Способ управления противоточной промывной установкой с аппаратами типа смеситель-отстойник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 33 А 1 05 027 51)5 В 01 О 12 ИЗОБРЕТЕН И ОПИСАН К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э.Дзержинского (72) В.Я,Тришкин, С,Д.Блонский, В,Б.Черевацкий, А.С,Топоренко и Л.А.Сокорева (56) Справочник по автоматизации целлюлозно-бумажных предприятий, под ред,Э.В.Цешковского, изд, 2-ое, М, Лесная и ром ышлен ность, -1 979, с,232-233,Авторское свидетельство СССР М 990917, кл, О 21 С 9/06, 1983.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОТИВОТОЧНОЙ ПРОМЫВНОЙ УСТАНОВКОЙ С АППАРАТАМИ ТИПА СМЕСИТЕЛЬ-ОТСТОЙНИК (57) Использование: изобретение относится к процессам промывки суспензий мелко- дисперсных твердофазных продуктов. Сущность; поступающая на промывку суспензия подается в комбинированный аппарат типа смеситель-отстойник, из которого твердая фаза перемещается на последующие стадии промывки путем гравитационного самотека. Фактические значения расхода суспензии. концентрации остаточной жидкости в суспензии до и после промывки и концентрации промывного раствора после средней стадии промывки с помощью измерителей 7, 10, 21 и 20 поступают в вычислительный блок 25, который определяет расход промывной жидкости на промывку и концентрацию промывного раствора после средней стадии и ромы вки. Рассчитан ное значение расхода промывной жидкости, обеспечивающее требуемое качество промывки, поступает в виде задания регулятору 23 расхода промывной жидкости через инерционое звено 26, инерционность которого пропорциональна инерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки, Корректирующее воздействие, определяемое путем суммирования величины отклонения рассчитанного значения концентрации промывного раствора после средней стадии промывки от фактически измеренной с величиной отклонения фактической концмтрации остаточной в суспензии после промывки от заданного значения, подэется на вход "корректирующий сигнал" регулятора 23 расхода промывной жидкости на промывку, 2 ил,10 15 20 25 30 40 50 Изобретение относится к процессам промывки суспензий мелкодисперсных твердофаэных продуктов и может быть использовано для управления процессами экстракции и выщелачивания в химической, нефтехимической и других отраслях промышленностии,Известен способ управления процессом промывки сульфитной целлюлозы, заключающийся в регулировании концентрации и расхода суспензии, поступающей на промывку, регулировании уровня в промывных аппаратах и регулировании расхода промывной жидкости в зависимости от расхода суспензии на промывку.Недостатком данного способа управления является его сложность, низкая точность регулирования и низкое качество промывки суспенэии. так как при увеличении концентрации остаточкой жидкости в исходной суспенэии увеличивается интенсивность циркуляции промывного раствора только на последней стадии промывки, что приводит к снижению производительности установки по целевому продукту,Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ управления промывной установкой с барабанными фильтрами (прототип), заключающийся в измерении расхода промывной воды на промывку, производительности промывной установки, степени делигнификации промыааемой целлюлозы. определении величины остаточной щелочности промытой целлюлозы по измеренным значениям и регулировании подачи промывной воды по найденным значениям, согласно которому измеряют частоту вращения последнего барабана-фильтра, концентрацию щелока в промежуточной ванне последнего фильтра, щелочность промывной воды и ее температуру на последнем фильтре, по измеренным значениям корректируют найденную величину остаточной щелочности целлюлозы и регулируют частоты вращений барабана-фильтра и расход воды на промывку в зависимости от скорректированного значения остаточной щелочности целлюлозы, а также от величины отклонения рассчитанного значения остаточной щелоч- ности целлюлозы и фактически измеренного значения ее. Рассмотренный способ управленияпромывной установкой не учитывает значительной инерционности технологической линии последовательно соединенных аппаратов промывки, что является его существенным недостатком, Основная информация о состоянии параметров технологического процесса снимается с последней стадии промывки, и управляющее воздействие тоже направлено на эту стадию промывки, Из-эа большой инерционности технологических аппаратов на вход последней стадии промывки, особенно, в переходных режимах поступают значительные возмущающие воздействия, в результате чего параметры процесса на длительное время отклоняются от заданных значений, Поэтому такой способ управления в переходных режимах не обеспечивает требуемой точности регулирования и оптимального расхода промывной жидкости.