УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СМЕШЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ

Предлагаемая полезная модель относится к устройствам управления смешением жидкостей и газов в потоке, и может быть применена в нефтехимической промышленности при изготовлении товарных нефтепродуктов.
Аналогами заявляемой полезной модели являются устройства, содержащие модуль смешения, расходомеры и регулирующие клапана, управляемые сигналом задающего устройства (а.с. SU №1261701 A, SU №857943 А, патент РФ №2084946).
Прототипом заявляемой полезной модели является устройство, сделанное по способу автоматического управления процессом смешения жидкостей (патент РФ №2133493, G 05 Д 11/00), содержащее расходомеры, регулирующие клапана и устройства задания рецепта, в котором задающий сигнал вычисляется путем текущего контроля качества готового сырья.
Недостатком аналогов и прототипа является низкая точность поддержания требуемой рецептуры многокомпонентного продукта, сложность регулирования процессом смешения, особенно при широком диапазоне изменений расхода (дозирования) компонентов в разных каналах.
Поставлена задача: повысить точность регулирования процессом смешения и качество конечного продукта.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном устройстве, содержащем модуль смешения, устройство задания рецепта, а также установленные в каждом канале последовательно соединенные трубопроводом расходомеры и регулирующие клапана, выходы устройства задания рецепта, соответствующие коэффициентам дозирования компонентов в каналах, соединены с входами сравнивающих устройств, другие входы которых подсоединены к выходам расходомеров, а выходы сравнивающих устройств через ПИД - регуляторы подключены к управляющим входам регулирующих клапанов соответствующих каналов.
Это позволяет стабилизировать поток в каждом канале, повысить точность системы регулирования, повысить качество готового продукта.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре 1 изображена структурная схема предложенного устройства. Схема содержит соединенные трубопроводом расходомеры 1, регулирующие клапана 2, модуль смешения 3, устройство задания рецепта готового продукта 4, выходы которого, соответствующие коэффициентам дозирования подключены ко входам сравнивающих устройств 5, другие входы которых подключены к выходам расходомеров. Выходы сравнивающих устройств через ПИД - регуляторы 5 подключены к управляющим входам регулирующих клапанов 3.
1
2
n
0
1
1
2
2
N
N
Устройство работает следующим образом. В устройстве задания рецептуры 4 оператором устанавливаются весовые (расходные) коэффициенты С, С...С, соответствующие рецепту готового продукта, общий вес (расход) которого определяется по формуле: Р=СP+СР+...+СР
1
2
n
1
2
n
K
K
K
В исходном состоянии регулирующие клапана 2, управляющие расходом продукта в каналах, открыты. После пуска системы смешения по трубопроводам 1, 2,...N текут компоненты, расход которых измеряется расходомерами 1, формирующими сигналы R, R,...R, соответствующие реальному расходу. Устройство задания рецептуры формирует сигналы С, С...С, которые сравниваются в устройствах 3 с сигналами, соответствующими реальному расходу компонентов. Если реальные и требуемые расходы в каналах не равны, то сравнивающие устройства выдают сигналы рассогласования Δ=С-R, которые через ПИД - регуляторы воздействуют на регулирующие клапана таким образом, чтобы свести рассогласование в каждом канале к нулю. Таким образом, компоненты смешиваются в модуле смешения в заданной пропорции. Система автоматически поддерживает требуемую рецептуру продукта при колебаниях давления в каналах, засорении труб, изменении внешних условий и действии других возмущающих факторов.
Устройство позволяет значительно повысить точность дозирования компонентов путем стабилизации потоков в каждом канале, повысить качество готового продукта.