Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором — SU 1599438 (original) (raw)

(51)5 С 13 С 1/ ИЗОБРЕТЕНИ ЛИС ЛЬСТВУ водствка" ов СССР68.(54) ГПОСОБ АВТО НИЯ КНОГОКОРПУСН КОЙ Г РАЗВИТИК П (57) Изобретение промышленности, водству сахара. повьппение качест концентрации, Ла ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИ(53) 66397,05(088,8) (56) Авторское свидетельство Р 314790, кл, С 13 Г 1/00, 1 МАТИЧЕС КО ГО УПРАВЛЕОР РНПАРНОР УСТАНОВАРООТБОРОМотносится к пищевой в частности к произель изобретения - ва сиропа заданной нный способ предусматривает измерение датчиком 4 температуры н корпусе 1, датчиком 5 температуры поступающего сока, датчиком11 температуры ретурного пара, датчиками (плотномерами) 7, 8, 9, 10 концентрации поступающего сока и сокапосле корпусов, датчиком 6 расходасока, подачу ретурного пара в корпус 1 по расчетному значению температуры, определяемому в вычислительном устройстве 14 по сигналам от датчиков 5-11 и заданному распределениюконцентраций по корпусам, а такжеизмерение давления вторичного парав корпусе 2 датчиком 13, при зтомпо нему регулируют подачу присадкивторичного пара через клапан 22,корректируя ее по концентрации сокаот датчика (плотномера) 9. 1 ил.Изобретение относится к пищевойПромьппленности, в частности к производству сахара,Лель изобретения - повышение ка 5честна сиропа заданной концентрацииНа чертеже представлено устройство для реализации предлагаемогоспособа.Устройство состоит из корпусов1 и 2 установки, концентратора 3,датчика 4 температуры в 1-м корпусе,датчика 5 температуры поступающегосока, расходомера б сока, датчика(плотномера) 7, измеряющего концентрацию (количество сухих веществ) всоке, датчиков (плотномеров) 8, 9,10, установленных соответственнопосле корпусов 1, 2 и концентратора 3 и измеряющих концентрацию сгу".щаемого сока, датчика 11 температу ры ретурного пара, датчика 12 давления вторичного пара в корпусе 1,датчика 13 давления вторичного парав корпусе 2, вычислительного устройства 14, соединенного с датчиками5-11 и регулятором 15 температурыв корпусе 1, клапана 1 б на линии подачи ретурного пара, блока 17 умножения, связанного через регулятор 13давления с клапаном 19 на линии подачи присадки ретурного пара в корпус 1,регулятора 20 концентрации, соединенного с регулятором 21 давления,клапана 22 на линии подачи присадки35вторичного пара в корпус 2. Сущность предлагаемого способа управления заключается в регулировании подачи свежего пара в межтрубное пространство по расчетной величине 40 температуры Т, которая определяется с учетом расхода, концентрации и температуры сока., температуры свежего греющего пара, и отклонения йак тического распределения концентрации (СВ) от заданного, регулирования присадки вторичного пара в надсоковое пространство второго корпуса по заданному давлению во втором корпусе Р , регулировании присадки свежегоЗфАпара в надсоковое пространство первого корпуса по требуемому давлению Р определяемому с учетом расФм55 четной температуры кипения сока в первом корпусе.Тепловой баланс выпарной станции:Г+ГТС,=.гСТГ, (1)расход пара;теплота конденсации пара;расход сока на выпарнуюстанцию;температура сока на выпарную станцию;расход выпарной воды;температура конденсации где ГниГ т,Т(г = 2-4),С Гь гс Ло балансу сухих веществ:(2) где СВ - содержание сухих веществ сок в сокер СВ - содержание сухих веществ сир в сиропе. Из уравнения теплопередачиГи 1 и КР(Т о Тк) ф (3)Расход пара определяется полезнойразностью между температурой свежегогреющего пара и кипящего сока в первом корпусе, т,е,Г,=(Т - Т) = Т- Т), (4)б пгде К 7 = К 1 ууК, - коэЖАициент теплопередачи;Р - поверхность теплопередачи;Т- температура пара;Т- температура кипения сока впервом корпусе,Гэдставляя величины иэ (2) и (4)в (1), имеем расчетное значение температуры кипения сока первого корпусаТ =Т + - "Г СТ(1 - )ГВ сокк и К " Вэ СВт- ТС,3 (5)Регулирование значения Т, определяемого из соотношения (5), подачейсвежего пара в межтрубное пространство первого корпуса обеспечиваетуправление выпарной установкой, Однако в (5) не учитываются тепловыепотери, обусловленные переменностьюсостояния стенок греющих камер вследствие накипеобраэования.Влияние тепловых потерь эа счетнакипеобраэования довольно сложноизмерить. Рб их значении можно судить1599438 по косвенным параметрам, В качестве косвенных параметров предлагается применять суммарное значение отклонений заданного распределения концент 5 раций по корпусам от практически измеренного раепределения. Тогда рассчетное значение Т иэ (5) корректируется на величину ЛТ,Ф 10ат: 1 и . (СВ - СВ. ), (6)К . 111 У(7) Т = дТ 1 Т 35 40 45 поступает новое значение задания Т которое позволяет увеличить Зад в межтруб 50 55 где СВ; , СВ; - заданное и АактиЗад фческое распределение содержания сухих веществ (концентраций) по корпусам;и, - масштабные настра 1иваемые коэАЖициенты,Тогда заданное значение температуры в греющей камере определяется как суммарное значение (6) и (5) Для обеспечения нужд технологии требуется интенсифицировать пароотбор со второго корпуса. Это приводит к смещению основного (по концентрации) материального баланса от второго корпуса к последующим корпусам,Наиболее чувствительным параметром, по которому можйо косвенно судить о величине отбираемого сокового (вторичного) пара, является величина падения давления Р - Р взад надсоковом пространстве второго корпуса. Для компенсации такого возмущения вводится присадка вторичного (сокового) пара во второй корпус из первого корпуса с регулированием по величине ЛГ= Р - Р, при этомзадзадание на регулятор давления РЗад определяется с учетом внешнего корректирующего контура, учитывающего Фактическое отклонение заданного значения концентрации от Фактического измеренного после второго корпуса,Тогда увеличение пароотбора из первого корпуса необходимо компенсировать подачей свежего пара в надсоковое пространство до тех пор, пока Фактическое значение давления в первом корпусе не установится равным требуемому значению Р , которое"ф 15 20 25 30 линейно зависит от расчетной величины Ти из соотношения (5),Устройство работает следующим образом,Подача ретурного (свежего) парав межтрубное пространство регулируется регулятором 15 температуры по рассогласованию Фактического значениятемпературы, поступающего от датчика 4 температуры, и расчетного значения задания Т , поступающего с выхода вычислительного устройства 14, путем воздействия на клапан 16 на линии подачи ретурного пара. 1 ля расчета Т в вычислительное устройствоЗа,д14 вводятся константы К , Г, г козИициенты усиления и , и , и , а также значения задаваемых концентраций после каждого иэ корпусов 1 и 2 концентратора 3, Кроме того, в вычислительное устройство 14 поступает инФормация от датчика 5 температуры сока, расходомера 6, измеряющего расход сока, датчиков (плотномеров) 7-10, датчика 11 температуры ретурного пара, При любом возмущении на входе системы по составу и концентрации сока температуре сока и температуре греющего пара в вычислительном устройстве 14 пересчитывается значение Т по соотношению (5), и новое заданиепоступает на вход регулятора 15 температуры. При изменении состоянияоборудования за счет накипеобраэования на стенках греющих камер увеличивается разность между текущим значением концентрации СВ для 1-го корпуса станции и заданным значением СВ; вследствие чего после преобразования по соотношениям (6) и (7), производимому вычислительным устройством 14, на вход регулятора 15 температуры поступление греющего параное пространство,Расчетное значение Тиэ (5) поступает также на вход блока 17 умножения, где определяется значение необходимого давления Р, сокового (втоЗаричного) пара в первом корпусе, которое позволяет обеспечить процесс кипения ска близким к процессу насыщения, Значение Р поступает в ка 1 Зачестве задания на регулятор 18 давле1599438 Составитель Техред М.МОР Редактор Л, Веселовская Заказ 3123 Тираж 305 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина,101 ния надсокового пространства первого корпуса. Регулятор 18 давления управляет присадкой свежего греющего пара в первый корпус по рассогласованню между Аактическим значением давления, измеряемым датчиком 12 давления, и требуемым Р путем воздействия1 щна клапан 19 в линии подачи присадки ретурного пара в надсоковое прост 1 О ранстно, Подача присадки свежего пара в надсоковое пространство первого корпуса осуществляется при увеличении пароотбора с первого и второго корпусов. Подача присадки вторичного пара но второй корпус регулируется регулятором 21 давления по информации, поступающей от датчика 13 давления в надсоконом пространстве второго корпуса, и заданию Р на регуляторМд21 давления, которое поступает с корректирующего регулятора 20 концентрации сока после второго корпуса, воздействием на клапан 22 в линии пода чи присадки вторичного пара во второй корпус.Регулятор 20 концентрации по информации о текущей концентрации от датчика 9 концентрации СВи инйорма ции о заданном значении концентрации СВ от вычислительного устройства 14 после второго корпуса вырабатывает сигнал, корректирующий задание регулятору 21 давления Р35Ъфф А который позволяет в силу большой . инерционности канала подача пара - концентрация сока Фильтровать резкие скачки изменения давления в надсоко вом пространстве первого и второго корпусов.Увеличение (уменьшение) пароотбора с второго корпуса приводит к смещению теплового и материального баланса оставшихся корпусов выпарной станции. Регулятор 21 давления с клапаном 22 компенсирует недостаток (избыток) пара в надсоковом пространстве второго корпуса, уменьщая (увеличивая) при этом давление вторичного пара в первом корпусе. Вслед за этим регулятор 18 давления отрабатывает это возмущение, воздействуя на увеличение (уменьшение) подачи свежего греющего пара через клапан 19.Предлагаемый способ управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором позволит компенсировать основные внещние возмущения со стороны потребителей вторичного пара ло качеству и количеству поступающего сока с предыдущей стадии и внутренние возмущения по состоянию стенок греющих камер и получить сироп заданной концентрации,Формула изобретения Способ автоматического управления многокорпусной ныпарной установкой с развитым пароотбором, предусматривающий регулирование подачи ретурного пара в первый корпус на нагрев и на присадку к вторичному пару н соответствии с заданным давлением последнего в этом корпусе, измерение расхода и концентрации поступающего сока, о т л и ц а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения качества сиропа заданной концентрации, измеряют температуру в первом корпусе установки, температуру поступающего сока и ретурного пара, задают распределение концентраций сока после корпусов установки и температуру в первом Корпусе, а регулирование подачи ретурного пара в первом корпусе осуществляют по величине сигнала рассогласования между измеренным и заданным в нем значением температуры, при этом измеряют давление вторичного пара во втором корпусе установки и регулируют подачу в него нторичного пара на присадку по величине давления последнего с коррекцией по значению концентрации сока, контролируемого на выходе из второго корпуса установки, причем заданное значение давления вторичного пара в первом корпусе установки определяют по заданной температуре н первом корпусе установки.1111, Сафоновгентал Корректор А, Обручар

Смотреть

Способ автоматического управления многокорпусной выпарной установкой с развитым пароотбором