя входами согласующего устройства, выходы которого соединены с входами блоков задержки и дополнительными входами регуляторов, а вторые входы ключей соединены с датчиком температуры и выходами Фиксаторов нулевого порядка.На чертеже приведена принципиальная схема системы автоматического управления процессом термического обезвреживания промышленных стоков.В хвостовой части циклонной ус- тановки 1 установлены датчик 2 температуры, газозаборное устройство 3, элементы 4-6 сравнения Система управления содержит также регулятор 7 топлива, регулятор 8 соотношения топливо - первичный воздух, регулятор 9 соотношения сточные воды - вторичный воздух, пороговые элементы 10-12, согласующее устройство 13, ключи 14-16, блоки 17-19 задержки, блоки 20-22 определения коэффициента усиления, блоки 23-25 подстройки, хроматографический гаэоанализатор 26, Фиксаторы 27 и 28 нулевого порядка., расходомеры 29-32, регулирующие органы 33-35,Выход датчика 2 температуры соединен с первым входом первого элемента,4 сравнения, выход которого соединен с первым входом регулятора 7 топлива, Второй и третий входы регулятора 7 топлива соединены с выходами расходомеров 30 и 31 топлива и сточной водЫ соответственно, а выход - с регулирующим органом 34 канала топлива. Четвертый вход регулятора 7 топлива соединен с первым вЫходом согласующего устройства 13, а пятый вход - с выходом первого качала определения и подстройки коэффициентов усиления, состоящего из последовательно соединенных блока 17 задержки, ключа 14, блока 20,определения коэффициентов усиления,блока; 23 подстройки, Вход блока 17 задержки соединен с первым выходом согласующего устройства 13. Второй вход ключа 14 соединен с выходом датчика 2 температуры Первый вход регулятора 8 соотношения топливо - первичный воздух соединен с выходом второго элемента 5 сравнения, второй и третий вход - с выхо,цами расходомеров 29 и 30 первичного воздуха и топлива соответственно, четвертый вход - с вторым выходом согласующего устройства 13, пятыйвход - с выходом второго каналаопределения и подстройки коэффициентов усиления, который состоит изпоследовательно соединенных блока 18задержки, ключа 15, блока 21 определения коэффициентов усиления,5блока 24 подстройки. Выход регулятора 8 соотношения топливо - первичный воздух соединен с регулирующим органом .33 канала первичноговоздуха. Второй вход ключа 15 соединен с выходом фиксатора 27 нулевого порядка. Первый вход регулятора9 соотношения сточные воды - вторичный воздух соединен с выходомтретьего элемента 6 сравнения, второй и третий входы - с выходами расходомеров 31 и 32 сточных нод и вторичного воздуха соответственно,четвертый вход - с третьим выходомсогласующего устройства 13, пятыйвход - с выходом третьего .каналаопределения и подстройки коэффициентов усиления, Выход регулятора 9соотношения сточные воды - вторичный воздух соединен с регулирующиморганом канала вторичного воздуха.Третий канал определения и подстройки коэффициентов усиления состоит из блока 19 задержки, ключа 16,блока 22 определения коэффициентовусиления, блока 25 подстройки. Второй вход ключа 16 соеДинен с выходом фиксатора 28 нулевого порядка.Входы блоков 18 и 19 задержки соединены с вторым и третьим выходамисогласующего устройства 13 соответственно. Первый вход согласующегоустройства 13 соединен с выходомпервого элемента 4 сравнения черезпороговый элемент 10, второй вход -с выходом второго элемента 5 сравнения через пороговый элемент 11,третий вход - с выходом третьегоэлемента 6 сравнения через пороговый элемент 12. Выход газозаборного устройства 3 соединен с входомхроматографического газоанализатора26. Первый и нторой выходы газоаиализатора 26 соединены с первьми вхо. -дами элементов 5 и 6 сравнения через Фиксаторы 27 и 28 нулевого порядка соответственно. 1Система работает следующим образом.уходящие газы, полученные от сжигания топлива и термического обезвре-живания сточных вод в циклонной установке 1, проходящие через ее хвос- товую часть, отбираются газозаборным устройством 3, из которого они поступают в хроматографическчй газо О анализатор 26 для анализа содержания в них водорода и окиси углерода, Сигнал, пропорциональный концентрации водорода, подается на первый вход элемента 5 сравнеиич через фйксатор 27 нулевого порядка, асигнал, пропорциональный ксчцентрации окиси углерода, подается напервый вход элемента 6 сравнения через фиксатор 28 нулевого порядка,При постоянной нагрузке сигналырассогласования на выходе элементов4-6 сравнения меньше пороговых значений, сигналы на выходах согласующего устройстна 13 отсутствуют иключи 14-16 закрыты. При этом сигналы рассогласования с ныходов эле,ментов 4-6 сравнения поступают толь-.ко на соответствующие регуляторы 7-9,Регулятор 7, получая сигнал об отклонении,температуры от заданной;сигналы о расходах топлива и сточных вод, управляет расходом топлива через регулирующий орган 34,Регулятор 8, получая сигнал об отклонении концентрации водорода отзаданной с выхода элемента 5 сравнения, и сигналы о расходах воздухаи топлива, управляет расходом воздуха через регулирующий орган 33. Сигнал с выхода элемента 6 оботклонениях концентрации окисиуглерода от заданной исигналы,о расходах сточных нод и воздуха с выходов расходомеров 31 и 32 поступают на входы регулятора 9, которыйуправляет расходом воздуха черезорган 35,При резком изменении нагрузкициклонного реактора изменяются коэффициенты усиления объекта. Предположим что из-за изменения коэффициентов усиления объекта величина сигнала рассогласования на выходе элемента 4 сраннения превышает заданное пороговое значение, На выходепорогового элемента 10 появляетсясигнал, который поступает н согласующее устройство 13, В результатена первом выходе согласующего устройства вырабатывается прямоугольный импульс длительности В, которыйпоступает на четвертый вход регулятора 7 и одновременно через блок17 задержки (время задержки равновремени запаздывания объекта) поступает на управляющий вход ключа 14. При этом регулятор 7 вырабатывает прямоугольный импульспостоянной длительности 8 и амплитуды М. Сигнал о реакции объектапо температуре. измеряемой датчиком2 температуры через открытый ключ14, поступает на блок 20 определения коэффициента усиления ;по сигналу с выхода которого блок 23 подстройки производит перестройку параметров регулятора до оптимальныхзначений,В случае, когда одновременно навыходах пороговых элементов 10-12появляется сигнал, согласующее уст1030620 ВНИИПИ Заказ 5183/40 аж 58 оно филиал ППП "Патент",г,Ужгород,ул.Проектная,4 ройство 13 поочередно вырабатываетимпульсы на первом, втором и третьем своих выходах. Таким образом,процесс определения коэффициентов:усиления и перестройки параметроврегуляторов 7-9 производят поочередно с помощью согласующегс устройства 13. Уменьшение токсичности уходящих ,газов при обезвреживании промышленных стоков переменного состава в широком диапазоне нагрузок достигается за счет обеспечения оптимальных параметров настройки регуляторов при любых изменениях параметров объекта.