Вторым существенным недостатком этого способа управления является неправильный выбор точки (места) измерения концентрации промывного раствора в промежуточной ванне последней стадии промывки,:Фактически используется тесно1коррелироаанная информация, так как концентрация раствора в ванне и в остаточной жидкости, содержащейся в промытой целлюлозе, которая выходит из этой ванны, близки по значению и отличаются всегда . примерно на постоянную величину,Цель изобретения заключается в снижении затрат на промывку и улучшении качества промывки суспензии путем повышения точности регулирования в переходных режимах.Указанная цель достигается тем, что управление противоточной промывной установкой а комплекте аппаратов типа смеситель-отстойник, заключающееся в регулировании расхода суспенэии на промывку, уровня твердой фазы в отстойниках, определении и регулировании расхода промывной жидкости в зависимости от измеренных значений расхода суспензии на промывку, концентрации остаточной жидкости в суспензии до и после промывки, а также от величины отклонения фактической концентрации остаточной жидкости в суспензии после промывки от заданного значения ее. согласно предложенному способу, осуществляют расчет концентрации промывного раствора после средней стадии промывки, непрерывно измеряют концентрацию промывного раствора после средней стадии промывки и вносят дополнительную корректировку расхода промывной жидкости г о величине отклонения рассчитанного значения концентрации промывного раствора после средней стадии промывки от фактически измеренной путем суммирования его с.корректирующим сигналом по величине отклонения фактической концентрации остаточной жидкости в суспензии после промывки от заданного значе 17734335 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ния, а рассчитанную величину задания регулятору расхода промывной жидкости переда.от через инерционное звено, инерционность которого настраивают в зависимости от инерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки,Установка измерителя концентрации промывного раствора после средней стадии промывки позволяет уменьшить инерционность передачи сигналов к регулятору расхода промывной жидкости практически в два раза, что в совокупности с использованием инерционного звена для изменения задания этому регулятору обеспечивает в переходных режимах минимальные величины и продолжительность отклонения концентрации жидкости в суспенэии после промывки от заданного значения,Таким образом, достигается снижение затрат на промывку и улучшение качества промывки за счет обеспечения оптимального расхода промывной хсидкости.Отличительные существенные признаки заявляемого технического решения в результате исследования известных в науке и технике решений не обнаружены. Следовательно, заявляемая совокупность признаков технического решения отвечает требованиям существенные отличия",На фиг.1 показана установка, реализующая способ управления; на фиг.2 - схема пневматического инерционного звена.Установка содеркит смесители 1,2 и 3, отстойники 4,5 и б, измеритель 7 расхода суспензии, связанный с регулятором 8 расхода, выход которого соединен с исполнительным механизмом 9 регулирующего органа, установленного на трубопроводе подачи суспензии, измеритель 10 концентрации остаточной жидкости в суспензии до промывки. Кроме того, в установку входят измерители 11,12,13 уровня твердой фазы в отстойниках, связанные с регуляторами 14,15,16 уровня, выходы которых соединены с исполнительными механизмами 17,18,19 регулирующих органов, установленных на трубопроводах отбора шлама из отстойников, а 1 ак же измеритель 20 концентрации промывного раствора после средней стадии промывки и измеритель 21 концентрации остаточной жидкости в суспензии после промывки,Измеритель 22 расхода промывной жидкости связан с регулятором 23 расхода, выход которого соединен с исполнительным механизмом 24 регулирующего органа, установленного на трубопроводе подачи промывной жидкости, С вычислительным блоком 25 связаны измеритель 7 расхода суспензии, поступающей на промывку, измерители 10 и 21 концентрации остаточной жидкости в исходной суспензии до и после промывки, а также измеритель 20 концентрации промывного раствора после средней стадии промывки. Первый выход вычислительного устройства связан через инерционный блок 26 с входом "задание" регулятора 23 расхода промывной жидкости, а вход "корректирующий сигнал" этого регулятора соединен со вторым выходом вычислительного устройства.В качестве вычислительного устройства может быть использована управляющая ЭВМ типа СМ 1800 с соответствующим периферийным обеспечением для связи с объектом управления, При построении автоматической системы регулирования на пневматических устройствах для локальных систем используются пропорционально-интегральный регулятор типа ПР 3,31 и ПР 3.34 для системы регулирования расхода промывной жидкости.