Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой

,13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРМ 740831, кл. Г 13 С 1/06, 1978,Авторское свидетельство СССРУ 174136, кл. В О 1 ) 1/30, 1964,(д 4 В 01 Р 1/30 0 05 Р 27/00(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ(57) Изобретение относится к способам автоматического управления многокорпусной установкой, используемойв пищевой промьппленности, и позволяет повысить качество готового продукта и снизить время выпаривания. Давление вторичного пара корпусов стабилизируют с коррекцией по значениюпроизводной величины давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов. 1 ил.13697Изобретение относится к способамавтоматического управления многокорпусной выпарной установкой (ИВУ) сразвитым пароотбором и может быть чс 5польэовано в сахарной и других отраслях пищевой промышленности,11 ель изобретения - повышение качества готового продукта, стабилизация концентрации упаренного раствораи сокращение времени выпаривания,На чертеже изображена принципиальная схема установки для реализациипредлагаемого способа.Выпарная установка содержит корпуса 1-4, сборник 5 технологическогораствора, коллектор 6 технологического пара, коллектор 7 греющего ларавакуум-аппаратов второго и третьегопродуктов и коллектор 8 греющего пара вакуум-аппаратов первого продукта,ПИ-регулятор 9, воздействующий нарегулирующий клапан 10 при измененииуровня раствора в сборнике 5, измеряемого преобразователем 11, сглаживает 25колебания исходного раствора за счетаккумулирующей емкости сборника,Для этого в него вводится в качестве"адания промасштабированный сигналрасхода исходного раствора, измеряемыйЗ 0преобразователем 12, причем масштабвыбирается из условия допустимого изменения уровня раствора в сборникеП-регуляторы 13 при изменении уровней раствора в корпусах, измеряемых35преобразователями 14, стабилизируютуровни воздействием на регулирующиеклапаны 15 стока раствора иэ корпусов.ПИД-регулятор 16 при изменении40давления вторичного пара корпуса 1,измеряемого преобразователем 17,стабилизирует его воздействием надроссельный клапан 18 редукционноохладительной установки,ПИ-регуляторы 19 стабилизируютдавление вторичного пара корпусов2 н 3, воздействуя на регулирующиеклапаны 20 расхода каскадной подпитки в их надрастворные пространства,с учетом информации, поступающей нарегуляторы по двум каналам - внутрен,нему и внешнему, Информация по внутреннему каналу поступает на регуляторы 19 от преобразователей 21 давлениявторичного пара в корпусах 2 и.3. Информация по внешнему каналу поступает на регуляторы 19 от дифференциаторов 22, к которым подводятся сиг 36 2налы от преобразователей 23 давления греющего пара в коллекторах 7и 8 вакуум-аппаратов,ПИД-регулятор 24 при изменениидавления вторичного пара корпуса 4,измеряемого преобразователем 25, стабилизирует его воздействием на регулирующий клапан 26 расхода каскаднойподпитки в надрастворное пространство данного корпуса.ПИ-регулятор 27 управляет производительностью корпуса 1 в зависимости от рассогласования его фактической и требуемой производительностей воздействием на регулирующийклапан 28 подпитки технологическогопара в надрастворное пространствоэтого корпуса.Фактическую производительность9И, корпуса 1 определяют по расходуконденсата иэ него преобразователем29, требуемую производительность 11,корпуса 1 формирует вычислительноеустройство 30 согласно алгоритмуУ = Б (1 - ) В о В э где Б, и В, - расход и плотность исходного раствора соответственно, измеряемыепреобразователями 10 и31;Вэ - заданная концентрацияраствора после корпуса1, формируемая задатчиком 32,Способ осуществляют следующим образом,При ступенчатом увеличении расхода Б и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпус 1 уровень в нем увеличивается. Регулятор 13 восстанавливает баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора иэ корпуса 1. Вычислительное устройство 30 формируетТ увеличившуюся производительность Ю Регулятор 27 в соответствии с рассоггласованием требуемой Ии фактической У, производительностей корпуса 1 совместно с регулятором 16 стабилизации давления вторичного пара данного корпуса путем уменьшения расхода подпитки в корпус увеличивает его производительность М изменяя материальныйЖ736 50 3 1369 баланс в корпусе 1 в обратную сторону, Окончательное равновесие наступает по достижении равенства между проиэ,тводительностями И, и Ь при их более1 5 высоких, чем исходные, значениях,При увеличении плотности В иск ходного раствора и неизменных прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока сухих веществ вычислительное устройство 30 формирует уменьшившуюся производительность И Регулятор 27 путем увеличения расхода подпитки в корпус 1 совместно с регулятором 16 уменьша ет его фактическую производительность И,. Новое равновесие наступает по достижеции ранецства между производи,ттельностями 1, и И, корпуса 1 при их более низких чем исходные, значениях.