Способ автоматического управления процессом непрерывной варки целлюлозы в аппаратах типа “камюр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 Р 21 С 712 ТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ конструк- опытным ельство СССР 1967.льство СССР 1980.ЕСКОГО УПРАВЕПРЕРЫВНОИПАРАТАХ ТИПА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР 1(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЛЕНИН ПРОЦЕССОМ НВАРКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ В АП(57) Изобретение относится к целлюлознобумажному производству и может быть использовано в автоматизированных системах управления процессом непрерывной варки сульфатной целлюлозы. Цель изобретения - снижение колебаний жесткости получаемой целлюлозы при смене породного состава щепы. Для этого система, реализующая способ, дополнительно оснащена датчиком 17 концентрации эффективной щелочи варочного щелока, датчиком 15 расхода белого щелока на установку и блоком вычисления расхода пара и белого щелока, причем алгоритм обработки предусматривает учет предыдущего положения клапанов 12 и 13. При смене породного состава щепы одновременно изменяют заданные значе- ф ния температуры щелока в котле и концент1687688 35 40 45 рации эффективной щегочи в нарочном щелоке, вводя поправки, зависящие от сигналов рассогласования между экспериментально полученными значениями О и О ,. для конкретного техноло- млн Изобрегение относится к целлюлознобумажному производству и может быть использовано в АСУ технологическим процессом непрерывной варки сульфатной целлюлозы.Известно, что при совместной варке древесины хвойных и лиственных пород, например сосны и березы, присутствие березы оказывает тормозящее влияние на делигнификацию сосны, при этом увеличивается количество непровара и ухудшаются прочностные характеристики целлюлозы, Это явление обуславливается более быстрым связыванием щелочи древесиной березы, поскольку она содержитмного уроновокислотных и ацетильных групп, Поскольку при совместной варке лиственной и хвойной древесины лиственная поглощает больше щелочи и способствует уменьшению степени делигнификации хвойной, считается, что их надо варить раздельно.Цель изобретения - снижение жесткости получаемой целлюлозы при смене породного состава щепы,На фиг,1 представлена блок-схема системы, реализующий способ автоматического управления процессом непрерывной варки целлюлозы в аппаратах типа "Камюр"; фиг.2 - временные диаграммы изменения концентрации эффективной щелочи в котле, варочного щелока и алгебраической суммы отклонений текущего значения концентрации эффективной щелочи в котле от 5 10 15 20 25 30 предыдущего значения; фиг,З - вариант блока обработки ин 1 ормации и выработки управляющих воздействий,Система содержит питательную трубу 1, где поступающая на варку щепа смешивается со щелоком, питатель высокого давгения 2(ПВД), предназначенный для непрерывной подачи щепы в верхнюю часть варочного котла, насосы 3 и 4, обеспечивающие циркулгцию щелоков в линии подачи щепы на варку. Для смешения белого щелока и щелока, вытесняемого щепой из г 1 итателя высокого давления, и получения варочного щелока служит бак 5 постоянного уровня (БПУ). Подача варочного щелока осуществляется насосом 6, причем расход варочного щелока регулируется по уровню щелока в 50баке 5 регулятором 7 Смесь щепы с варочгического процесса и текущим значением О, представляющим собой алгебраическую сумму отклонений текущего значения концентрации эффективной щелочи в котле от предыдущего значения, 3 ил,ным щелоком поступает в котел 8. Для подогрева содержимого котла служат сита 9 отбора щелока, циркуляционный насос 10,теплообменник 11, куда подается греющийпар. После подогрева щелок возвращаетсяв котел, Клапаны 12 и 13 предназначены длярегулирования расходов пара и белого щелока соответственно, Датчик 14 температуры предназначен для измерениятемпературы щелока в котле, датчик 15 - дляопределения расхода белого щелока на установку, датчики 16 и 17 измеряют концентрацию эффективной щелочи щелока вкотле и в варочном щелоке, блок 18 обработки информации - вьчисления положенияклапанов для изменения расхода белого щелока и пара,Блок 18 содержит сумматоры 19 - 25,усилители 26 - 29, интеграторы 30 - 32, линиюзадержки 33, компараторы 34 и 35, ключи36 - 39 и блоки 40 и 41 коррекции заданныхвеличин температуры щелока в котле и концентрации эффективной щелочи в варочномщелоке.