SU1142154A1 - Device for automatic control of liquid mix composition - Google Patents

Device for automatic control of liquid mix composition Download PDF

Info

Publication number
SU1142154A1
SU1142154A1 SU833666742A SU3666742A SU1142154A1 SU 1142154 A1 SU1142154 A1 SU 1142154A1 SU 833666742 A SU833666742 A SU 833666742A SU 3666742 A SU3666742 A SU 3666742A SU 1142154 A1 SU1142154 A1 SU 1142154A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
diluent
temperature
mixture
adder
delay
Prior art date
Application number
SU833666742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Васильевич Ажогин
Анатолий Павлович Мовчан
Валерий Федорович Мысак
Андрей Вячеславович Литовкин
Original Assignee
Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции filed Critical Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority to SU833666742A priority Critical patent/SU1142154A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1142154A1 publication Critical patent/SU1142154A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/80Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed
    • B01F35/83Forming a predetermined ratio of the substances to be mixed by controlling the ratio of two or more flows, e.g. using flow sensing or flow controlling devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ , содержащее смеситель, измерители температуры разбавл емого вещества j- .разбавител  и смеси, регул тор , соединенный с регулирующим клапаном на потоке разбавител , отличающеес  тем, что, с целью снижени  расхода сырь  и повышени  качества продукции, оно дополнительно содержит блоки умножени  на посто нньш коэффи1 ент, блоки запаздывани  и сумматор, при этом измерители температуры разбавл емого вещества и разбавител  через блоки умножени  на посто нный коэффициент соединены с входами блоков запаздывани , выходы которых соединены с сумматором , а измеритель температуры смеси и выход сумматора соединены с входом регул тора. .jSii. Ю сд 4A DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE COMPOSITION OF A MIXTURE OF LIQUIDS, containing a mixer, temperature meters of the diluent j- diluent and mixtures, a regulator connected to a control valve on the diluent flow, characterized in that, in order to reduce the consumption of raw materials and improve product quality, it additionally contains units for multiplying by a constant coefficient, delay units and an adder, at the same time measuring the temperature of the dilutable substance and diluent through units of multiplying by a constant coefficient The client is connected to the inputs of the delay units, the outputs of which are connected to the adder, and the mixture temperature meter and the output of the adder are connected to the controller input. .jSii. Yu cd 4

Description

111 Изобретение относитс  к устройст вам дл  автоматического управлени  химическими процессами и может быть использовано в азотной промышленнос ти дл  автоматического регулировани концентрации раствора аммиачной селитры . Известно устройство дл регулиро вани  смеси жидкостей, состо щее из камеры, внутри которой установлены сопла, одно из которых соединено с трубопроводом т желого компонента, а другое - с трубопроводом легкого компонента, подвижной оси с жестко укрепленным на ней поплавком и клапан сопла т желого компонента Li . Недостатком данного устройства  вл етс  невысока  точность регулировани  ввиду его большой инерционности . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаем му результату  вл етс  устройство дл автоматического регулировани  соста ва смеси жидк:остей, содержащее смеситель , измерители температуры разбавл емого вещества, разбавител  и смеси, регул тор, соединенный через исполнительный механизм с регулирующим клапаном на потоке разбавител  2. Однако вследствие большой инерционности смесител , изменение темпера туры смеси на его выходе при изменении температуры или расхода одного из компонентов происходит с запаздыванием . Запаздывание вносит погрешности при поддержании коэффициента разбавлени  на заданном, значении и приводит к потер м сырь  и ухудшению качества продукции. Цель изобретени  - снижение расхо да сырь  и повьш1екие качества продук ции. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматического регулировани  состава смеси жидкостей , содержащее смеситель, измерители температуры разбавл емого веш,ества , разбавител  и смеси, регул тор соединенный с регулирующим клапаном на потоке разбавител , дополнительно содержит блоки умножени  на посто нньй коэффициент, блоки запаздывани  и сумматор, при этом измерители температуры разбавл емого вещества и разбавител  через блоки умножени  на посто нный коэффициент соединены с входами блоков запаздьюани , вькоды которых соединены с сумматором, а измеритель температуры смеси и выход сумматора соединены с входом регул тора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство дл  регулировани  состава смеси жидкостей содержит смеситель 1, измерители 2, 3 и 4 соответственно , температуры разбавл емого вещества, разбавител  и смеси, блоки 5 и 6 умножени  на посто нный коэффициент, блоки 7 и 8 запаздьшани , сумматор 9, регул тор 10, исполнительный механизм 11 и клапан 12 на потоке растворител . Устройство работает следующим образом . Разбавл емое вещество (аммиачна  селитра) и разбавитель (вода) поступают в смеситель 1. Измерители 2, 3 и 4 температуры определ ют температуру разбавл емого вещества, разбавител  и смеси соответственно. Сигналы от измерителей температуры разбавл емого вещества и разбавител  умножаютс  на посто нные коэффициенты , соответственно в блоках 5 и 6. Коэффициенты блоков э и 6 определ ютс  исход  из услови  обеспечени  заданного соотношени  компонентов при возмущени х по расходу и температуре компонентов. Уравнение теплового баланса дл  смесител  1 имеет следующий вид: см0см СА. (1) где С, GJ , Ср - теплоемкости соответственно смеси, разбавл емого вещества и разбавител . , бр - температуры соответственно смеси, разбавл емого вещества и разбавител . Gj., G , G р - расходы соответственно смеси, разбавл емого вещества и разбавител . Коэффициент разбавлени  kp выражаетс  через расходы следующим образом: 1 p Gg/Qp Тогда уравнение (1) запишетс  в следующем виде: v4 Так как данным устройством решаетс  задача стабилизации заданного соотношени  разбавл емого веп(ества и разбавител , то сомножитель ( /Gне повли ет на соотношение об посто нных коэффициентов блоков 5 и 6, ко торое, как видно из уравнени  (2), может быть записано в следующем виВыбор ьеличины cL согласно выражени  (3) обеспечит инвариантность коэффициента разбавлени  к изменению температур компонентов при любых воз можных возмущени х по расходам компо нентов. Промасштабированнные в блоках 5 и 6 умножени  сигналы проход т через блоки 7 и 8 запаздывани , в ко торых вноситс  одинаковое запазды- ванне в изменение сигналов по обеих каналам, т.е. каналу измерени  температуры разбавл емой жидкости и-каналу измерени  температуры разбавител . В сумматоре 9 оба сигнала складываютс . Выходной сигнал сумматора 9  вл етс  переменным заданием дп  регул тора 10, на вход которого подаетс  сигнал от измерител  4 температуры смеси. Выход регул тора 10 соединен чер исполнительный механизм 11 с регули рующим клапаном 12 на потоке раство рител , измен ющим расход разбавите л  . При изменении расхода одного из компонентов при условии, что температура компонентов посто нна , изме нитс  температура смеси, что вызове изменение выходного сигнала измерител  4 температуры смеси. Так как температуры разбавл емом i жидкости и разбавител  не мен ютс , то задание, поступающее на регул т (зр 10 с сумматора 8, остаетс  неизменным . Но так как температура смеси изменилась вследствие ,изменени  расхода компонентов, возникает рассогласование и регул тор выдает сигнал на исполнительный механизм 11 дл  изменени  расхода разбавител . Включение блоков запаздывани  в контуры измерени  температуры разбавл емого вещества и разбавител  обеспечивает в каждом из указанных контуров запаздывание, равное по величине запаздыванию, с которым происходит изменение температуры смеси на выходе смесител  при нанесении возмущени  на входе. При этом сигналы измерителей 2 и 3 температур компонентов смеси, пройд  блоки 7 и 8 запаздывани , поступают на сумматор 9, а-затем в виде задани  на регул тор 10 с запаздыванием , равным запаздыванию, с которым температура смеси после нанесени  возмущени  изменением расходов компонентов и температур, достигнет нового установившегос  значени . Таким образом, инерционность смесител  не будет вли ть на процесс регулировани  состава смеси. Использование данного устройства в производстве аммиачной селитры позвол ет снизить потери сырь  за счет компенсации инерционности по каналу измерени  температуры смеси разбавл емого вещества и разбавител  5 а также улучшить качественный состав продукции.111 The invention relates to devices for the automatic control of chemical processes and can be used in the nitrogen industry to automatically control the concentration of ammonium nitrate solution. A device for regulating a mixture of liquids is known, consisting of a chamber inside which nozzles are installed, one of which is connected to the pipeline of the heavy component and the other to the pipeline of the light component, a movable axis with a float rigidly fixed on it Li. The disadvantage of this device is the low control accuracy due to its high inertia. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a device for automatically controlling the composition of a liquid: liquid mixture containing a mixer, temperature gauges for a dilutable substance, a diluent and a mixture, a regulator connected through an actuator to a control valve on the diluent flow. 2. However, due to the large inertia of the mixer, a change in the temperature of the mixture at its outlet as the temperature changes or the flow rate of one of the components occurs with a delay . The delay introduces errors while maintaining the dilution factor at a given value and leads to the loss of raw materials and the deterioration of product quality. The purpose of the invention is to reduce the consumption of raw materials and increase the quality of products. This goal is achieved by the fact that a device for automatically controlling the composition of a mixture of liquids, containing a mixer, temperature gauges for a dilutable suspension, a diluent and mixtures, a regulator connected to a control valve on the diluent flow, additionally contains units for multiplying by a constant factor, blocks of delay and an adder, wherein the temperature gauges of the diluent and the diluent are connected to the inputs of the lag units, which codes are connected to the adder, and the mixture temperature meter and the output of the adder are connected to the controller input. The drawing shows the block diagram of the device. The device for adjusting the composition of the mixture of liquids contains a mixer 1, meters 2, 3 and 4, respectively, the temperature of the dilutable substance, diluent and mixtures, blocks 5 and 6 multiplied by a constant coefficient, blocks 7 and 8 are late, the adder 9, the regulator 10, an actuator 11 and a valve 12 on the solvent stream. The device works as follows. The diluent (ammonium nitrate) and the diluent (water) enter the mixer 1. Temperature meters 2, 3, and 4 determine the temperature of the substance to be diluted, the diluent, and the mixture, respectively. The signals from the diluent and diluent temperature meters are multiplied by constant coefficients in blocks 5 and 6, respectively. The coefficients of blocks e and 6 are determined on the basis of ensuring a given ratio of components with disturbances in consumption and temperature of the components. The heat balance equation for mixer 1 has the following form: cm cm CA. (1) where C, GJ, Cp are the heat capacities of the mixture, the substance to be diluted, and the diluent, respectively. and br are the temperatures according to the mixture, the substance to be diluted and the diluent. Gj., G, G p are the costs, respectively, of the mixture, the substance to be diluted and the diluent. The dilution factor kp is expressed in terms of costs as follows: 1 p Gg / Qp Then equation (1) will be written as follows: v4 Since this device solves the problem of stabilizing a given dilution ratio of vep (diluent and diluent), the co-factor (/ G does not affect The ratio of the constant coefficients of blocks 5 and 6, which, as can be seen from equation (2), can be written in the following section. The choice of the quantity cL according to expression (3) will ensure the invariance of the dilution factor to changes in the temperature of the components at any time. perturbations in terms of component consumption: The signals scaled in blocks 5 and 6 multiply through the delay blocks 7 and 8, which cause the same delay in changing the signals in both channels, i.e. the temperature measurement channel of the diluted liquid and a diluent temperature measurement channel. In the adder 9, both signals are added. The output signal of the adder 9 is a variable reference of dp of the regulator 10, the input of which is fed to a signal from the meter 4 of the mixture temperature. The output of the regulator 10 is connected by a black actuator 11 with a regulating valve 12 on the solvent flow, which changes the flow rate and dilutes it. When changing the flow rate of one of the components, provided that the temperature of the components is constant, the temperature of the mixture changes, causing a change in the output signal of the meter 4 of the mixture temperature. Since the temperatures of the fluid being diluted by i and the diluent do not change, the reference that arrives at the adjustment (vp 10 from the adder 8 remains unchanged. But since the temperature of the mixture changed due to a change in the consumption of the components, a mismatch occurs and the regulator issues a signal an actuator 11 for varying the diluent consumption. The inclusion of delay units in the temperature measurement circuits of the diluent and diluent provides in each of these circuits a delay equal in magnitude to the delay which causes a change in the temperature of the mixture at the mixer output when a disturbance is applied at the input, the signals of the meters 2 and 3 temperatures of the components of the mixture, after the delay blocks 7 and 8, go to the adder 9, and then as a task to the regulator 10 with delay equal to the delay in which the temperature of the mixture, after causing a disturbance by changing the flow rates of the components and temperatures, reaches a new steady-state value.Thus, the inertia of the mixer will not affect the process of controlling the composition of the mixture. The use of this device in the production of ammonium nitrate makes it possible to reduce the loss of raw materials by compensating for the inertia in the channel measuring the temperature of the mixture of the dilutable substance and diluent 5 and also to improve the qualitative composition of the product.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА СМЕСИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее смеситель, измери- тели температуры разбавляемого вещества f разбавителя и смеси, регулятор , соединенный с регулирующим клапаном на потоке разбавителя, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода сырья и повышения качества продукции, оно дополнительно содержит блоки умножения на постоянный коэффициент, блоки запаздывания и сумматор, при этом измерители температуры разбавляемого вещества и разбавителя через блоки умножения на постоянный коэффициент соединены с входами блоков запаздывания, выходы которых соединены с сумматором, а измеритель температуры смеси и выход сумматора соединены с входом регулятора.A DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE COMPOSITION OF A LIQUID MIXTURE, comprising a mixer, measuring instruments for the temperature of the diluent, f diluent and mixture, a regulator connected to a control valve on the diluent stream, characterized in that, in order to reduce the consumption of raw materials and improve product quality, it additionally contains constant coefficient multiplication blocks, delay blocks and an adder, while measuring the temperature of the diluent and diluent through the constant coefficient multiplication blocks oedineny to the inputs of delay units, outputs of which are connected to an adder, and the mixture temperature meter and an adder output connected to an input of the regulator.
SU833666742A 1983-11-28 1983-11-28 Device for automatic control of liquid mix composition SU1142154A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833666742A SU1142154A1 (en) 1983-11-28 1983-11-28 Device for automatic control of liquid mix composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833666742A SU1142154A1 (en) 1983-11-28 1983-11-28 Device for automatic control of liquid mix composition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1142154A1 true SU1142154A1 (en) 1985-02-28

