Способ автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы

СОКЕ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕО 1 УБЛИН РЕТ СА ель пр вле аоа ы кондЦел ора.тельвар(53) ,(56) В 89 (54) ной тво СССР1982. ГО УПРАВЛЕОМ СУЛЬФАТГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(1) Институт проблем моделирования в энергетике АН УССР и Киевекий институт автоматики им, ХХЧ съезда КПС (72) И,Ф.Кабанец, В.В.Мажура, В.Н.Скорик и А.Е;Степанов676.011(088,8)Авторское свидетельс6133, кл. В 21 Р 7/12СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОЦЕССВАРКИ ЦЕШПОЛОЗЫ 1 С 3/02, 0 21 Р /1(57) Изобретение относится к целллозно-бумажной промьппленности. Цизобретения - повыщение качестваизводимого продукта. Способ упрания включает регулировку режимаки с коррекцией расхода греющегоропорционально разности темпераенсата пара и варочного расть достигается тем, что дополнино осуществляют коррекцию режимакн по величине соотношения темпе туры массы до и после размола, величины содержания остаточного. в ней лигнина и разрывной длины листа. 1 ил.Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьипленности и можетбыть использовано для автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы,Цель изобретения - повышение качества производимого продукта,На чертеже показана система автоматического управления периодическим 0процессом сульфатной варки целлюлозы.Система автоматического управления, реализующая способ, включает нарочный котел 1, соединенный трубамициркулирующего варочного раствора с 15теплообменником 2, насос 3, промежуточную емкость 4, размалывающий аппарат 5 и его привод 6. Выходы датчиков 7-9 температуры прямой и обратной циркуляций варочного раствора 20через блок 10 усреднения соединены спервым входом регулятора 11 расходагреющего пара, который изменяет степень открытия автоматического клапана на линии подачи пара в теплообменник, другой вход регулятора черезодин из выходов первого реле 12 и через первый вход блока 13 задания ряда. температур в котле соединен с первым генератором 14, а через два дру- ЗОгих входа блока 13 - с первым 15 нвторым 16 вычислительными устройствами, входы которых соединены черезблок 17 нормирования с выходом третьего вычислительного устройства 18,первый вход которого соединен черезчетвертое вычислительное устройство19 с задатчиками величин объема щепыЧ в котле, ее влажности М и объемакотла Ч , а также постоянных величиноц и Л , второй вход устройства 18 через первый вход второго реле 20 непосредственно соединен с выходом блока 21 коррекции, а также соединены сним через блок 22 сравнения и блок23 дифференцирования, два входа блока 21 соединены с задатчиком прогноза качества х целлюлозы, выходомпятого вычислительного устройства 24,соответствующие пять выходов которо 50го соединены с задатчиками величинобъемного коэффициента К, дополнительной поставки целлюлозы в промежуточную емкость Ч; и комплексного коэффициента пропорциональности 3 атакже соединены с выходами шестоговычислительного устройства 25 и датчиками 26 уровня массы в промежуточ"ной емкости 4, выходы датчиков 27 и 28 температуры полуфабриката послеразмалывающего устройства 5 черезсоответствующие входы сумматора 29 соединены с одним иэ входов функционального блока 30, другой вход которогосоединен с задатчиком комплексногокоэффициента пропорциональности аьа выход через первый блок 31 сравнения с величиной заданного значенияо эрстепени помола ЯК соединен с первымвходом блока 32 реле, один иэ входовкоторого соединен через второй блок33 сравнения с задатчиками текущегоК и заданного Кзначений разрыв"зРной длины, другой вход соединен свторым генератором 34, а выход блока32 через соответствующие входы и выход делителя 35 и через преобразователь 36 соединен с соответствующимвходом блока 25, другие шесть входовкоторого соединены соответственно сзадатчиками постоянных коэффициентовК, К, Ки показателей степенин,п п, выходы датчиков 9 температуры массы средней линии циркуляциии конденсата 37 через второй сумматор 38 и через третье реле 39 сов=местно с задатчиком разности темСпературы ЬТсоединены с другим входом первого реле 12,Система управления работает следующим образом.