Способ осуществляется следующим образомВ стационарном режиме, т.е, при варкещепы определенного породного состава измеренное датчиком 16 значение концентрации эффективной щелочи в котле Скопоступает на один из входов сумматора 19,где сравнивается с заданным значениемконцентрации щелока СкзЛС к = Скз - Ски,полученная разность масштабируется вусилителе 26 с коэффициентом передачи М 1и поступает на вход сумматора 20, где вычисляется поправка к заданию температурыв котлеТ кз1Т кз = Ткз + 116 Сь1где Ткз, Скз - заданные (номинальные)значения температуры и концентрации щелока в котле, при которых обеспечиваетсяполучение требуемой степени жесткости;к 1 - коэффициент пропорциональности,определяемый расчетным или экспериментальным путем для конкретной технологической установки.Измеренное датчиком 14 значение температуры в котле Тк поступает на один извходов сумматора1, где сравнивается с заданием по температуре Т кз . разность масштабируется в усилителе 27 с коэффициентом передачи 1 и поступает на вход интегратора 30, где формируется сигнал РлЩ 5 управления клапаном 12 подачи параР 1 Щ = Р 1(Т)+ п 1(Ткз - Ткц) =. Р 1(Т)+ + и 1 КТкз + ИС) - Ткц .где Р 1(Т) - положение клапана в предыдущем такте регулирования; 10п 1 - коэффициент усиления, определяемый экспериментальным путем для конкретной технологической установки;Тц - измеренное датчиком 14 значение температуры щелока в котле. 15Измеренное датчиком 17 значение концентрации эффективной щелочи в варочном щелоке Сви поступает на один из входов сумматора 22, где сравнивается с заданием Свэ 20ЛС =Свз -Вви .вПолученная разность масштабируется в усилителе 28 с коэффициентом передачи Ег и в качестве поправки суммируется в сумматоре 23 с заданием Оз расхода белого щело ка для полуцения поправки 0 30 3 = 03 + кг Ь Св .Полученная величина О з расхода белого щелока сравнивается в сумматоре 24 с измеренным значением расхода белого ще лока Оц (от датчика 15), Полученная разность масштабируется в усилителе 29 с коэффициентом передачи п.г и поступает на вход интегратора 31, где формируется сигнал Р 2(Т) управления клапаном 13 расхода 35 белого щелокаР 2 Щ = Р 2(Т - 1) + п 2 (О 3 Оц ) = Р 2(Т " 1)+ пгНОз+ Мг Ь Св) - Оп ,где Р 2(Т)- положение клапана в предыдущем такте регулирования; 40П 2 - коэффициент усиления, определяемый экспериментальным путем для конкретной технологической установки;Оц - измененное датциком 15 значение расхода белого щелока на установку, 45, Таким образом, в стационарном режиме работы (при варке щепы определенного породного состава) температура в котле и расход белого щелока на установку регулируется таким образом, чтобы скомпенсиро вать воздействие на процесс таких возмущающих факторов, как изменение концентрации эффективной щелочи белого щелока, изменение влажности щепы и т,п.При смене породного состава щепы, поступающей на варку, например, при перехо де с хвойной на лиственную древесину концентрация эффективной щелочи в котле начинает падать (см. Фиг,2). Это связано с большим, цем при варке хвойной древесины, расходом щелочи на нейтрализациюуроновых кислот и пропитку древесины.Б этом случае сигнал от датчика 16 концентрации поступает также на вход линиизадержки 33 и на один из входов сумматора25. Здесь происходит вычисление разностиЬСц между текущим и предыдущим измеренными значениями концентрации щелокав котле.