УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ОКИСЛЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО МАСЛА КИСЛОРОДОМ ВОЗДУХА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ОЛИФЫ В ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ КОЛОННЕ

Полезная модель относится к автоматизированным способам управления температурным режимом процесса окисления растительных масел в окислительной колонне при производстве олифы и может быть использовано в химической и лакокрасочной промышленности для проведения различных технологических процессов.
В технике имеется много различных систем и устройств для автоматического регулирования температурного режима технологических процессов, применяемых в черной металлургии, в цветной металлургии, в производстве строительных материалов, в химии, в теплотехнике и др. (патенты №№1736925, 1752794, 1765667, 1770726, 1788422, 1806448, 2015183, 2497957).
В таких устройствах применяются датчики температур, задатчики температуры, преобразователи, блоки сравнения, сумматоры, вычислительные блоки, пороговые элементы, блоки управления, переключатели, исполнительные механизмы. Результат обеспечивается за счет того, что способ регулирования температуры включает задание установки температуры и измерение текущей температуры, вычисление значения рассогласования текущей температуры с заданной, вычисление скорости изменения значения рассогласования и формирование сигнала задания исполнительному механизму.
Перед нами стоит задача автоматизации технологического процесса окисления растительного масла кислородом воздуха для получения олифы. Управление технологическим процессом на данном производстве в настоящее время осуществляется в ручном режиме оператором, который ведет процесс буквально «вслепую», руководствуясь собственными знаниями и опытом работы.
Ранее автоматическое регулирование температурного режима окисления растительного масла кислородом воздуха для получения олифы в окислительной колонне не производилось и в патентном поиске выявлено не было.
Реакция окисления масла является экзотермической, протекает с выделением большого количества тепла, неравномерно во времени, вначале медленно, затем ускоряется, достигает максимального значения, а затем замедляется. Важным параметром технологического процесса является температура реакционной массы, которая также изменяется во времени, при превышении заданного значения качественные параметры ухудшаются, что может привести к браку.
Задачей предлагаемой полезной модели является удержание температуры в заданных пределах, путем автоматизации управления технологическим процессом окисления растительного масла кислородом воздуха для получения олифы.
Задача решается за счет параллельной установки в схеме автоматического регулирования температурного режима двух задатчиков температуры, настроенных на максимальное и на минимальное значения температуры, соединенных с соответствующими преобразователями, регуляторами и переключателями и связанных с датчиками температуры, установленными внутри окислительной колонны.
Техническим результатом является автоматическое поддержание оптимального температурного режима, позволяющего достичь эффективного протекания процесса окисления растительного масла кислородом воздуха в окислительной колонне, повышения производительности труда, увеличения выпуска продукции стабильно высокого качества, снижения удельного расхода электроэнергии.
Представлена структурная схема устройства для автоматического регулирования температурного режима окисления растительного масла кислородом воздуха для получения олифы в окислительной колонне.
Устройство для автоматического регулирования температурного режима окисления растительного масла кислородом воздуха в окислительной колонне содержит установленные внутри окислительной колонны датчики температуры 1, термопары которых связаны с параллельно размещенными измерительными преобразователями 2 и 3, с встроенными в них задатчиками температуры 4 и 5. При этом, задатчик температуры 4 первого преобразователя 2 настроен на минимальное рабочее значение температуры, а задатчик температуры 5 второго преобразователя 3 установлен на максимальное значение рабочей температуры. Измерительные преобразователи соединены с переключателями: выход первого преобразователя 2 соединен с входом первого регулятора 6, выход которого соединен с входом первого переключателя 7, первый выход которого соединен с первым пускателем 8, осуществляющим включение и выключение нагревательных элементов (ТЭНов) 9, а второй выход первого переключателя 7 соединен с первым входом второго пускателя 10, выход второго пускателя соединен с входом первого исполнительного механизма 11, кинематически соединенного с задвижкой 12 воздуховода 13. При этом, третий выход первого переключателя 7 соединен с входом третьего пускателя 14, осуществляющего включение воздуходувки 15, а выход второго преобразователя 3 соединен с входом второго регулятора 16, выход которого подсоединен к входу второго переключателя 17, первый выход которого соединен с вторым входом второго пускателя 10, а второй выход второго переключателя 17 соединен с входом четвертого пускателя 18, выход которого соединен с входом второго исполнительного механизма 19, включающего подачу охлаждающей жидкости в рубашку окислительной колонны.
Контроль температуры осуществляется тремя датчиками температуры 1, (термопары хромель-алюмелевые ТХА).
Перед началом нагрева заданную температуру окисления устанавливают задатчиками 4 и 5, встроенными в измерительные преобразователи 2 и 3, задатчик 4 в первом преобразователе 2 установлен на минимальное рабочее значение температуры, а задатчик 5 во втором преобразователе 3 установлен на максимально допустимое рабочее значение температуры.
При включении системы автоматического регулирования, в начале нагрева, сигнал от термопар 1 подается на вход преобразователя 2, который преобразует сигналы, полученные от термопар 1 и задатчика 4, затем с выхода преобразователя 2 сигнал, поступает на вход первого регулятора 6, который вырабатывает управляющий сигнал, поступающий на вход первого переключателя 7, а с первого выхода первого переключателя 7 сигнал поступает на вход первого пускателя 8, включающий ТЭНы 9 на максимальный нагрев. Происходит рост температуры. По достижении температурой заданного минимального значения, установленного в первом преобразователе 2 задатчиком температуры 4, в первом преобразователе 2 возникает сигнал рассогласования, который с выхода первого преобразователя 2 поступает на вход первого регулятора 6, в котором вырабатывается управляющий сигнал и поступает на вход первого переключателя 7, который под действием управляющего сигнала устанавливается в новое положение и с первого его выхода через первый пускатель 8 производит отключение ТЭНов 9. Со второго выхода первого переключателя 7 сигнал поступает к первому входу второго пускателя 10, который включает первый исполнительный механизм 11, открывающий задвижку воздуховода 12 для подачи воздуха в окислительную колонну. С третьего выхода первого переключателя 7 сигнал поступает к входу третьего пускателя 14, включающего воздуходувку 15. В колонну поступает воздух и начинается реакция окисления. По ходу реакции окисления температура в колонне поднимается. Сигнал от термопар датчика 1 поступает в преобразователь 3, и при достижении заданного максимального значения температуры, установленного задатчиком 5, во втором преобразователе 3 возникает сигнал рассогласования, который поступает на вход второго регулятора 16. Во втором регуляторе 16 вырабатывается управляющий сигнал, который поступает на вход второго переключателя 17, затем с его первого выхода поступает на второй вход пускателя 10, воздействует на исполнительный механизм 11, частично перекрывает задвижку 12 воздуховода 13, уменьшая подачу воздуха в колонну. С второго выхода переключателя 11 управляющий сигнал через пускатель 16 поступает на исполнительный механизм 17, включающий подачу охлаждающей жидкости в рубашку окислительной колонны, что обеспечивает стабилизацию температуры на заданном уровне.
Таким образом, поставленная задача решена.