Способ автоматического управления процессом выпаривания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7.1) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета(56) Авторское свидетельство СССР В 611624, кл. В 01 Р 1/00, 1976.Авторское свидетельство СССР В 541479, кл. В 01 В 1/00, 1975. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ в установке периодического действия,.ЯО 1230614 А 1(59 4.В 01 П 1/30 С 05 0 27/00 включающий изменение скорости враще-ния конического ротора испарителя взависимости от концентрации унариваемого раствора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения энергозатрат на проведение процесса выпаривания, скорость вращения дополнительно изменяют обратно пропорцио- .нально уровню упариваемого раствора,измеряют расход вторичного пара, взависимости от которого ступенчато .регулируют значение вакуума в испарителе, при этом прекращение процессавыпаривания осуществляют при достюке-нии минимального значения уровня имаксимального значения концентрациираствора в испарителе.1 12306Изобретение относится к способамавтоматического управления процессомвыпаривания на установках периодического действия, нестационарным тепло- и массообменом и может найти широкое применение в химической, химико-фармацевтической, витаминной, пищевой идругих отраслях промышленности при получении целевых продуктов, лекарственных препаратов и витаминных кон центратов.Цель изобретения - снижение энер-гетических затрат на проведение процесса выпаривания.На фиг. 1 представлена вакуум-выпарная установка периодического действия; на фиг. 2 - график зависимости кратности циркуляции упариваемого раствора Я от скорости вращения ко-. нического ротора и при различной глу-. 2 О бине его погружения Ь, , в раствор, на фиг, 3 - график изменения концентрации С раствора в испарителе в зависимости от длительности процесса выпаривания25 Установка содержит испаритель 1, конденсатор 2, приемник 3. Испаритель 1 с рубашкой 4 снабжен коническим ротором 5, двигателем 6, клапаном выгрузки кубового остатка 7, шту 30 церами 8 подачи и выхода теплоносителя, клапаном 9 заполнения исходным раствором до отметки 10. Стрелками 11 показана циркуляция упариваемого раствора в испарителе при вращении ротора. Уровень упариваемого раствора снижается до отметки 12. В конденсатор 2 поступает хладагент через штуцер 13, а выходит через штуцер 14.Приемник 3 для сброса дистиллята со О держит клапан 15 слива, вакуумный коллектор 16, а также клапан 17 для соединения установки с атмосферой по окончании процесса выпаривания,.когда уровень дистиллята в приемнике повышается до отметки 18Вакуумный коллектор содержит три отсечных клапана 19, 20, и 21, каждый из которых служит для подключения к установке вакуумных насосов, создающих различ ную глубину вакуума: 19 - к водоструйному эжектору или водокольцевому вакуум-насосу для получения низкого вакуума (10- 10 Па); 20 - к рота .ционному вакуум-насосу для получения . 55 среднего (умеренного) вакуума (10 -110 Па); 21 - к последовательно соединенным. ротационному и диффузионно 14 3му вакуум-насосам для получения глубокого вакуума (10 - 20 Па)В испарителе установлен электронный датчик 22 уровня и диэлькометрический датчик 23 концентрации. Расход вторичного пара из испарителя измеряется ротаметром 24. Вторичнымиприборами указанных датчиков являютсясоответственно 25, 26 и 27. Алгебраический блок 28 служит для вычитания из показаний электронного уровнемера показаний концентратомера. Для регулирования скорости вращения двигателя конического ротора служит тиристорный преобразователь 29 частоты, задающим воздействием которогоявляется скорректированный сигнал по уровню, поступающий с блока 28. Блок 30 вырабатывает команду на прекращение процесса выпаривания при достижении значения уставки, соответствующего достижению минимальнодопустимой глубины погружения конического ротора в упариваемый раствор и его максимальной концентрации. Блоки 31 32 и 33 уставок предназначены для выработки команды на подключение к установке вакуум-насосов, создающих различную глубину вакуума, в зависимости от расхода вторичного пара на выходе из испарителя. Блок 34 предназначен для отключения вакуум-насосов, создающих глубокий вакуум, по достижению предельного снижения уровня упариваемого раствора в испарителе и его максимальной концентрации.Из графика на фиг. 2 видно, что для обеспечения постоянства циркуляции раствора в испарителе с изменяющейся глубиной погружения ротора скорость его вращения необходимо сЬ- ответствующим образом увеличивать,Из графика на фиг. 3 видно, что максимальное изменение концентрации,а следовательно, максимальный расходвторичного пара из испарителя приходится на первую половину длительностипроцесса выпаривания, поэтому нет необходимости создавать в начале процесса на установке глубокий вакуум.Способ осуществляется следующим образом.После подогрева раствора до кипения в испарителе 1 и создания вакуума при вращении конического ротора раствор начинает циркулировать в испарителе. Образующийся при этом вторичный пар поступает в конденсатор3 12306 2, откуда стекает в приемник 3. Неконденсирующиеся газы удаляются из установки с помощью вакуум-насоса, При этом, когда наблюдается максимальный расход вторичного пара из испари теля, т.е, С 1 накс ) С к вакуумному коллектору 16 подключается с помощью отсечного клапана 19 по команде с блока 31 уставок вакуум-насос, создающий низкое значение вакуума. Уровень раствора в испарителе начинает понижаться, концентрация растворителя также уменьшается. В соответствии с этим скорость вращения конического ротора увеличивается по сигналу, поступающему с алгебраического блока 28 на вход тиристорного преобразователя 29 частоты. Кратность циркуляции возрастает и условия тепло- и массообмена улучшаются. В середине Ю процесса расход вторичного парауменьшается. В этот момент отключают с помощью клапана 19 вакуум-насос, создающий низкий вакуум, и подключают с помощью клапана 20 по команде с 25 блока 32 уставки вакуум-насос, создающий средний (умеренный) вакуум. В 14этот момент СС . Когда значениеЯрасходавторичного пара станет равным С , поступает команда на отключе 5 Фние с помощью клапана 20 вакуум-насоса, создающего средний (умеренный)вакуум, и подключение с помощью клапана 22 по команде с блока 33 уставки вакуум-насоса, создающего глубокий вакуум.Как только уровень упариваемогораствора в испарителе снизится доотметки 12, т.е. глубина погруженияконического ротора достигнет минимальнодопустимого значения, а концентрация раствора станет максимальной, с блока уставки 30 поступит команда на отключение с помощью блокировочного реле 34, воздействующегона отсечной клапан 21, вакуум-насоса, создающего глубокий вакуум сброса оставшегося вакуума с установкив атмосферу посредством клапана 17,выгрузку кубового остатка из испарителя открытием клапана 7 и слив дистиллята иэ приемника открытием клапана 15. Цикл работы установки на этомзаканчивается,1230614 фог Составитель Т. Ч Техред М.Ходанич актор М. Товт каз 247 сно ектная, 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у 8 Тираж 663 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, аКорректор В. Синицкая