ЬСц = Скц (Т) - Скц (Т - 1),где Скц (Т) - измеренное датчиком 16значение концентрации эффективной щелочи в котле в текущем такте;Скц (Т - 1) - измеренное датчиком 16значение концентрации эффективности щелочи в котле в предыдущем такте.Из получаемых значений дСц формируется последовательность Л Скц (1),Ь Скц (2) Л СкцЫгде и - число элементовпоследовательности, причем в каждом такте регулирования самый "старыи" элементпоследовательности, т,е, вычисленный в (Т - П.) такте, заменяется на элемент, вычисленный в текущем такте,В интеграторе 32 вычисляется величинаП, равная алгебраической сумме отклонений, т,е. В компараторах 34 и 35 происходитсравнение текущего значения величины О сВЕЛИЧИНаМИ Омакс И Эмин, ЗаДаЮЩИМИ ДОПУстимые границы изменения П. Величиныцмзкс и Р мин определяются экспериментальным или расчетным путем для конкретнойтехнологической установки.Если в текущий момент выявляется, чтоВОмзкс, то С ВЫХОДа КОМПаРЗТОРа 35 ПОСтупает сигнал на управление ключами 38 и 39,при помощи которых одноврелленно осуществляется в блоках 40 и 41 коррекция величины задания температуры в котле иконцентрации эффективной щелочи в варочном щелокет.е. заданное значение температуры в котле Ткз увеличивается назначение ЛТп, т,е. новое значение заданиятемпературыоТ кз =Ткз + ЛТд,где ЛТп - поправка задания,определяемая экспериментальным или расчетнымпутем так, чтобы жесткость, полуцаемойцеллюлозы при смене породного составаоставалась неизменной; заданное значениеконцентрации вароцного щелока Свз увеличивается на величину Ь Сп, т.е, навое значение задания концентрацииС оз =.Свз + ЛСп, 1687688, где Ь СО - поправка задания, определяемая экспериментальным путем так, чтобы значение жесткос 1 и получаемой целлюлозы при смене породного состава древесины осталось неизменным, 5Таким образом, в любой момент времени на выходе блока 18 имеется сигнал управления клапанами 12 и 13, изменяющими расход пара и белого щелока на установку, при этом соблюдаются условия на одном 10 составе щепы1 з 1(Т)Р 1(Т)+п 1(Тез+М 1 Ь:е)-тен)Оннн О н ЭмеееР 2(Т)Р 2 Т)+М(аз+нов) зез)при условии (переход с лиственной щепы на хвойную)Р 1(Т) = Р 1(Т - 1)+21(н 1(Тез+ еезТе)+М 1 Ье)-Тен)О оееРЗ(Т) = (т)+П(аЗ+22(Се.+ ЬСВ)-С)-Онпри условии ,переход с хвойной щепы 20на лиственную)Р 1(Т) = Р 1(Т)+е 1 ф(Т- ЬТ,)+ЬЬСе)-Те)О 50 нннР 2 Т)Р 2 Т)+02 (ОЗ+ЕЗ(Сез - Жн)-Сзе)-Он)Блок 18 обработки сигналов может быть 25реализован на любом микропроцессоре,Применение изобретения позволяетснизить колебания жесткости получаемойцеллюлозы при работе с использованиемщепы различного породного состава, ЗО Формула изобретения Способ автоматического управления процессом непрерывной варки целлюлозы в аппаратах типа нКамюр",включающий изменение расхода белого щелока на установку и пара на подогрев циркулирующего в котле щелока путем воздействия на клапаны в линии подачи белого щелока и пара в зависимости от температуры и концентрации афФективной щелочи в котле при заданном расходе варочного щелока в котел, о тлича ющийся тем, чтосцельюснижения колебаний жесткости получаемой целлюлозы при смене породного состава щепы, дополнительно замеряют текущий расход белого щелока и концентрацию эффективной щелочи варочного щелока, вычисляют положение клапанов в линиях подачи белого щелока и пара в зависимости от полученных значений эамеренных параметров и алгебраическую сумму отклонений текущего значения концентрации эффективности щелочи в котле от предыдущего значения, сравнивают эту сумму с заданием и по величине рассогласования одновременно корректируют заданные значения температуры щелока в котле и концентрации эффективной щелочи в варочном щелоке, при этом воздействие на клапаны осуществляют с учетом их предыдущего положения и откорректированных заданных значений температуры щелока в котле и концентрации эффективной щелочи в варочном щелоке.Составитель Н.Романниковаедолуженко Техред М.Моргентал Корректор С.Чернидактказ 3682 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,