Сигналы текущих значений температур линий прямой и обратной циркуляций варочного раствора от датчиков7 - 9 поступают в блок 10 усреднениятрех величин. Сигнал Т, текущегосреднего значения температуры массыв котле является переменной величи"ной для регулятора 11 расхода греющего пара в теплообменник 2. Регулятор 11 изменяет степень открытия автоматического клапана на линии подачи пара, Сигналы ряда величин зада,ний температуры Тф(й) С массы в кот- .ле на время варки (,й) поступают в регулятор через открытое первоереле 2, если выход однотипного третьего реле 39 равен О, от блока 3 эа"дания, в котором реализуется следующее уравнение: Т=175 С 3 - 128,52 ГС 3(1,02 ++ ,), С 1)Сигналы текущего времени 1; с интервалом 0,05 ч поступают от генератора 14 (или таймера, Сигналы вели"14304чин коэффициентов р, и 81 выбора траектории изменения температуры массы на время варки, т.е. селекторные коэффициенты р и )14, граФика варки25 определяются соответственно р, в первом 15 и р во втором 16 вычисли.тельных устройствах путем реализации следующих уравнений в первом устроК- стве 10р, (а (Н ) - А -а, Н, (2)во второМ устройствеи г и Н 818.мерные, Необходимая для расчета селекторных коэффициентов величина прогноэируемого (через качество целлюлозы) безразмерного НАГ-фактора (интегральный критерий ВРУИА) иормируется в блоке 17 путем умножения последнего на нормирующнй комплексный коэфФициент ( С.2)Н = Н. (4)Сиги л безразмерной величи НР Юформируется в третьем вычислительномустройстве 18 путем реализации следующей .статической модели процессадели гнификации;.35Н, Н -А,(1-УА Х +Р)Х гавр ) +в(Ав )ввбв Г/)вв(Х ) -(ввбв 2) Х (5)при Н(2) =4057,14; А 114,286; (и.2,624 в 10 ; р 0,31 10А 4=3,070ЩсО, 147,где 8 - концентрация варочного растервора, Ж;Н,А 1, - постоянные величины аппрокААА симирующего многочлена,безразмерные;21 - постоянные коэффициентыбезразмерные;(1, П 4 и И - постоянные коэффициен 50ты, соответственно, Х,3, Г.Величина текущего значения Я оперределяется в четвертом вычислительном устройстве 19 по следующему уравнению:Я щ 0 А )0 НвХа )-0,0(а) 1 (б) 314где А" - постоянная величина содержания химиката, кг;(1, - постоянный коэффициент про"порциональности, 1 О"(Евк)Ч, - объем щепы в котле, 7;Ч- объем котла, м;И - влажность щепы, 7. по отно-.шению к объему сырья,Величина прогноза Х качествацеллюлозы на данную варку поступаетот задатчика через блок 21 коррек"ции и открытое второе реле 20 в блок18, где вычисляется безразмеряай Нт,Режим вычисления нового значения данного прогноэируемого НРимеет местотогда, когда изменяется величинаХ п+1 последующего прогноза. Дляэтого в блоке 23 дифференцированияопределяется величина скорости ЙХР/Йй,которая в блоке 22 сравнивается вГ аХЯР 1 Рранее заданной-- , и если име (Х (,ет место существенное изменение нового прогноза хр оп+1, то в блоке 22формируется сигнал - "1", которыйоткрывает второе реле 20 и далее осуществляется выбор нового режима перед варкой. Причиной выбора новогорежима в процессе варки является векличина дополнительной коррекции ЬХпрогнозированного ранее качества ХР,Для этого в блоке коррекции реализуется следующие два уравнения:аН х - Х; (7)к р м+ х (8) Величина х качества производимой целлюлозы, используемая для коррекции ранее выполненного прогноза х определяется в пятом вычислительном устройстве 24 путем реализации данного уравнениях" = (1.К - Ч,)Р, 1., (9) где х - прогнозируемый показательмкачества целлюлозы в промежуточной емкости, безразмерная величина;1.и - уровень в емкости, м;К 4 - объемный коэффициент, м ;Ь - содержание лигнина по Мер 3тону, Х;- комплексный коэффициент пропорциональности между содержанием лингкна по Иертону,разницей объемов запаса произведенной целлюлозы и котла и числом Карра (и Й) 05 14304Ч, - объем дополнительной поставки в промежуточную емкостьцеллюлозы или производительность варочяого котла,которь 1 й будет заполнять промежуточную емкость, мНеобходимая для вычисления коррекции прогноза величина Е(7) содержа"ния остаточного лигнияа н произве-щденной и размалываемой целлюлозы оп ределяется в шестом вычислительномустройстве 25. Сигнал величины уровняв промежуточной емкости ц поступаетот датчика 26 уровня. Для определе-15ння Ьь, используются параметры размалывающего аппарата 5. Сигналы вели-,чин температуры массы от датчиков 27до 28 после размола поступают в сумматор 29, где определяется. величина ) 2 О,,разности Т указанных температур.В функциональном блоке ЗО путемумножения величины Т ( С) на комплексный коэффициент пропорционапьностио 8 25текущее значение величины,разности температуры преобразуется ввеличину текущего значения степенипомола ЯК . В первом блоке сравнения текущего значения Бй с номи Оое 51)яапьным БК р определяется величинаюприращения 6 ЯК. Аналогично во втором блоке 33 сравнения определяетсявеличина приращения 11 КИ) разрывнойдлины путем сравнения ее текущего, значения Кь(М), определяемого,по штат;"ному анализу на стандартной разрыв", ной машине с номинальным К (М) значением. В блоке 23 реле выполняетсяоперация квантования указанных прира Ощений по сигналу (,С) от второго генератора Зч. Ряд дискретных значений указанных приращений поступаетв блок 35 деления, где формируетсясигнал частной производной 3 1 ц,/Э" ЗК, 45который после преобразования в электрическом блоке 36 преобразования поступает в шестое вычислительное устройство 25, где реализуется следуюшее тоавненяе: . 5 ОЬ щехрК,М ехр (К х -К и 1) 110),Э 1 Ц ИГдЕ Я ееь щ (ю ее)ЭфЩ с,рпри Е 1 14 р 83 р 1(1=6 р 55 1 О ри -8,53,К,рКрЖ - постоянные коэффициенты, безразмерные;п,рпрп - показатель степени,31 6Сигнал вычисленного содержания лингина Ьь, в размалываемой целлюлозе да 1 1лее используется для дополнительнойкоррекции режима варки, а коррекциявеличины расхода греющего пара осуществляется по канаду 9 измерениятемпературы потока варочного раствора средней циркуляции н конденсатапара блока 37 путем определения ихразности во втором сумматоре 38 ЬТ ехТ - Тр текущая величина которойсравнивается в третьем реле 39 с ра"нее заданной ЬТ и если ЬТ, Ьтз 1,то в реле 39 формируется сигнал "1",который закрывает выход первого реле 12 и при перерасходе пара сохраняется предыдущее значение заданиятемпературы массы в котле на последующем шаге регулировки,Формула изобретения Способ автоматического управления периодическим процессом сульфатной варки целлюлозы, включающий определение изменения заданного значения тем" пературы массы в котле на время варки в зависимости от текущих значений массы, влажности загружаемой щепы, активности варочного раствора н прогнозируемого качества целлюлозы, измерение температуры циркуляционных потоков варочного раствора, регулирование расхода греющего пара в теплообменник пропорционально усредненному текущему значению данных температур и заданного значения температуры массы в котле, а также корректирование расхода греющего пара в зависимости от текущего значения величины разности температуры варочного раствора, поступающего в теплообменник, и температуры конденсата пара на выходе из последнего, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения качества производимого продукта, дополнительно определяют разность температуры полуфабриката до и после размола, определяют температуру разрывной длины листа, определяют содержание остаточного лигнина по величине соотношения отклонений измеряемых текущих значений разности температуры полуфабриката до и после размола и разрывной длины листа, а затеи в процессе варки корректируют прогноэируемый показатель качества целлюлозы воставитель Л.Прохороваехред Л.Сердюкова Корректор М,Максимишинец тор О.Спесив Заказ 5304/25 Тираж 348 По ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набдписноеССР 15 г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предп 714 ЗО 4 З 8зависимости от величин соотношения емкости и величины содержания оста- текущих значений уровня ранее произ- точного лигнина в размалываемой целведениой целлюлозы в промежуточной люлозе.