Устройство автоматического регулирования работы кристаллизатора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 01542563 УБЛИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕГЕЛЬСТВУ ил в Изобретение относи регулирования работы применяемых в состав ционной кристаллиэац и смежных с ней отра ти, и может быть испр мер, при получении о ных удобрений улучше рического состава,стемам т кристаллизате установок ф акй и в химическ лях промышле льзовано, на еспыленных к ного грануло остени вого вляет Целью изобие выхода го ическоя точносрис вышен е го продукта эа ти регулированНа чертеже устройства авт вания работы к едставлена блок-схем егу атического сталлиэатор(56) Авторское свидетельство СССР М 812345, кл. В 01 0 9/02, 1981.Авторское свидетельство СССР 9 835453, кл. В 01 Р 9/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ КРИСТАЛЛИЗАТОРА (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования работы кристаллиэаторов, применяемых в составе установок фракционной кристал лизации в химической и смежных с ней отраслях промьппленности, например 1 при получении обеспыленных калийных удобрений улучшенного гранулометрического состава и позволяет увеличить выход готового кристаллическогопродукта. Устройство содержит питающий сборник, насосы, кристаллизатор,регуляторы, клапан в трубопроводеподачи исходного раствора, задатчики, датчик расхода исходного раствора, клапан в линии подачи пара, эжектор, датчик вакуума, центрифугу, клапан в трубопроводе подачи пульпы вцентрифугу, клапан в трубопроводе подачи отфугованного раствора в питающий .сборник, регулирующий блок, дат-чик температуры кипения пульпы в кристаллизаторе, датчик уровня, датчикконцентрации основного кристалли- йэующегося компонента, датчик темпе- Ературы исходного раствора, датчик кон- ф/центрации основного некристаллиэующегося компонента, 1 Устройство содержит питающий сборник 1, насос 2, кристаллизатор 3, регулятор 4, клапан 5 в трубопроводе подачи исходного раствора, задатчик б, датчик 7 расхода исходного раствора,.регулятор 8, клапан 9 в линии подачи пара, эжектор 10, задатчик 11, датчик 12 вакуума, насос 13, центрифугу 14, клапан 15 в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, клапан 16 в трубопроводе подачи отфугованного раствора в питающий сборник, .регулирующий блок 17, датчик 18 температуры кипения пульпы в кристалли- заторе, датчик 19 уровня, датчик 20 концентрации основного кристаллизующегося . компонента, датчик 21 температуры исходного раствора и датчик22 концентрации основного некристаллизующегося компонента.Устройство работает следующим образом.5Из питающего сборника 1 насосом 2 в кристаллизатор 3 подается исходный раствор, расход которого стабилизи- . руется регулятором 4 путем выдачи . 10 управляющего сигнала на клапан 5 в зависимости от разности сигналов заатчика 6 и датчика 7 расхода исходного раствора. В кристаллизаторе всловиях вакуума, стабилизируемого 15 регулятором 8, путем выдачи управлящего сигнала на клапан 9 в линии подачи пара в эжектор 10 в зависи+ мости от разности сигналов задатчика 11 и датчика 12 вакуума в кристаллизаторе вырабатывается пульпа, возвращаемая насосом 13 непосредсгвенно в итающий сборник 1 и одновременно одаваемая в центрифугу 14, откуда тфугованный раствор также частично 25 возвращается в питающий сборник 1.При этом величина потока пульпы, озвращаемой непосредственно в питаий сборник 1, регулируется с поощью клапана 15 в трубопроводе поЙачи пульпы в центрифугу, а величиа потока отфугованного раствора реулируется с помощью клапана 16 в рубопроводе этого потока путем вы ачи управляющих сигналов с первого второго выходов регулирующего блоа 17, в зависимости от сигналов датика 18 температуры кипения пульпы, атчика 19 уровня, датчика 20 конентрации основного кристаллиэующегоя компонента, датчика 21 температуы исходного раствора, датчика 22 концентрации основного некристаллизуФщегося компонента, 45 Регулирующий блок 17 является программно-управляемым блоком, в котором Производится периодически через период времени, равный периоду скани 50 роания, вычисление следующих ха= рактеристик: ВЯР; задание по концентрации основного кристаллизующегося Компонента в питающем сборнике(на.д-м цикле сканирования),55ВЯР 1 = (1+г)(113+5,33 Т;(3) где РВ,ТАУВ -константы, выбираемые при настройке системы; текущие значения концентрации основного кристаллизующегося компонента в питающем сборнике;значение выходного сигнала в цифровой форме на цикле сканирования) на клапан 15 в трубопроводе подачипульпь в центриФугу: В;, В,.БЬ ч БВГ 1 в1 + БВ;(4) где Г 1 - значение выходного сигналав цифровой Форме на цикле сканирования на клапан 16 в трубопроводе возврата отфугованного раствора в .