SU1163886A1 - Способ автоматического управлени процессом промывки целлюлозы на барабанных фильтрах - Google Patents

Abstract

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОМЫВКИ ЦЕЛЛНШОЗЫ НА БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРАХ путем измерени  электропроводности щелока в третьем баке фильтрата, уровн  в первом, втором и третьем баках фильтрата и регулировани  расходов гор чей воды и массы на сортирование, отличающийс  тем, что, с целью повьппени  качества промьшки целлюлозы, дополнительно измер ют концентрацию целлюлозной массы, поступающей на сортирование, расход г-t теплой воды на третий фильтр, элект- ропроводность щелока в промежуточном баке фильтрата, расходы промывных щелоков На первый и второй фильтры, остаточную щелочность целлюлозной массы, поступающей на первый фильтр и после промывки, температуру гор чей и теплой воды и в зависимости от измеренных параметров определ ют ожидаемую остаточную- щелочность SU.,,, 1163886 А 4

Description

щей на сортирование, осуществл ют в зависимости от оптимального и измерениого значений уровн  массы в

выдувном резервуаре и измеренных значений расходов массы на сортировани .

Изобретение относитс  к способам автоматического управлени  процессом промывки целлюлозы на барабанных фильтрах и может быть использойано в целлюлозно-бумажной промыш ленности.

Известен способ автоматического управлени  промывной станцией с барабанными фильтрами путем регулировани  расхода проьывиой воды на последнюю ступень промьшки в зависимости от качества промывки осадка, стабилизации расходов промывных жидкостей и спрыска остальных ступеней с коррекцией по уровню в баках фильтрата и по величине расхода промывной воды, стабилизации расхода фильтратов На разбавление суспензии в начальной ванне и осадка в промежуточных ваннах с коррекцией по величине расхода суспензии, подаваемо на станцию ij .

Однако -при использовании извест ного способа Йри управлении процес ом промывки не учитываетс  вли ние остаточной щелочности, поступающей на промывку массы, концентраци  поступающей на фильтры суспензии, температура промывной воды, а также не регулируютс  плотность фильтрата , подаваемого на выпарку, уровни в баках фильтрата, что снижает качество промывки целлюлозы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ автоматического управлени  процессом промывки целлюлозы на барабанных фильтрах путем измерени  электропро водности щелока в третьем баке фильтрата, уровн  в первом, втором и третьем баках фильтрата и регулировани  расходов гор чей воды и массы на сортировке z.

Недостатком известного способа  вл етс  то, что не учитываетс 

вли ние остаточной щелочности, поступающей на промывку массы, на выходные качественные показатели процесса промывки. Учитыва  значительную емкость бака фильтрата и неэффективность перемешивани  в нем, сигналы с датчика электропроводности фильтрата, установленного в баке фильтрата, позвол ют оценить лишь значительные по величине и длительности изменени  остаточной щелочной массы дл  системы регулировани  степени промьшки.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества промывки целлюлозы . I