Инерционный блок включает несколько пневматических емкостей 27 типа ПОЭ, соединенных последовательно через регули. руемые дроссели 28 типа П 2 Д.1 М, предназначенные для настройки инерционности блока.Работа установки осуществляется следующим образом,Поступающая на промывку суспензия подается в комбинированный аппарат типа смеситель-отстойник, из которого твердая фаза перемещается на последующие стадии промывки путем гравитационного самотека, Граница раздела зон осветленной жидкости и суспенэии в отстойнике регулируется с помощью измерителя 11, регулято"а 14 и исполнительного механизма 17 с регулирующим органом, установленным на линии выхода сгущенной суспензии. Аналогичным образом регулируется уровень твердой фазы в остальных отстойниках. Постоянство расхода исходной суспензии на промывку достигается с помощью измерителя 7, регулятора 8 и исполнительного механизма 9 с регулирующим органом, установленным на линии подачи суспензии на установку.Фактические значения технологических параметров с помощью изл ерителей 7, 10, 20 и 21 поступают в вычислительный блок 25, который определяет:1, Расход остаточной жидкости, поступающей с исходной суспензиейЯг = ЧСг,где Ч - расход исходной суспензии, поступающей на промывку;С- концен, рация остаточной жидкости в суспензии.1, РасхОД остаточной хкидкссти с сусПЕ 1 ЗИЕй ПОСЛЕ ПРОМЫВКИБ(1) -С(1)где С(1) - заданная концентрация остаточной жидкости в суспецэии после промывки.3. Коэффициент еЗытеснеция Остс 1 Оч 1 ОГ жидкости из суспензии а=-1 -- )5 Ггде и - число стадий промывки,1, Распределение количеств остаточнойжидкости н суспецзии по стадиям промывки5 (11Я(Ц.1) =.где- стадии промывки со стороны подачигрс."ывно ж 1 дкост 11,5, Количество остаточной жидкости, переходящей в промывной раствор по стадиям промывкиБГ;Г Г 1) =- 5 р ГЬ О, Б(Н 1)6. Г всход промывнсы жидкости5 РР(1) С(;1 )где )- козффицианг выравнивания концентрации н суспецзии и промывном растворе(определяется из опытных данных и находится.в пределах ОЯ 5-0,97).7, КонцеГрацию промывного растворапс стадгллм промывкиЪ, р Г 1+11С(+1) = -- - 1=- 1,2.п.й;с )Рэссчита 11 НОО значение расхода Грсмынцой жидкости НАГ), обеспечиваощеетребуемое кацестгю промывки, поступает ввиде задания регулятору расхода промывной жидкости чг:рсз инерционное знецо 26,инерционность которого пропорциоцалы 1 аинерционности всех последовательно соединенных аппаратов промывки.ИЭМЕРЕННСЕ Эна 1 гцИЕ КОЦЦЕ 1 ГТРаЦИИпромывОго раствора после средней стадиипромывки сравциваетсл с расчетнымЛ 1 -= Сп(с) Сргс),ГДЕ Сп(с) - ИЗМЕРЕННОЕ З 11 аЧЕНИЕ КОНЦЕНтРации проллынгОго растнора гОсле среднейстадии промывки;Ср(г) - расчетное значение концентрации промывного раствора после среднейстадии промывки. Иэмере 11 цсе значение концентрацииостаточной жидкости в суспенэии послепромывки сравниваегсл с заданнымЙ = Сп(1) - С 1,ТДЕ Сп(1) - ИЗМЕРЕННОЕ ЗНаЧЕНИЕ КОНцЕНтрации остаточной жидкости в суспензии ПОСЛепромывки,По найденным значениям отклоненийопределяется суммарное корректирующее10 воздействие, которое подается ца вход"корректирующий сигнал" регуллтора расхода промывной жидкости на промывкуЛ=й+й,15 Формула изобретенияСпособ управления противоточной промывной установкой с аппаратами типа смеситель-отстойник, включающий 2 д регулирование расхода суспецзии на промывку, уровня твердой фазы в отстойниках, огределецие и регулирование расхода промывной жидкости н зависимости от измеренных значений расхода суспензии ца 25 промывку, уровня твердой фазы в отстойниках, определение и регулирование расхода прсмь 1 нцой жидкости в зависимости от измеренных зцаче 11 ий расхода суспензии ца промывку концентрации остаточной жидко 3 д сти н суспецзии до и после промывки и отгеличицы отклонения фактической концентрации остаточной жидкости н суспензии после промывки от ее заданного значения, о т л и ч а 1 о щ и й с л тем, что, с целью 35 снижения затрат на промывку и повышениякачества промывки за счет повышения точности регулирования в переходных процессах, дополнительно непрерывно изглеряют коццеггтраци 1 о промывного раствора после щ средней стадии промывки, рассчитынаютконцентраци 1 о промывного раствора после средней стадии г 1 ромынки, корректируют с задержкой во времени расход псомывной жидкости по величине отклонения рассчитанного значения коццентрации промывной жидкости после средней стадии промывки от ее измеренного значения и одноврелленцо по отклонени 1 о фактической концентрации остаточной жидкости в суспензии после г 1 ромывки от ее заданного значения.1773433Составитель В.Тришкин Редактор Техред М,Моргентал . Корректор Н. Тупиц аказ 3883 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035. Москва;Ж, Раушская наб 45Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарин