SU1126582A1 - Устройство дл регулировани концентрации добавки в потоке жидкости при производстве сажи - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРО- . ВАНИЯ КОЩЕНТРАЦИИ ДОБАВКИ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ САЖИ, содержащее последовательно соединенные первую емкость добавки и насосдозатор , выход которого подключен к трубопроводу осйовного потока жидкости , трубопровод вспомогательного потока жидкости, соединенный с входом насоса-дозатора, последовательно соединенные расходомеры основного и вспомогательного потоков жидкости и блоки извлечени  квадратного корн , регул тор и регулируюдай клапан на линии вспомогательного пот тока жидкости, задатчик, первый блок умножени  на посто нный коэффициент и сз матор, о тли ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности стабилизации заданной концентрации добавки в основном потоке жидкости, оно дополнительно содержит вторую емкость добавки, заПорные клапаны на трубопроводах добавки , второй блок умножени  на посто нный коэффициент, два релейных блока, позиционный регул тор и блок ограничени  сигнала, при этом втора  емкость через свой запорный клапан соединена с входом насоса-дозатора , выход блока извлечени  квадратного корн  расходомера основного потока жидкости параллельно подключен к первому блоку умножени  на посто нный коэффициент и позиционному регул тору, выход которого параллельно соединен с первыми входами первого и второго релейных блоков и с запорными клапанами на трубопроводах первой и рторой емкостей г добавки, выход первого блока умножени  на посто нный коэффициент параллельно подключен к второму блоку умножени  на посто нный коэффициент и к второму входу первого ре§ лейного блока, .выход которого па- .раллельно соединен с первым входом сзгмматора и выходом второго релейного блока; подключенного свою им .вторьм входом к выходу второго сь блока умножени  на посто нньй коел эффициент , блок извлечени  квадрат00 ного корн  расходомеравспомогатель ю ного потока жидкости через.регул тор св зан с блоком ограничени  сигнала, выход которого .подключен к регулирующему клапану на линии вспомогательного потока жидкости, задатчик соединен с вторым входом сзтматора, выход которого подключен к второму ВХОДУ регул тора.

Description

.1 ,

Из-обретение относитс  к автоматическому управлению технологическими процессами, где в материальные потоки, измен ющиес  в соответствии с функционированием процессов, дозируют различного рода присадки, например , при подготЪвке сьфь  дл  процесса, получени  сажи или при приготовлении в потоке гранул ционного раствора, направл емого в смеситель участка мокрого гранулировани  сажи.

Способы приготовлени  растворов добавок в потоке  вл ютс  наиболее прогрессивными и экономичными. Однако при этом возникают трудности в стабилизации заданной концентрации добавки в растворе, так как при это расход потока жидкости (углеводородного сырь  или воды.на гранулирование ) измен етс  случайным образом в соответствии с изменением количества работающих реакторов или смесителей-гранул торов .

Известно устройство автоматического управлени  процессом мокрого гранулировани  -сажи, содержащее расходомеры воды и добавки, св занные регул тором соотношени  расходов этих компонентов, выход которого подключен к регулирующему клапану на линии подачи добавки у

Недостатком данного устройства  вл етс  то, что оно не обеспечивает точного и надежногЬ контрол  и регулировани  малых расходов концентрированных добавок и, в конечном итоге. Точную стабилизацию ее заданной концентрации в растворе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  автоматического регулировани  процесса мокрого гранулировани  сажи, содержащее последовательно соединенные первую емкость добавки и насос-дозатор, выход которого Подключен ктрубопроводу основного потока жидкости, трубопровод вспомогательного потока жидкости, соединенный со входом насоса-дозатора , последовательно соединенные расходомеры основного и вспомогательного потока жидкости и блоки извлечени  квадратного корн , регул тор и ре.гулирующий клапан на линии вспомогательного потока жидкости , задатчик, первый блок умножени  на посто нный коэффищ1ент и сумматор 2

265822

, Недостаток известного устройства заключаете в том, что оно не обеспечивает высокой точности стг.били-. зации заданной концентрации добавки в основном потоке жидкости, что особенно про вл етс  при значительном изменении расхода основного потока. В случае превышени  расхода вспомогательного потока жидкости над проJQ изводительностью дозатора избыток воды может поступать в емкость, что недопустимо. При малых расходах основного потока воды целесообразно примен ть исходную добавку малой 15 .концентрации, а при больших расходах основного потока воды - более концентрированную добавку.