Регуляторы 19 работают в двух режимах. Первый режим - статический. При этом внешнее теплопотребляющее оборудование работает в стационарном ре жиме и основные возмущающие воэдействия, вызывающие отклонение давления вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внутренним каналам (изменение расхода и концентрации раствора в корпусах, изменение давления вторичного пара в предшествующем и последующем корпусах), Например, при ступенчатом увеличении расхода раствора н корпуса 2 и 3 и неизменных35 прочих условиях вследствие нарушения материального баланса притока и стока раствора в корпуса уровень н них увеличивается. Регуляторы 13 восста- навливают баланс между притоком и стоком, увеличивая сток раствора из корпусов 2 и 3. При этом возрастает скорость прохождения раствора через корпуса и соответственно увеличивается теплоотвод с уходящим раствором, что вызывает снижение давления пара в этих корпусах. Регуляторы 19, получая информацию по ннутреннему контуру от преобразователей 21 в соответствии с рассогласованием между фактическим давлением вторичного пара н корпусах 2 и 3 и заданием, путем увеличения расхода каскадной подпитки в данные корпуса восстанавливают в них заданное значение давления вторичного пара. Аналогично действие регуляторов 19 и при нанесении возмущений по каналам - изменение плотности раствора в корпуса 2 и 3,изменение давления вторичного паран предшествующем и последующем корпусах,Второй режим - динамический. Приэтом внешнее теплопотребляющее оборудование (например вакуум-аппараты) работает в нестационарном переходном режиме и основные возмущающие воздействия, вызывающие отклонение давления вторичного пара корпусов 2 и 3, наносятся по внешнимканалам (изменение расхода, давленияпара, генерируемого ИВУ). Например,при включении и работу одного иэвакуум-аппаратов первого продукта инеизменных прочих условиях вследствие резкого увеличения паропотреблеция (расхода пара, генерируемогоИВУ) происходит падение давленияпара в коллекторе 8. Регулятор 19,получая информацию по внешнему каналу от дифференциатора 22, к которому подводится сигнал от преобразователя 23, в соответстнии с рассогласованием между фактическим значением давления пара в коллекторе 8и заданным, путем увеличения расхода каскадной подпитки в корпус 3вначале временно повышает давлениевторичного пара в этом корпусе, компенсируя с опережением во временипадение давления во внешнем потребителе, Так как сигнал от дифференциатора 22 по величине превышает сигналот преобразователя 21 в течение всего времени протекания переходногорежима работы вакуум-аппарата первого продукта, то работа регулятора 19определяется величиной производнойдавления пара в коллекторе 8, Во время переходного режима работы внешнего потребителя вследствие нременногоповышения давления вторичного пара вкорпусе 3 его производительностьснижается. Соответственно возрастаетдавление пара н греющей камере корпуса 4, что вызывает увеличение температурного перепада испарения раствора и давления в надстоковом пространстве данного корпуса. Регулятор24 вследствие рассогласования фактического давления вторичного паракорпуса 4 и задания уменьшает расходкаскадной подпитки н корпус, чтоприводит к росту его производительности, Таким образом, уменьшение про.иэнодительности корпуса 3 компенсируется увеличением проиэнодительнос366МВУ позволяет эастабилиэировать температурный режим работы всего тепло- потребляющего оборудования предприятия. 10 15 Составитель Т. Голеншина Редактор А.Огар Техред М,Дидык Корректор В.Бутяакаэ 335/3 Тираж 642ВНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытии113035, Москва, Ж, Раушская н дписССР тная, 4 Ужгород, ул,ят 5 13697 ти корпуса 4, что не приводит к отклонению плотности упаренного раствора от заданного значения.По завершении переходного режима .,аботы вакуум-аппарата первого продукта регулятор 19 возвращается к статическому режиму и приводит фактическое давление вторичного пара корпуса 3 к заданному.При изменении знака указанных основных возмущений производятся аналогичные операции, но в противоположном направлении,Повышение точности стабилизации давления вторичного пара корпусов, генерирующих пар для вакуум-аппаратов, по давлению пара в этих корпусах и производной давления пара в коллекторах вакуум-аппаратов позволяет 20 устранить запаздывание при компенсации ступенчатых возмущающих воздействий по внещним каналам. Вследствие этого процесс стабилизациипротекает более ускоренно (до 8 мин) 25 и с меньшей амплитудой возмущающих воздействий, При этом повышается точность стабилизации давления вторич,го пара всей выпарной установки, а следовательно, стабилизация ее фактической производительности и заданной концентрации упаренного раствора.Повышение точности стабилизации давления вторичного пара корпусов оизводственно-полиграфическо формула изобретения Способ автоматического управле-, ния многокорпусной выпарной установкой, включающий стабилизацию давления вторичного пара корпусов воздействием на подпитку технологического пара в соответствующие корпуса, регулирование уровня раствора в них и в сборнике исходного раствора, регулирование производительности первого корпуса в зависимости от величины рассогласования фактической и требуемой производительностей, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта, стабилизации концентрации упаренного раствора и сокращения времени выпаривания, дополнительно измеряют величину давления греющего пара в коллекторе у вакуум-аппаратов, определяют производную этой величины и при отклонении величины давления пара в коллекторе от номинального значения корректируют давление вторичного пара по значению производной величины давления греющего пара.