Способ автоматического управления процессом выпаривания в многокорпусной установке

(56) Авторское свидетельство СССР У 340430, кл. В 01 П 1/22, 1970.Авторское свидетельство СССР У 1001951, кл. В 01 1) 1/30, 1981. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ В МНОГОКОРПУСНОЙ УСТАНОВКЕ путем изменения расхода циркуляционного потока упаренного раствора и регулирования расхода теплоносителя по давлению в греющей камере выпарного аппарата, измерения концентрации сухих веществ на входе установки,1 0 1/30 С 05 В 27 давления на выходе установки, разности температур теплоносителя и упариваемого раствора и определения по измеренным параметрам относительного расхода циркуляционного потока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь термонеустойчивых продуктов и улучшения стабилизации сухих веществ в упаренном растворе за счет повышения точности регулирования дополнительно измеряют температуру упариваемого и упаренного раствора, по измеренным параметрам и относительному расходу циркуляционного потока определяют заданное значение температуры смеси, и по величине рассогласования между фактически измеренной температурой смеси и ее заданным значением изменяют расход циркуляционного потока..:С 16+сц Сц Сцсм см см где С,теплоемкости смеси, свежей культуральной жидкости и циркуляционного потока; температуры потоков; С С, Сц - расходы потоков. ОтсюдаЬ Сц Йц С = -- ф 1 ц см Ссм бсм Ссм б см С Ь+бсм 0 см с ц ц+ - цСсм Й см Ссм см ЗдесьСц-относительный расходСе ьциркуляционного потока.Из материального баланса следует также, что 120Изобретение относится к способамавтоматического управления непрерывными технологическими процессамии может быть применено в микробиологической, пищевой, химико-фармацевтической промышленности,Целью изобретения является снижение потерь термонеустойчивых продуктов упаривания и улучшение стабилизации концентрации сухих веществв упаренной жидкости.Процесс выпаривания культуральной жидкости осуществляют в производстве кормового концентрата лизина.Целевым продуктом в упариваемом растворе является лизин, подверженныйразложению при повышенной температуре. В условиях упаривания до высокой концентрации сухих веществ навыходе замер расхода циркуляционногопотока затрудняется, погрешность замера неограниченно возрастает. Всвязи с этим фактический регулируемый расход циркуляционного потокаотклоняется от оптимального в результате возрастают потери лизина, нарушается заданная концентрация сухихвеществ на выходе.Точность замера можно повыситьиспользовав в качестве косвенной величины температуру жидкости послесмесительной емкости. Рассмотримтепловой и материальный баланс смесительной емкости, используемойдля смещения потоков свежей культуральной жидкости и циркуляционногопотока перед подачей их на первыйвыпарной аппарат. 7482Сг Ссм = (0 см) = СцТогдаИлисц)С,см Ссмгде - заданное значение температуры смеси.Так как замер и регулирование температуры осуществимы с необходимойточностью и согласно зависимости(1) существует функциональнаясвязь между температурой смеси и относительным расходом циркуляционногопотока, то тем самым путем регулирования температуры смеси возможно под держивание относительно расхода наоптимальном уровне, обеспечивающемминимальные потери термонеустойчивого продукта и стабилизацию концентрации сухих веществ в упаренной жид кости. Тем самым достигается цельуправления по предлагаемому способу.На чертеже приведена схема устройства для реализации способа автоматического управления.Выпарная установка состоит извыпарных аппаратов 1, 2 и 3 и смесительной емкости 4, Регулятор 5давления в греющей камере выпарного аппарата 1 соединен с регулируемым клапаном б на линии подачи теплоносителя. Датчик 7 концентрациисухих веществ на входе выпарнойустановки, задатчик 8 требуемойконцентрации сухих веществ на выходе, датчик 9 давления на выходевыпарной установки и датчик 10 разницы температур теплоносителя иупариваемого раствора в первом выпарном аппарате подсоединены к 45сумматору 11 определения относительного расхода циркуляционного потока. Сумматор 11 а также датчики 12и 13 упариваемого раствора и упаренного раствора подключены к вычислительному блоку 14 определенияуставки необходимой температурысмеси в линии после емкости 4; последний совместно с датчиком 15 температуры смеси подсоединены к регулятору 16 температуры смеси, свя 55 эанного с регулирующим клапаном 17 на линии циркуляционного потока. Устройство управления работает следующим образом.1207482 теля. 3Сигналы от датчика 7 концентрации сухих веществ на входе датчика 9 давления на выходе, датчика 10 разницы температур теплоносителя и упариваемого раствора в первом выпарном аппарате и задатчика 8 требуемой концентрации сухих веществ на выходе поступают на сумматор 11, вырабатывающий сигнал величины относительного расхода циркуляционного потока. Последний сигнал, а также сигналы от датчиков 12.и 13 температуры упариваемого и упаренного раствора поступают на вычислительный блок 14, определяющий задание (уставку) величины температуры смеси на линии после емкости 4 по формуле (1), Сигнал фактической температуры смеси от датчика 15 следует на регулятор 16, который вырабатывает управляющий сигнал на регулирующий клапан 17 на циркуляционном потоке. Регулятор 5 давления в греющей камере по сигналу величины давления в греющей камере выпарного аппарата 1 вьщает сигнал управления на регулирующий клапан 6 на потоке теплоносиРассмотрим в качестве примерафункционирование устройства управления при повьппении давления навыходе выпарной установки.5Повьппение давления будет зафиксировано датчиком 9, сигнал с которого поступает на сумматор 11, кудапоступают сигналы с датчиков 7, 10и задатчика 8. Сумматор определяетотносительный расход циркуляционного потока. Сигнал с сумматора 11поступает на вычислительный блок 14,который с учетом сигналов с датчиков12 и 13 температуры вычисляет поформуле (1) величину уставки, т.е,заданное значение температуры смеси регулятору температуры смеси 16упариваемого раствора и циркуляционного потока. По величине рассогласования между фактически измереннойтемпературой с датчика 15 температуры смеси и величиной уставки регулятор 16 вырабатывает управляющеевоздействие клапану 17 на увеличение 25циркуляционного потока. При понижениидавления на выходе аналогичным образом будет выработан сигнал регулирующему клапану 17 на уменьшениециркуляционного потока.