УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ КОЛОННЫ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОЛИФЫ

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 1 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, что достигается применением автоматической системы регулирования температурного режима окислительной колонны.
Техническим результатом полезной модели является создание оптимального температурного режима для эффективного протекания процесса окисления масла в окислительной колонне, повышение производительности труда, увеличение выпуска продукции стабильно высокого качества, снижение удельного расхода электроэнергии, что приводит к снижению себестоимости.
На схеме представлено устройство автоматического регулирования температурного режима окислительной колонны при производстве олифы.
Устройство автоматического регулирования температурного режима окислительной колонны содержит установленный внутри окислительной колонны датчик температуры 1, который связан с первым блоком сравнения 2, с которым связаны также задатчик рабочей температуры 3 и таймер 4, первый блок сравнения 2 соединен с первым регулятором 5 и со вторым регулятором 10, датчик расхода воздуха 7 связан со вторым блоком сравнения 9, с которым связаны также задатчик расхода воздуха 8 и таймер 4, второй блок сравнения 9 связан со вторым регулятором 10 а также с первым регулятором 5 и третьим регулятором 14, первый регулятор 5 связан с первым блоком управления 6, а второй регулятор 10 связан со вторым блоком управления 11, датчик рабочей температуры 1 и задатчик максимальной температуры 12 связаны с третьим блоком сравнения 13, который связан с третьим регулятором 14, а третий регулятор 14 связан с 1 третьим блоком управления 15.
После включения в работу устройства выходной сигнал датчика температуры 1 поступает на первый вход первого блока сравнения 2, где он сравнивается с величиной температуры, задаваемой на второй вход от выхода задатчика рабочей температуры 3 после усреднения за интервал времени, определяемый таймером 4. На выходах один и два первого блока сравнения 2 с периодичностью, определяемой таймером 4, формируются сигналы «+» и «-» соответственно при температуре больше заданной и меньше заданной. Сигнал «+» поступает с первого выхода первого блока сравнения 2 на первый вход первого регулятора 5, а сигнал «-» со второго выхода первого блока сравнения 2 поступает на первый вход второго регулятора 10. На второй вход второго блока сравнения 9 поступает сигнал задатчика расхода воздуха 8, где он сравнивается с сигналом, поступающим на первый вход второго блока сравнения 9 от датчика расхода, воздуха 7, после усреднения за интервал времени, определяемым таймером 4. На первом и втором выходах второго блока сравнения 9 с периодичностью, определяемой таймером 4, формируются сигналы «+» и «-» соответственно при расходе воздуха больше заданного и меньше заданного. Сигнал «+» из первого выхода второго блока сравнения 9 поступает на второй вход первого регулятора 5 и второй вход третьего регулятора 14, а сигнал «-» со второго выхода второго блока сравнения 9 поступает на второй вход второго регулятора 10. Если значения температуры и расхода воздуха находятся в заданных пределах, то блоки сравнения 2 и 9 не вырабатывают никаких сигналов, технологический процесс не требует корректировки. Если же какой-либо параметр отклоняется от заданного, устройство включается в работу, например: при расходе воздуха больше заданного значения вырабатывается сигнал «+» и с первого выхода второго блока сравнения 9 сигнал «+» поступает на второй вход первого регулятора 5. При повышенном расходе воздуха температура тоже повышается, на первом блоке сравнения вырабатывается сигнал «+», и с первого выхода первого блока сравнения 2 поступает на первый вход первого регулятора 5. При одновременном поступлении на оба входа первого регулятора 5 сигналов «+» на его выходе формируется сигнал, который поступает на вход первого блока управления 6, выполняется команда уменьшения сечения воздуховода на одну ступень, при этом уменьшается подача воздуха. В этом положении в течение времени, определяемом таймером, продолжается работа, если температура не снижается, воздуховод перекрывается еще на одну ступень.
Если датчик температуры 1 показывает, что температура в окислительной колонне ниже заданного значения, определяемого задатчиком температуры, то первый блок сравнения 2 выдает сигнал «-», который со второго выхода первого блока сравнения поступает на первый вход второго регулятора 10. Если расход воздуха меньше заданного значения, определяемого задатчиком расхода воздуха, во втором блоке сравнения 9 вырабатывается сигнал «-», который с второго выхода второго блока сравнения поступает на второй вход второго регулятора 10. При поступлении на оба входа регулятора 10 сигналов «-» вырабатывается сигнал, поступающий на вход второго блока управления 11, выполняется команда увеличения сечения воздуховода на одну ступень. В окислительную колонну поступает больше воздуха, реакция окисления протекает более интенсивно и температура повышается.
Если реакция окисления протекает очень интенсивно, температура быстро повышается при нормальном расходе воздуха и достигает заданного максимального значения, сигнал со второго выхода датчика температуры 1 поступает на первый вход третьего блока сравнения 13, на второй вход которого поступает сигнал от задатчика максимальной температуры 12. При превышении значения рабочей температуры над заданным максимальным значением в третьем блоке сравнения 13 вырабатывается сигнал «+», который с выхода третьего блока сравнения 13 поступает на первый вход третьего регулятора 14, на второй вход которого поступает сигнал «+» с первого выхода второго блока сравнения 9. Под действием этих сигналов третий регулятор 14 вырабатывает сигнал на третий блок управления 15 на выполнение команды увеличения подачи охлаждающей жидкости в рубашку окислительной колонны на одну ступень, после чего температура внутри колонны уменьшается до заданного значения.
Таким образом, поставленная задача решена.