Family

ID=21090656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833666742A SU1142154A1 (en) 1983-11-28 1983-11-28 Device for automatic control of liquid mix composition

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1142154A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2985565A (en) Fractionating tower control system
US3224947A (en) Apparatus for controlling vapor-liquid flow ratios within a fractionation column
US2707964A (en) Measurement and control of the compositions of flowing streams of fluid mixtures
US3975947A (en) Method of and apparatus for quantitative analysis
US2883343A (en) Method and apparatus for blending lubricating oil stocks
CN108607462B (en) Liquid mixing device and liquid flow control method
US4358821A (en) Method and apparatus for the incorporation of varying flow in the control of process quantities
SU1142154A1 (en) Device for automatic control of liquid mix composition
US4915123A (en) Apparatus for preparing gas mixtures from constituents taken in a given proportion
US4979091A (en) Control of a blending system
Skogestad et al. Control of Ill‐Conditioned Plants: High‐Purity Distillation
US3394053A (en) Fractionator control system with material balance computer and feedback control
Mellichamp et al. Characterization and gain identification of time varying flow processes
RU1802359C (en) Device for adjusting the parameter correlation
US3427138A (en) Process control system for making butyl rubber
RU48082U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL OF THE LIQUID AND GAS MIXING PROCESS
SU982763A1 (en) Method of automatic control of multicomponent solvent mixture preparation process
SU1439078A1 (en) Apparatus for automatic control of neutralization process
SU1124212A1 (en) Automatic device for measuring electrolyte concentration
US3095887A (en) Stream blending method and apparatus
RU2084946C1 (en) Method for automatic control of mixing raw material with batched component
SU485746A1 (en) Device for automatic control of the rectification process
SU1111068A1 (en) Pneumatic gas densitometer
SU1722553A2 (en) Mixer
SU476274A1 (en) Method for automatic control of polymerization process