Способ регулирования процесса выпаривания — SU 703110 (original) (raw)
(22) Заявлено 261277 (21) 2560398/23-26 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий.Опубликовано 15,12,79, Бюллетень ИЯ 46 Дата опубликования описания 15.12,79(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ Изобретение относится к способам автоматического регулирования процесса выпаривания и может быть использовано в химической и пищевой промышленности.5Известен способ автоматического регулирования процесса выпаривания, включающий регулирование температур,ной депрессии изменением подачи грею-,О щего пара и регулирование уровня растаО вора в аппарате путем воздействия на расход раствора на входе в аппа"рат (11К недостаткам, такого способа регулирования"сйедует отнести низкую точность поддержания эаданной концентражии вследствие инерционности канала, регулирования (расход паратеййеатурная депрессия)а также невоэьйжность перевода процесса выпаривания на другую нагрузку беэ пересчета уставок регуляторов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автоматического. регулирования процесса выпаривания, включающий стабилизацию температуры исходного раствора и уровня растврра в аппарате, регулирование соотношения расхода пара к расходу исходного раствора иэ 2менением подачи пара с коррекцией по концентрации раствора, выходящего иэ аппарата, причем корректирующее воздействие Формируется с учетом концентрации входного раствора 2 .Однако данный способ не обеспечивает точного регулирования концентрации выходного раствора, так как он не учитывает скорости изменения температуры раствора в аппарате. Кроме этого, канал регулирования (подача пара-концентрация выходного раствора) является Очень инерционным (постоянная времени. в зависимости от нагрузки и конструктивных параметров аппарата составляет от 30 до 100 мин), ;что препятствует эФФективному регулированию концентрации с помощью контура обратной связи.Целью изобретения является повышение точности регулирования концентрации выходного раСтвора.Это достигается тем, что по предлагаемому способу измеряют температуру пара в греющей камере аппарата, температуру раствора в аппарате, скорость ее изменения и по указанным параметрам корректируют соотношение расхода греющего пара к расходу исход- :ного раствора.. М 4 ММ 70 3110 Х - скорость изменения тем-,пературы раствора ваппарате, ОС/ч;Х - расход исходного раствра в аппарат, кг/ч;5 ,- коэффициенты аппроксимации зависимости теплотыконденсации водяногопара от его температуры:Коэффициенты а,. а определя ютсяна основании экспериментальныхданных и зависят от конструктивныхразмеров аппарата, характеристикгреющего пара и исходного раствораи имеют, например, следующие числен ные значения: ао = 457,0; а= -б 00,9 Р а 2 = 0,5393 аЗ = -0,11 бра = 0,339; а = 45960,5.Выходной сигнал вычислительногоустройства 8, пропорциональный бт ношению расхода пара к расходу исходного раствора, поступает в регулятор 5, где сравнивается с текущимсоотношением, и при рассогласованииотрабатывается регулирующее воздействие на изменение расхода греющегопара.ГИзменение расхода и/или состававходного .раствора, а также ухудшениеусловий процесса теплопередачи вследствие образования накипи на теплопередающей поверхности"вызывает изменение температуры пара в греющей камере и температуры раствора в аппарате, В результате вычислительноеустройство, используя сигналы от датчиков 7, 10, 9, 11, 12 и 13, пропорциональные текущим значениям расходаи концентрации входного раствора,твмпературе пара в греющей камере,заданной концентрации готового продук та, температуре раствора в аппарате,а также скорости ев изменений поформулам (1) и (2), Формирует заданиерегулятору соотношения расхода параи входного раствора так, чтобы при 45 этом концентрация выходного раствораподдерживалась постоянной и равной эаданной .величине. Формула изобретения где Ю" - отношение расхода греющегО"пара Й расходу вход.ного раствор"В - теплота конденсации водяного пара)Х;" "=- "тбййврйТЩа "айра-вгре-"ющей камере, С;Х 2 - концентрациявходногораствора, вес.Ъ;Х. - заданная концвнтрсияраствора на выходе изаппарата, вес.В"М""температура раствора ваппарате,С; 65 60 На чеРтеже изображена схема реализации способа регулирования процес "са выпаривания.Схема включает подогреватель 1,выпарной аппарат Ф, регулятор 3 температуры входного раствора, регулятор 4 уровня раствора в аппарате;регулятор 5 соотношения расходагреющего пара к расходу исходного:раствора, датчик б, расхода греющегопара, датчик 7 расхода исходногораствора, вычислительное устройство8", датчик 9 теййврФйуры Вамв"грФбщей камере, датчик 10 концентрацииисходного раствора, задатчик 11необходимой концентрации готовогопрЖцукта, датчик 12 температуры раст"вора в аппарате, устройство 13 дифференцирования,Способ осуществляется следующимобразом.Температура исходного раствора,Прошедшего подогреватель 1 и постуйающего в выпарной аппарат 2, поддерживается постоянной регулятором,3 ауровень раствора в аппаратерегуляторОм 4 уровня, На регулятор5 соотношения поступают сигналы отдатчика б расхода пара, датчики 7- в -" -расхода исходного раствора, сигнал,пропорциональный заданному соотноше-.нию расхода пара к расходу входногораствора, который Формируется в вы - ,числительном устройстве 8,куда поступают сигналы От датчика 9 температуры пара в греющей камере, датчика10 концентрации входного раствора,от задатчика 11 необходимой концей-трации готового продукта, датчика12 температуры раствора"в"аппарате,датчика 7 расхода сырья, а такжесигнал с выхода устройства 13 дифференцировавия вход которого соединен с датчиком 12 температуры"раствора в аппаратв," -"В вычислительном устройстве реалйъуется уравнение связиВ Ь +Ь;Х,)13 Способ регулирования процесса выпаривания путем стабилизации температуры исходного раствора и уровня раствора" в-аппарате, регулирования соотношения расхода греющего пара к расходу исходного раствора изменением подачи пара с учетом концентрации исходного раствора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют температуру пара в греющей камере аппарата, температуру раствора в алпарате, скорость ее изменения и в зависимости от; указаннйх параметров корректируют703110 Составитель Т, Чулковаанова ТехпедЛ.Алферова КощекторЕ, ЛукаТираж 877ПодйисноеНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035 Москва ЖРа окая- наб. д 45 т топ Заказ, 7689/ с с с сщ сПП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная Фнла соотношение расхода греюшего пара красходу исходного раствора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1 Авт орск ое 9 303081 кл. В2. Авторское 9 297366, кл. В свидетельство СССР01 Р 1/00, 1969.свидетельство СССР01 О 1/26, 1969.