Устройство контроля процесса перемешивания в реакторе

"-":- ,.НИПЦ,:.с "6 Ащ, Ю ОПИСАН Т СКОМУ Св Кумеров еза, осу ствляемых в реактоодического (РПД), (РПНД) и непрерыврах смешения пер полунепрерывного ного (РНД) дейст найти широкое пр кой, нефтехимиче химико-Фармацевт пищевой н других н вия, которое может именение в химичес скои, лакокрасочной ической, витаминной, отраслях промьппленОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(71) Латвийское производственное биоФармацевтическое объединение и Ленинградский технологический институтим. Ленсовета(56) Авторское свидетельство СССРУ 1194862, кл, С 07 В 43/02,С 05 Р 27/00, 1984,Авторское свидетельство СССР11 с 689713, кл. В 01 Р 7/00,С 05 Р 27/00, 1977,(54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССАПЕРЕМЕШИВАНИЯ В РЕАКТОРЕ(57) Изобретение относится к областизащиты процессов органического синтеза по отсутствию перемешивания вреакторах смешения периодического.полунепрерывного и непрерывного действия, которое может найти применение в химической и химико-фармацевтической промьпппенностях.Целью предлагаемого технического решения являИзобретение относится к управлеию потенциально опасными процессами химической технологии и касается в частности, вопросов автоматическо противоаварийной защиты экзотермических процессов нитрования, сульфирования, хлорирования, окис- ления и других процессов органическ ется повышение надежности контроля. Сущность предлагаемого технического решения состоит в контроле наличия перемешивания глубины вихревой воронки и пульсации уровней реакционной массы у вала мешалки и у стенки аппарата, вызванные перемешиванием реакционной массы, те. исправным функционированием мешалки, Контроль указанных параметров осуществляется с помощью двух пьеэометрических трубок, установленных у вала мешалки и у стенки аппарата, двух напоромеров и дифманометра с токовыми выходами, Пульсирующий сигнал с напоромеров поступает через свои емкостные фильтры о и выпрямители на пороговые элементы, вырабатывающие дискретные сигналы, а постоянный сигнал с дифманометра - на вторичный измерительный прибор с блоком уставок, вырабатывающий сигнал дискретный. Три дискретных сигнала поступают на вход логическогосефс автомата защиты, реализующий мазоритарный принцип "2 из 3" выработки команды отсечки подачи компонентов СЛ в реактор при отсутствии перемеши - ОО вания, 2 ил, 1675866ности при произвоцстве лекарственныхпрепаратов, витаминов, красителей,лаков, антикоррозийных присадок иунифицирующих добавок к моторнь 1 м топлинам.Цель изобретения - повышение надежности контроля,На фиг.1 приведена функциональнаясхема устройства АСЗ, на фиг.2 - нижний срез и боковые отверстия у двухпьеэометрических трубок,РПНД 1 с рубашкой. 2 (фиг, 1) снабжен мешалкой 3 с двигателем 4 и клапаном 5 аварийного сброса, Через 15верхний патрубок 6 реактор заполняется буферным раствором до отметки 7с целью создания первоначальной поверхности теплосъема и обеспеченияпогружения мешалки в реакционную 20массу,Дозируемая подача нитрующего и нитруемого компонентов производится че"рез отсечные клапаны 8, Подача рассола в рубашку производится через 25нижний 9, а выход через верхний 10боковые патрубки,Сброс газообразных продуктов реакции производится через вытяжную систему 11 реактора, 30По окончании,цоэировки уровеньреакционной массы повьпцается до отметки 1.Внутри реактора расположены пьеэометрические трубки 13 и 14, установленные соответственно у вала мешалки35.и у стенки аппарата,Для питания трубок сжатым воздухомпредназначены регуляторы 15 стабилизации расхода,40Для измерения текущего значенияуровней с преобразованием в соответствующий токовый сигнал служитричный измерительный прибор (ВИП) 16,выполненные в виде напоромеров с нормирующим преобразователем.Для измерения глубины вихревой воронки по перепаду уровней реакционноймассы у вала мешалки и у стенки аппарата предназначены пьеэометричес 50кие трубки 13 и 14, установленныесоответственно у вала мешалки и устенки аппарата,. При этом выхоц спьезометрической грубки у вала мешалки соединен с отрицательной камерой17 дифманометра, а выход с пьезомет 55рической трубки у стенки аппаратасвязан с положител:ьной камерой дифманометра, Токовый выход дифмавометра связан с прибором 18 определенияглубины вихревой воронки, снабженным блоком уставки,Выходы с ВИП 16 по измерению уровней реакционной массы у вала мешалки и у стенки аппарата последовательно соединены через свои конденсагоры 19, выпрямители 20 с пороговыми элементами 21Дискретные выходы с. пороговых элементов и с прибораопределения глубины вихревой воронкисоединены с логическим автоматом защиты (ЛАЗ) 22, реализующем мажоритарный принцип выработки противоаварийного управляющего воздействия наотсечку подачи компонентов при отсутствии перемешивания, Пороговыеэлементы 21 представляют собой стабильные усилители с релейным выходом, работающие в ключевом режиме иреализованные на микросхеме, Онипредназначены для устранения влияниясигнала наводок от посторонних источников с обеспечением прохожденияполезного сигнала на ЛАЗ 22,При подаче на вход порогового элемента сигнала требуемого уровня, определяемого из расчета номинальнойЭДС, вырабатываемой при нормальномрежиме перемешивания, выходной каскад порогового элемента выдает разрешающий сигнал постоянной величинына ЛАЗ 22, При отсутствии перемепявания сигнал с порогового элементападает до нуля,ЛАЗ собран на базе интегральныхпомехозащищенных микромодулей повышенной степени интеграции,На фиг,2 показано расположениенижнего бокового отверстия 23 у пьеэометрической трубки 13, установленной у вала мешалки, и угол среза Му пьезометрической трубки 14, установленной у стенки аппарата, гдецифрой 24 обозначено направлениевоздушного потока в трубке и иэ трубки, а цифрой 25 - циркуляции реакционной массы в реакторе относительно расположения отверстий трубок,Устройство работает следующим образом.При наличии перемешивания реакционной массы образуется вихреваяворонка и происходит пульсация уровня реакционной массы у вала мешалкии у стенки аппарата, Тогда на выходеприбора 18 измерения глубины воронкивозникает дискретный сигнал, а " ВИП,этом случае разрешающий сигнал поступит на приводы отсечных клапанов 8,последние откроются, и дозируемыекомпоненты начнут подавать в реактор.При ложном срабатывании или опасном отказе хотя бы одного инФормационного канала по контролю перемешивания ни запрещающего, ни разрешающего сигнала с ЛАЗ не поступит,Обширный многопараметрическийконтроль наличия перемешивания даетвозможность практически Реализоватьмажоритарный ЛАЗ "2 из 3" функционирующий по результатам анализа трехпервичных измерительных преобразователей ПИП) по контролю глубины вихревой воронки и пут.ьсации уровнейреакционной массы у вала мешалки иу стечки реактора,Для простейшей мажоритарной системы типа "2 из 3" вероятности отсутствия опасного (Р, ) и ложного РА )Отказа В заБиснмости От Вероятностиотсутствия Отказов составляющих ееПОдСИСтЕМ бу,е. Ранив; Рв РоРва+Роли оэв082 РО 1 Рв 7 РвэРЛф ЛЯЛ РЛЪ Л 4-2 Рл РЛРНгде Рв, Р вероятности отсутствия опасного отказа и ложного срабатывания -го измерительного канала,Бьгигрыш в надежности тем больше,чем ближе РЛ и РО ки при равнойнадежносги подсистем составит 5-102,Синтезированный таким образомЛАЗ обладает робастными свойствами,т,е, минимальной чувствительностьюк системным неопределенностям и шумам и максимальнои чувствительностьюк отклонениям контролируемых параметров по перемешиванию,При больших экономических потерях,Ьызванных ложными срабатываниями АСЗ,этот метод повышения надежности позволяе г значительно уменьдять вероятность отказов с одновременным повы 5 1 б напоромеров) б измерения уровней появится пульсирующий сигнал. Дискретный сигнал непосредственно поступит на второй вход ЛАЗ 22, а пульсирующий, пройдя емкостные Фильтры, выпрямители 20 и пороговые элементы 21, подан соответственно на первые и третий входы ЛАЗ 22, С последнего вшением надежнос.ти АСЗ, связанной сВь.Олнением требований по обеспечению безаварийного функционированияустройства контроля процесса перемешиванияФормула изобр етения Устройство контроля процесса перемешнвания в реакторе содержащее первичнь;е измерительные преобразователи контроля уровня реакционной массыВала мешалки и у стенки Реактора состветствующие им вторичные измерительные приборы, блок определения глубинв Вихревой воронки, отсечные клапаны подачи Компонентов О т л и".г е е с я те.:, что, с цс,лью повышения надежности контроля оно дополнительно содерхчт два Р-г;ллт ра расхода воздуха, первичный измерительный преобразователь глубины Вихрьвой воронки конденсаторы Выпрямитгли, два пороговых элемента,логический мажоритарный автомат защиты, а первичные измерительные греобоазовагели контроля уговня Выполнены в Виде пьезометрическпх трубок,при этом пьезометрическая трубкаустановленная у вала мешалки, направл;.-ва своим;:ижним боковым отверстием 30 радиально к с генке Реактора, пьеэоме гр ческан грубка, ус гановленная у стсики реактора, направлена нижним срезом навстречу циркуляционному потоку реакционной массы, первичный измерительный преобразоватд сь глубины Вихревой воронки выполнен в виде ди 4- 40 манометра, вторичные измерительныепреобразователи контроля уровня выполиены в виде напоромеров, блок измерения глубины вихревой воронки снабжен блоком уставок, а выход с пьезометрпческой трубки у вала мешалки соединен параллельно с первым регулятором Расхода воздуха, первым напоромером и с минусовой камерой дифманометра, выход с пьезометрической трубки у стенки РеактоРа соединен параллельно с вторым регулятором расхода воздуха, вторым напоромером и плюсовой камерой диФманометра, выходы с каждого напоромера соединены последовательно через конденсаторы и выпрямители со своими пороговыми элементами, а выход с дифманометра связан с блоком измерения глубины воронки, причем дискретный выход спервого порогового элемента связан с первым входом логического автомата защиты, дискретный выход с прибора измерения глубины вихревой воройки соединен с вторым входом логического автомата защиты, дискретный выход с второго порогового элемента связан с третьим входом логического автомата защиты, а дискретный выход с логического автомата защиты соединен параллельно с приводами отсечных клапанов на линии подачи компонентов в реактор.Редактор Н.Ро Тираж одписно ри ГКНТ ССС Производств.нно-издательскщ комбинатПатент", . Ужгород,Гагарина,Заказ 3520 ВНИКНИ Госу Составитель А,Прусковцович Техред П.Олийнык КоРРектоР Н.Ревск ственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5