Поставленна  цель достигаетс 

тем, что согласно способуавтоматического управлени  процессом промывки целлюлозы на барабанных фильтрах путем измерени  электропроводности щелока в третьем баке фильтрата , уровн  в первом, втором и третьем баках фильтрата и регулировани  расходов гор чей воды и массы на сортирование дополнительно измер ют концентрацию целлюлозной массы, поступающей на сортирование расход тепловой воды на третий фильтр, электропроводность щелока в промежуточном фильтрата, расходы промывных щелоков на первый и второй фильтры, остаточную щелочность целгаолозной массы, поступающей на первый фильтр и после промывки, температуру гор чей и теплой воды и в зависимости от измеренных параметров определ ют ожидаемую остаточную щелочность массы после промывки, по измеренным значени м плотности смеси щелоков , подаваемых на выпарную станцию , уровн  целлюлозной массы в выдувном резервуаре, уровней в баках фильтрата и вычисленному значению ожидаемой остаточной щелочноети массы после промывки определ ют оптимальные значени  уровней щелоков в баках фильтрата, остаточной щелочности массы после промывки на третьем фильтре, плотности смеси сцелоков, подаваемой на выпарную станцию, и уровн  массы ,в выдувном резервуаре, по измеренным значени м плотности и расхода щелокаР подаваемого на выпарную станцию , после промывки целлюлозной массы, вычисленному оптимальному значению плотности смеси щелоков, подаваемых на выпарную станцию, и ее измеренному значению регулируют расход фильтрата на вьтарную станцию, по оптимальным и измеренным значени м уровней щелоков во втором и третьем баках фильтрата, измеренным значени м расходов промывных щелоков на первый и второй фильтры и оптимальному значению остаточной щелочности целлголозной массы после промывки регулируют расходы щелоков на первый и второй фильтры,- по измерен ным значени м расхода и концентраци массы, поступающей на сортирование, температуры теплой и гор чей воды в зависимости от ожидаемого значени  остаточной щелочности массы после промывки и номинальной температуры промывной воды регулируют расходы г р чей и теплой воды,а регулирование расхода массы,поступающей на сортиро ние, осуществл ют в зависимости от оптимального и измеренного значений уровн  массы в вьщувном резервуаре и измеренных значений расхода массы на сортирование. На чертеже изображена блок-схема системы управлени , реализующа  данный способ. Способ осуществл етс  следующим .образом, Целлюлозную массу из варочного аппарата 1 подают в выдувной резер вуар 2, а отработанный щелок из вар ного аппарата 1 отбирают в испарительный циклон 3. Из выдувного ре- зервуара 2 массу подают на сорт1фовочные аппараты 4 и 5, а затем на три последовательно соединенных барабанных фильтра 6,7 и 8 с баками фильтрата 9,10 и 11. Щелок из перво го бака фильтрата 9 и из испаритель ного циклона 3 после смешени  подают на выпарную станцию 12. Сигналы с датчиков расхода массы на сортирование 13 и 14, концентрации массы на сортирование 15, остаточной щелочности массы перед первым 16 и после переднего 17 фильтра, электропроводности щелоков во втором 18 и третьем 19 баках фильтрата, расхода 20 и 21 промывных щелоков на первый и второй фильтры, расходов гор чей 22 и теплой 23 воды и температуры гор чей 24 и теплой 25 воды поступают на вход блока 16 расчета прогнозируемой остаточной щелочности массы после промывки. В этом блоке определ ют прогнозируемое значение остаточной щелочности массы после промывки на последнем фильтре по следуюп й формуле: чр р I ч р (с -С), () - измеренное значение остаточной щелочности массы . про1«11вки на последнем фильтре, г Na20/л; ot - весовой коэффициент; - прогнозируемое значение остаточной щелочности массы после промывки на последнем фильтре , р г С - оасчетрое значение остаточной щелочности массы после промывки на последнем фильтре, г Ка20/л. Расчетное значение остаточной щеочности массы после промывки на поледнем фильтре определ ют.в блоке 6 по следующей формуле: C W bol;vKC(;)4b,(;).bjT,,(2) де b,b2,bo5 - коэффициенты в уравнении регрессии; bo(i свободный член 57 равлени  регрессии; -щелочность массы после промывки на втором фильтре, г -удельный расход промывной воды, л/кг; - температура промывной воды, С Корректировку свободного члена равнени  регресии осуществл ют блоке 26 по формуле bo(),(;)-cli), (3 -г j где Ьд(1-1) - предыдущее значение свободного члена в уравнении регрессии. Удельный расход проммвной воды определ ют в блоке 26 по следующей формуле ,.. пь(- Ciacu, где Q га расход гор чей воды на последнюю ступень промыв ки, л/мин; Q-,g - расход теплой поды на последнюю ступень промы . ки, л/мин; аси расход абсолютно сухой целлюлозы на сортирован кг/мин. Температура промывной воды определ етс  в блоке 26 по следующей формуле ., ,B( V(() где Т-т, - температура гор чей во™ да.с, Т- - температура теплой во- О« Остаточна  щелочность массы определ етс  в блоке 26 по формуле Сор (;) Сс. (;И Р Qr..L,(i1 . cf,W-Cs,,G, где С (i) - остаточна  щелочность массы после промывки на первом фильтре, г Сс (i) - электропроводность ще лока в третьем блоке фильтрата, г р„ - расход промывного щел на второй фильтр, л/мин; b 32 эмпирический коэффици ент дл  второго фильт ра, кг/л. Остаточную щелочность массы пос первого фильтра определ ют в блок 26 аналогично ОпцЛ Т) S Sv bx-Cg ve де Ct () - электропроводность щелока во втором баке фильтрата , г Q . (л)- расход промывного щелока на первый фильтр, л/мин; €((1) - остаточна  щелочность массы перед первым фильтром , г Ма О/л; bg, - эмпирический коэффициент дл  первого фильтра,кг/л Расчет потока абсолютно сухой еллюлозы осуществл ют в блоке 26 по ормуле асц(,иСг Кмс-р; 1(8) где Р(лс, расход массы на сортирование по первой и второй линии, л/мин;. - концентраци  массы на сортирование, кг/ni коэффициент, учитывающий потери при сортировании . Сигналы с датчиков смеси щелоков 27, подаваемых на выпарною станцию 2, уровн  28 в выдувном резервуаре 2, ровней 29,30и 31 в первом,втором и третьем баках фильтрата 9,10и Пи выодной сигнал блока 26 расчета прогнозируемой остаточной щелочности массы осле промывки на последнем фильтре подают на вход блока 32 расчета оптимальных значений параметров процесг са промывки. В блоке 32 с использованием номинальных и предельных значений этих параметров определ ют оптимальные значени  заданий дл  уровней во втором 10 и третьем 1I баках фильтрата плотности смеси щелоков, подаваемой на выпарную станцию 12, остаточной щелочности массы после промывки на последнем фильтре 8 и регул торов расхода массы, подаваемой на сортирование дл  обеспечени  минимума.функционала ,H,-taj&Ha+a,bH,va4-HB j t (9) где «5Ьpцы, Нми„ ы Ча.си«мс,ьи::,;% 6H,..H, , iH V bHj-Hl-H bH рГи Рмц-рчц-рчц рС P-cl-clP. .1 гч MM И j ЬСдч ЛС cp -cf нГ нииГ - -М -ч -коэффициенты; a6,a,.ag HI -задание уровню во втором баке фильтра -задание уровню в третьем баке фильтэ рата; щ - задание .плотности смеси щелоков, пода . емых на вьтарную станцию; -задание остаточной щелочности массы пос промывки на последнем фильтре. Найденные значени  заданий испол зуютс  дл  управлени  соответствующ ми параметрам в блоках определени  заданий регул тором. Задгшие остато ной щелочности массы после промывки на последнем фильтре 8 поступает в вычислительный блок 33 расчета зада НИИ регул тором расхода гор чей 34 и теплой 35 воды; задани  рассчитывают на основании требуемого общего расхода воды, температуры гор чей 2 и теплой 25 воды н оптимальной температуры промывки по следующим форм лам: гр LTB TBJ ne ТгвТ в . ТР 5Р neQre, где Т - оптимальна  температура пpo адвки (считаетс  темпе р ратура 55+2с), °С; Т - требуемый общий расход промывной воды на последний вакуум-фильтр, л/мин Требуемый общий расход проьывной воды на последнюю ступень, промывки рассчитываетс  в вычислительном блоке 33 по формуле ; П9 6 асц где требуемый удельный расход воды на последнюю ступень промывки, л/кг; оеиГ расход абсолютно сухой целлюлозы на фильтры, кг/мин; q,, - текущее значение удельного расхода промьшной воды, - поправка к удельному расходу промьтной воды на отклонение прогнозируемого значени  остаточной щелочности массы от заданного , л/кг (i) О) , &ч„, - соответственно . пропорциональна , интегральна , дифференциальна  поправка к удельному расходу промывной воды ,1одаваемой на последний фильтр, л/кг. .(15) ()ПпвС1-0; (16) , (П) t,,Ky,kq - коэффициенты соответственно пропррциональной , интегральной и дифференциальной части; по е- единична  поправка к удельному расходу промывной воды по отклонению прогнозируемого значени  остаточной щелочности массы от заданного; ... ( -3 Прч 7 (,9) gj коэффициент пропорциональности по каналу остаточна  щелочность - удельный расход промывной. водь:, лУкгГ . нал11 с датчиков 30 и 31 уровг втором 10 и в третьем 11 бальтрата И- с датчиков 20 и 21 а промывного щелока на первый орой 7 фильтры подаютс  соответо на входы вычислительных блои 37, куда также подаютс  зауровн м во втором 10 и третьем ах фильтрата. В этих блоках ове информации о скорости отклонени  значени  уровн  в баке фильтрата от з аданного значени  рассчитываютс  задание регул тором расхода 38 и 39 ппомывного щелока на первый 6 и второй 7 фильтры Q;.0)QH,. , (9) гдеОпц,(1),а (vl)- текущее и предыдущее значение зада НИИ регул тору расход-а промывного щелока на первый фильтр, л/мин; i-O- текзлиее и предыду щее отклонени  уров н  во втором баке фильтрата от заданного значени  , %; - коэффициент пропорциональности , определ емый размерами бака и величиной расходов в нем л/мин,% S,(b-Hs,(;) (20) где Hg - заданное значение уровн  во втором баке фильтрата ,%; Hg (i) - измеренное значение уровн  во втором баке, j Дл  регул тора расхода промывного щелока на второй фильтр производитс  аналогичный расче.т. Сигналы с датчиков плотности 27 смеси щелоков, подаваемых на выпар- 40 ную станцию 13, щелока АО, подаваемого на выпарную станцию 12 из испарительного циклона 3, щелока 41, подаваемого на выпарную станцию 12 из первого бака- фильтрата 9, а так- 45 же сигналы с датчиков расхода 42 щелока из первого бака фильтрата 9 и расхода щелока 43 из испарительного циклона 3 и задание плотности . смеси щелоког- подаваемых на вы- 50 парную станцию 12, подают на вход вычислительного блока 44, где рассчитываетс  заданце регул тору расхода фильтрата 43 Из первого бака фильтрата 9 на выпарную станцию 12. 55 а .вь..) 30 )- расчетное задание расхода фильтрата на выпар- , пив станцию, л/мин; .аьЧ) поправки к расходу фильтрата на выпарную станцию по сигналу обратной св зи, л/мин; .. f, ... Рцвьт -РцЬ) -. ..ВыпН 3 ) РмцН) Рср.ВипП) ц,вып расход щелока из испарительного циклона на выпарную станцию, л/мин; ц-вып плотность щелока из испарительного циклона, г/л; ор.вып плотность фильтрата на выпарную станцию из первого бака фильтрата, ъ - заданное значение плотности смеси щелоков, подаваемой на выпарную станцию, г/л J ebin Qjgbih b QiBb . Ф. ш соответственно пропорциональна , интегральна  и дифференциальна  составл ющие ПИД-поправки , л/мин; ..вьше1) (24) Ф..вып(-1)5(25) ,п).(2б) (j7 соответственно козффициенты пропорциональной , интегральной и дифференциальной части; г- единична  поправка к . с расходу фильтрата на вьшарку, рассчитанна  в зависимости от отклонени  текущего значени  плотности смеси щелоков, подаваемой на выпарную станцию, от заданного значени , л/мин; Рмц-ргиЬ ;. (27) гпер() - текущее значение плотности смеси щелоков, по чаваемой на выпарную станцию, if/nl Ко коэффициент пропорцио- 5 нальности между плотностью смелей щелокбв, подаваемых на вьшарную станцию и расходом фильт- . рата из первого бака О фильтрата, г мин/лг На основании задани  уровню в выдувном резервуаре 2, рассчитанного в блоке 32, и его текущего значени  а также с использованием изме- 15 ренных значений расхода массы «а сортирование в вычислительном блоке А$ рассчитываютс  задани  регул торам расхода массы на сортирование А7 и 48 следующим формулам: 20 QHVQMc.ci) 1 р Ивр-Нрр(;) «мс,(Ь где Q лен про вод ной обл ков MC задани  регул торам (.j расхода массы на сортирование соответственно по первой и второй лини м сорти- ровани у, л/мин; 1),Оцр С1)- текущее значение расхода массы на сортирование соответственно по первой и второй линии сорти ровани , л/МИН} - заданное значение уровн  в выдувном резервуаре, м; СО - текущее значение уровн  в выдувном резервуаре, м; НР - коэффициент пропорциональности , л/м«мин лизаци  данного способа управпозвол ет повысить качество са промывки целлюлозы, прик снижению колебаний остаточлочности в промытой массе и ает процесс выпаривайи  щело

Claims (1)

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОМЫВКИ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НА БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРАХ путем измерения электропроводности щелока в третьем баке фильтрата, уровня в первом, втором и третьем баках фильтрата и регулирования расходов горячей воды и массы на сортирование, отличающийся тем, что, с целью повышения качества промывки целлюлозы, дополнительно измеряют концентрацию целлюлозной массы, поступающей на сортирование, расход г-t теплой воды на третий фильтр, электропроводность щелока в промежуточном баке фильтрата, расходы промывных щелоков на первый и второй фильтры, остаточную щелочность целлюлозной массы, поступающей на первый фильтр й после промывки, температуру горячей и теплой воды и в зависимости от измеренных параметров определяют ожидаемую остаточную· щелочность ’массы после промывки, по измеренным значениям плотности смеси щелоков·, подаваемых на выпарную станцию, уровня целлюлозной массы в выдувном резервуаре, уровней в баках фильт рата и вычисленному значению ожидаемой остаточной щелочной массы.пос ле промывки определяют оптимальные значения уровней щелоков в баках фильтрата, остаточной щелочности массы после промывки на третьем фильтре, плотности смеси щелоков, подаваемых на выпарную станцию, и уровня массы в выдувном резервуаре, по измеренным значениям плотности и расхода щелока, подаваемого на выпарную станцию после промывки целлюлозной, массы, вычисленному опти-’ мальному значению плотности смеси щелоков, подаваемых на выпарную станцию, и ее измеренному значению регулируют расход фильтрата на выпарную станцию, по оптимальным и измеренным значениям уровней щелоков во втором и третьем баках фильтрата, измеренным значениям расходов промывных щелоков на первый и второй фильтры и оптимальному значению остаточной щелочности целлюлозной массы после

   СУд Од □0 □0 Од промывки регулируют расходы щелоков на первый и второй фильтры^ по измеренным значениям расхода и концентрации массы, поступающей на сортирование , температуры теплой и горячей воды и в зависимости от ожидаемого значения остаточной щелочности массы после промывки и номинальной температуры промывной воды регулируют расходы горячей и теплой воды, а регулирование расхода массы, поступаю1163886 щей на сортирование, осуществляют в зависимости от оптимального и из меренного значений уровня массы в выдувном резервуаре и измеренных зна· чений расходов массы на сортирование .