Цель изобретени  - повьшение точности стабилизации заданной концент20 рации добавки в основном потоке жидкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство, содержащее последовательно соединен25 ные первую емкость добавки и насосдозатор , выход которого подключен к трубопроводу основного потока жидкости , трубопровод вспомогательного потока жидкости, соединенней со входом насоса-дозатора, последовательно соединенные расходомеры основного и вспомогательного потоков жидкости и блоки извлечени  квадратного корн , регул тор и регулирующий клапан на линии вспомогательного потока жидкости, задатчик, первый блок умножени  на посто нный коэффициент и сумматор, дополнительно содержит вторую емкость добавки, запорные клапаны на трубопроводах добавки, второй блок умножени  на посто нньй коэффициент, два релейных блока , позиционный регул тор и блок ограничени  сигнала, при этом втора  емкость через свой запорный клапан соединена со входом насосадозатора , выход блока извлечени  квадратного корн  расходомера бсновного потока жидкости параллельно подключен к первому входу умножени  на посто нный коэффициент и позиционному регул тору, выход которого параллельно соединен с первыми входами первого и второго релейных блоков и с запорными клапанами на 5 трубопроводах первой и второй емкостей добавки, выход первого блока умножени  на посто нный коэффициент параллельно подключен ко вто3 рому блоку умножени  на посто нный коэффициент и ко второму входу первого , релейного блока, выход которого параллельно соединен с первым входом сумматора и выходом второго релейного блока, подключенного своим вторым входом к выходу второго . блока умножени  на посто нный коэффициент , блок извлечени  квадратного корн  расходомера вспомогательного потока жидкости через регул тор св зан с блоком ограничени  сиг нала, выход которого подключен к ре гулирующему клапану на линии вспомо гательного потока жидкости, задатчи соединен со вторым входом сумматора выход которого подключен ко второму входу регул тора. . Повышение точности стабилизации заданной концентрации добавки в пот ке жидкости происходит.вследствие расширени  рабочего диапазона изменени , расхода основного потока жидкости , увеличени  надежности работы схемы, особенно в начальной и конеч ной части рабочего диапазона. При малых расходах основного потока жид кости устройство подает добавку в поток из емкости малой концентрации добавки, при больших - из ёмкости большей концентрации добавки. За счет разности концентрации добавки в емкост х и путем переключени  ем костей в нужный момент удаетс  поддержийать значение расхода вспомогательного потока жидкости в пределах , отсто щих как от верхней грани цы его шкалы, так и от нижней. Тем самым исключаютс  возможности попадани  воды в емкость добавки при ма лых расходах основного потока жидкости и прекращени  подачи вспомогательного потока жидкости на вход насоса-доза ора при больших расходах основного потока жидкости, т.е. .происходит расширение диапазона работы устройства. На фиг. 1 показана структурна  схема данного устройства, на фиг. 2 - зависимость, между расходами основного и вспомогательного потоков жидкости, которую реализует данное устройство. Устройство (фиг. 1) содержит пер вую и вторую емкости 1 и 2 добавок, насос-дозатор 3, нормально закрытый и нормально открытый запорные клапаны 4 и 5, регулирующий клапан 6, расходомеры 7 и 8 основного и вспо824 могательного Трубопроводов потоков 9 и 10 жидкости, блоки 11 и 12 извлечени  квадратного корн , блоки 13 и 14 умножени  на посто нный козффи1 ент , релейные блоки 15 и 16 с нормально за.мкнутыми и нормально разомкнутыми контактамиi позиционный регул тор 17 регул тор 18, задатчик 19, сз нматор 20 и блок 21 о гра ничени  сигнала,. Устройство работает следукнцим образом. : При расходах основного потока G}Q 3оп (фиг. 2) расход вспомога- , тельного потока измен етс ;в соответствии с пр мой аЬ, при расходах Q in Oofl расход вспомогательного По тока измен етс  по пр мой c-J . Величина Qofl подбираетс  таким образом , чтобы Qg не опускалс  ниже значени  Q en t 0,25 где .rtor максимум шкалы прибора Qg. Исходна  добавка из емкостей 1 и 2 в зависимости от положени  запорных клапанов 4 и 5 насосом-дозатором 3 подаетс  в общий трубопровод 9. Вспомогательный поток жидкости пос- тупает на вход насоса-дозатора по трубопроводу 10. Заданное значение вспомогательного потока жидкости контролируетс  расходомером 8, выходной сигнал которого линеаризуетс  блоком 12 и поддерживаетс  регул тором 18 воздействием на регулирующий клапан 6 на зфовне, заданном сумматором 20. Расход основного потока жидкости контролируетс  расходомером 7, выходной сигнал которого линеаризуетс  блоком 11 и подаетс  на вход блоков 13 и 14. Позиционный регул тор 17 настроен таким образом, чтобы при значении расхода основного потока ДР , меньшем некоторой величины QOJ, , на его выходе был сигнал О, а при значении Q большем сигнал 1. Нулевой сигнал с выхода регул тора 17 обеспечивает прохождение сигнала, пропорционального расходу Од , через оба блока 13 и 14 умножени  на посто нный коэффициент и одновременно - подачу раствора добавки из емкости 2, -рак как при этом контакты релейного блока 15 замкнуты , блока 16 - разомкнуты, запорный клапан 4 закрыт, а клапан 5 открыт, и устройство реализует зависимость (ДЪ . Когда расход основного пото , $ -. ,. .

ка npeEtbuneer величину .Q, на. выходе с регул тора 17 по вл етс , сигнал равный 1 который ра мЕдкает контакты блока 15, зa iыкaeт контакты блока 16, закрывает клапан 5 и открывает клапан 4. Сигнал, про порциоиальный Qoq Р этом проходит только через .один блок 13 добавка подаетс  из емкости 1 и устройство реализует .зависимость cS

Блок 21 ограничени  сигнала не позв от ет регулиругацему клапану 6 пропускать расход вспомогательного потока больший, чем значение производительности насоса-дозатора 3, что способствует повышению надежности схемы устройства. .

Увеличение основного потока жидкости вследствие, например, увеличени  количества сажи на гранулирование , что приведет к снижению концентрации добавки в растворе, вызовет одновременно и увеличение выходного сигнала расходомера 7 основного потока, а значит и выходных/ сигналов блоков 13 и 14, в результате чего уменьшитс  выход суммаTopia 20, слзпкащИй заданием .регул тору 18. Уменьшение задани  регул тору вызОвет его рассогласование и он, воздействует на клапан 6,.

265826

уменьшит расход вспомогательного потока лшдкости на вход насоса-доза тора на-заданную величину.

Так как производительность насо5 са-дозатора 3 посто нна  величина, то уменьшение расхода вспомогательного потока жидкости на его вход приведет к увеличению расхода добавки на такую же величину и, сле0 довательно,,к восстановлению заданного значени  концентрации добавки в растворе. ,

Таким образом, алгоритм работы устройства включает непрерывный

15 расчет величины вспомогательного потока жидкости на вход насоса-дозатора дл  текущих значений расхода основного потока жидкости и автоматическое регулирование вспомогатель20 ного потока жидкости из услови  заданной концентрации добавки.

Использование данного устройства позвол ет повысить точность поддержани  концентрации добавки в

25 растворе в 3 раза по сравнению с известным способом. Это дает возможность повысить качественные показатели продукта, св занные с концентрацией добавки как в гранул цион 30 ном растворе, так ив сырье дл  производства сажи.

/

/

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРО- ВАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДОБАВКИ В ПОТОКЕ ЖИДКОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ САЖИ, содержащее последовательно соединенные первую емкость добавки и насосдозатор, выход которого подключен к трубопроводу основного потока жидкости, трубопровод вспомогательного потока жидкости, соединенный с входом насоса-дозатора, последовательно соединенные расходомеры основного и вспомогательного потоков жидкости и блоки извлечения квадратного корня, регулятор и регулирующий клапан на линии вспомогательного пот тока жидкости, задатчик, первый' блок умножения на постоянный коэффициент и сумматор, о тли ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации заданной концентрации добавки в основном потоке жидкости, оно дополнительно содержит вторую емкость добавки, запорные клапаны на трубопроводах до бавки, второй блок умножения на постоянный коэффициент, два релейных блока, позиционный регулятор и блок ограничения сигнала, при этом вторая емкость через свой запорный клапан соединена с входом насоса-дозатора, выход блока извлечения квадратного корня расходомера основного потока жидкости параллельно подключен к первому блоку умножения на постоянный коэффициент и позиционному регулятору, выход которого па раллельно соединен с первыми входами первого и второго релейных блоков и с запорными клапанами на трубо проводах первой и второй емкостей добавки, выход первого блока умножения на постоянный коэффициент параллельно подключен к второму блоку умножения на постоянный коэффициент и к второму входу первого релейного блока, выход которого па.раллельно соединен с первым входом сумматора и выходом второго релейного блока; подключенного своим вторьм входом к выходу второго блока умножения на постоянный коэффициент , блок извлечения квадратного корня расходомера’вспомогатель ного потока жидкости через регулятор связан с блоком ограничения .1126582 сигнала, выход которого подключен к регулирующему клапану на линии вспомогательного потока жидкости, задатчик соединен с вторым входом сумматора, выход которого подключен к второму входу регулятора.