СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ОТБОРОМ СУСПЕНЗИИ ИЗ КАРБОНИЗАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Полезная модель относится к системам управления отбором жидких фаз и суспензий в аппаратах колонного типа, и используется в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.
Известна система управления отбором суспензии из карбонизационной колонны, содержащая датчик расхода углекислого газа, подаваемого в колонну, и датчик температуры верхней части колоны, по показаниям которых осуществляется отбор суспензии из аппарата с помощью регулирующего органа (см. кн. Шокин И.Н. Крашенинников С.А. Технология соды. - М.: Химия, 1975 г. с.110).
Недостатком данной системы является то, что регулирование производиться по двум взаимосвязанным технологическим параметрам, что ухудшает качество управления отбором суспензии.
Наиболее близким техническим решением - прототипом - является система управление отбором суспензии, которая содержит датчик расхода углекислого газа, подаваемого в колонну, датчик температуры верхней части колоны и датчик давления газожидкостной среды в нижней части холодильника колонны по показаниям которых с помощью регулирующего органа осуществляется изменение отбора суспензии из аппарата (см. кн. Ткач Г.А. Шапорев В.П., Титов В.М. Производство соды по малоотходной технологии: Монография. - Харьков: XГПУ, 1998. с.190).
Недостатком данной системы является то, что управление отбором суспензии производится в зависимости от нескольких параметров на каждой колонне, что при временном дрейфе ее характеристик значительно усложняет формирование управляющего воздействия на регулирующий орган.
Задачей полезной модели является повышение стабильности отбора суспензии из карбонизационной колонны.
Указанная задача решается за счет того, что система управления отбором суспензии из карбонизационной колонны производства кальцинированной соды аммиачным способом в осадительном режиме работы аппарата, содержащая датчик температуры газожидкостной среды в верхней части колонны и регулирующий орган, отличающаяся тем, система снабжена датчиком давления в общем коллекторе суспензии и блоком автоматического управления при этом воздействие на регулирующий орган осуществляется согласно алгоритму:
0
1
зад
тек
2
У=У+К·(Т-Т)-К·Р,
где У - текущее положение регулирующего органа, %;
0
У - начальное положение регулирующего органа, %;
1
К - коэффициент преобразования сигналов датчиков температуры, ;
зад
Т - заданная температура газожидкостной среды в верхней части колонны, К;
тек
Т - текущая температура газожидкостной среды в верхней части колонны, К;
2
К - коэффициент преобразования датчика давления, ;
Р - давление в общем коллекторе суспензии, Па.
На чертеже представлена принципиальная схема системы управления отбором суспензии из карбонизационной колонны в осадительном режиме.
Схема системы управления отбором суспензии содержит карбонизационную колонну 1, блок автоматического управления 2, датчик температуры 3, регулирующий орган 4, датчик давления 5, коллектор суспензии 6.
Предложенная система регулирования отбором суспензии из карбонизационной колонны заключается в следующем.
Отбор суспензии регулируется в зависимости от показаний датчика температуры 3 в верхней части карбонизационной колонны 1 и показаний датчика давления 5, блоком автоматического управления 2 с помощью
регулирующего органа 4. При превышении заданного значения температуры газожидкостной среды в верхней части колонны отбор увеличивается. В этом случае, для поддержания постоянного количества жидкой фазы в аппарате, происходит увеличение подачи сырья (аммонизированного рассола) в колонну, которое приводит к понижению температуры реакционной среды, обеспечивающему нормальное протекание процесса карбонизации. Соответственно, при отклонении показания датчика температуры ниже заданного значения отбор суспензии и подача сырья уменьшается.
Положение регулирующего органа и, соответственно, величина отбора суспензии определяется с учетом показания датчика давления в коллекторе суспензии 6. При увеличении давления в коллекторе суспензии 6 отбор уменьшается, так как уменьшается перепад давления до и после регулирующего органа 4, для компенсации изменения перепада давления проходное сечение регулирующего органа увеличивается, что стабилизирует отбор суспензии. При уменьшении давления в коллекторе 6 - проходное сечение регулирующего органа 4 уменьшается.
Воздействие на регулирующий орган осуществляется согласно алгоритму:
0
1
зад
2
У=У+К·(Т-Т·)-К·Р,
где У - текущее положение регулирующего органа, %;
0
У - начальное положение регулирующего органа, %;
1
K - коэффициент преобразования сигналов датчиков температуры, ;
зад
Т - заданная температура газожидкостной среды в верхней части колонны, К;
тек
Т - текущая температура газожидкостной среды в верхней части колонны, К;
2
K - коэффициент преобразования датчика давления, ;
Р - давление в общем коллекторе суспензии, Па.
1
2
Численные значения коэффициентов преобразования сигналов датчиков К, K для каждой карбонизационной колонны определяются опытным или расчетным путем.
Таким образом, заявляемая система управления отбором суспензии из карбонизационной колонны, при сокращении количества датчиков давления, повышает надежность всей системы регулирования и обеспечивает высокую статическую и динамическую точностью поддержания отбора суспензии.