питающий сборник:БЬ(5) Гри изменении, например, уровня в питающем сборнике блок 17 корректиру где г - оптимальная величина пересыщения в кристаллизаторе(константа, выбираемая принастройке системы);Т; - температура кипения пульпыв кристаллизаторе;ТО; - температура раствора в питающем сборнике;ВОЮ, - концентрация основного некристаллизующегося компонента в питающем сборнике,Первая внутренняя переменная ЯЬ (на 1-м цикле сканирования)(2) Таким образом при изменении уровня в питающем сборнике данное устройство путем вычисления и выдачи. управляющих сигналов з, Пь на клапаны 15,16 обеспечивает изменение суммарного потока пульпы,. возвращаемой непосредственно в кристаллизатор, и отфугованного маточного раствора, при этом отношение этих потоков остается постоянным, что позволяет избекать возмущения по концентрации основного кристаллизующегося компонента в питающем сборнике.При изменении температуры, концентрации основного кристаллизующегося компонента или концентрации основного некристаллизующегося компонента в питающем сборнике по формулам (1-5) вычисляются такие значения управляющих сигналов 01 у, ,ь, что изменяется соотношение Гр/Г и не изменяется Гр + Г. Это позволя" ет регулировать концентрацию основного кристаллизующегося компонента в питающем сборнике, не внося допол 35 Р,ь, - расход отфугованного маточного раствора;Кч - коэффициент передачи клапа 40 по фРмУле (2) величину переменной ЯЬ;, определяющей сумму потоков пульпы, возвращаемой из кристаллизатора непосредственно в питающий сборник, и отфугованного маточного раствораЕсли при этом значения сигналов остальных датчиков не менялись, то не изменится и значение переменной ЯВ;, вычисляемой по формулам (1), (3) и определяющей величину отношения потоков пульпы, возвращаемой в кристаллизатор, и отфугованного маточного раствора. Далее по значениям ЯВ ЯЬ; в соответствии с формулами (4,1) вычисляются значения управляющих переменных П,ьЗначения вычисленных переменных ,6 преобразуются в стандартные пневматические сигналы диапазона 0,2-1 ати и выдаются на регулирующие клапаны 15,16 с характеристиками вида: где Г - расход пульпы в центрифугу;Р - расход. пульпы при. полностью открытом клапане;Ко - коэффициент передачи клапана;ы управляющий сигнал на клапан,Клапан 15 типа "воздух закрывает",(ВЗ), т.е. полностью открыт при отсутствии управляющего сигнала ,вГм = Ко ьу (7) гдена;ПФ - управляющий сигнал на.клапан,Клапан 6 типа "воздух открывает" (ВО), т.е. полностью закрыт при от 45 сутствии управляющего сигнала Ю,6.Клапан 15 установлен в трубопроводе подачи пульпы в центрифугу, однако он воздействует и на поток пуль 50 пы, возвращаемой из кристаллиэатора непосредственно в питающий сборник. увеличение потока пульпы в центрифугу всегда равно уменьшению потока пульпы в питающий сборник и наоборот.55 Рр = -Р (8)где Г - пРиРащение Расхода пУльпы в питающий сборник; оЙР в приращение расхода пульпыв центрифугуРасход основного кристаллизующегося компонента из конденсатора в пита-, ющий сборник равен С-Г,В+ Г, В, (9) где Р - расход отфугованного маточЮного раствора;Вм - концентрация основногокристаллизующегося . компонента в маточном растворе;Гр в . расход пульпы, возвращаемой непосредственно в питающий сборник;В - концентрация основного кристаллизующегося компонентав пульпе,Для регулирования уровня в питающем сборнике необходимо таким образом изменить сумму возвращаемых потоков Г + Р, чтобы при этом 6 С сГщ Вм + сГр В р О е (0) Учитывая (14) и (16), получим аГ В- = сопятРцУчитывая (12), (3), имеем1542563 Составитель В, ФедоролБандура Техред Л,Олийнык едак Куска орр Зак1 НИИ 92 Тираж 5 Подписи осударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР твенно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 роиз кительного разбаланса между суммойпотоков, входящих в сборник, и выХодным потоком. 5Формула изобретения Устройство автоматического регулирования работы кристаллизатора, содержащее датчик расхода исходного раствора, подаваемого в кристаллизатор, подключенный к первому входу первого регулятора, первый задатчик,в ход которого подключен к второму в оду первого регулятора, выход которого связан с клапаном в линии подачи исходного раствора в кристаллизаор, датчик вакуума в кристаллизатое, подключенный к первому, входу второго регулятора,; к второму входу 2 О которого подключен второй задатчик, 4 выход соединен с клапаном в линии годачи пара в эжектор, датчик температуры кйпения раствора в кристаллизаторе, датчик уровня и датчик концентрации основного кристаллизующегосякомпонента раствора в питающем сборнике, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам регулирующего блока, первый выход которогоподключен к клапану в линии подачипульпы в центрифугу, а второй выходсоединен с клапаном в линии возвратаотфугованного раствора в питающийсборник, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения выхода готового кристаллического продукта за счетповьппения точности регулирования, онодополнительно содержит датчик температуры раствора в питающем сборнике идатчик концентрации основного некристаллизующегося компонента в питающемсборнике, выходы которых подключены к четвертому и пятому входам регулирующего блока.