SU1243757A1

SU1243757A1 - Система автоматического управлени многокорпусной выпарной установкой

Info

Publication number: SU1243757A1
Application number: SU843745972A
Authority: SU
Inventors: Александр Евсеевич Аникеев; Михаил Зиновьевич Кваско; Владимир Васильевич Миленький; Аркадий Кириллович Плесконос; Алексей Борисович Булгаков; Виктор Ильич Кушнир
Original assignee: Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1984-05-28
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1986-07-15

Description

Изобретение относитс к системам автоматического управлени вакуум-выпарными установками без промежуточного пароот- бора, в частности, в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах и т. д.

Цель изобретени - снижение энергозатрат на процесс и повышение эффективности работы системы.

На чертеже представлена принципиальна схема системы.

Система содержит регул тор 1 давлени греюшего пара, вход которого св зан с датчиком давлени на линии греющего пара, а выход св зан с исполнительным механизмом на линии греющего пара, регул торы 2 и 3 уровн жидкости по корпусам, входы которых св заны с датчиками уровней в соответствующих корпусах, а выходы заведены на исполнительные механизмы, установленные на лини х подачи жидкости в соответствующий корпус, регул тор 4 концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, вход которого св зан с датчиком концентрации (плотности), размещенным на линии упаренного раствора, а выход заведен на исполнительный механизм, размещенный на той же линии, и регул тор 5 давлени вторичного пара на выходе из последнего корпуса, вход которого св зан с датчиком давлени вторичного пара на выходе из последнего корпуса, а выход - с исполнительным механизмом, расположенным на трубопроводе подачи охлаждающей воды в конденсатор 6. Система содержит устройства 7 и 8 дл определени сигнала, пропорционального коэффициенту теплопередачи , представл ющие собой множительно- делительные блоки, выходы которых подключены на устройство 9 дл определени сигнала коррекции коэффициентов модели выпарной установки. Вход устройства 7 через устройства 10, 11 и 12, служащие дл пересчета измер емых параметров по времени расхода раствора на входе в первый корпус, св зан соответственно с датчиком температуры греющего пара в первый корпус, датчиком расхода этого пара и с датчиком температуры раствора на выходе из этого корпуса. Вход устройства 8 через устройства 13, 14 и 15, служащие дл пересчета измер емых параметров по времени расхода раствора на входе в первый корпус, св зан соответственно с датчиком температуры сокового пара на входе в последний корпус выпарной установки (ВУ), датчиком расхода этого пара и с датчиком температуры раствора на выходе из выпарной установки.

Выход устройства 9 заведен на вход устройства 16, представл ющего собой .мно- жительно-делительный блок, дл определени сигнала, пропорционального значению переменной составл ющей удельной себестоимости процесса упаривани . Выход устройства 16 св зан с входом экстремального регул тора 17, выход которого св зан с устройством 16 и с входами сглаживающих фильтров 18 и 19. Выход сглаживающего фильтра 18 св зан с заданием регул тора 1. а выход фильтра 19 - с заданием регул тора 5.

Система работает следующим образом.

Стабилизирующие контуры давлени греющего пара в первом корпусе, давлени вторичного пара на выходе из последнего корпуса, уровней жидкости по корпусам, концентрации жидкости на выходе из выпар- ной установки с помощью регул торов 1-5 поддерживают соответствующие переменные на уровн х, равных заданным.

В устройство 7 через функциональные устройства 10, 1 1 и 12 согласовани между собой значений измер емых параметров во времени поступают сигналы с датчиков температуры и расхода греющего пара на входе в первый корпус и датчика температуры раствора на выходе из первого корпуса.

Устройства 10, 11, 12 служат дл пересчета измер емых параметров по времени расхода раствора на входе в первый корпус. На выходе данных устройств формируетс сигнал согласно функциональной зависимости дл аналогового устройства

30

Х X(t)dt,

(1)

где измер ема переменна ;

X- переменна , пересчитанна с учетом

динамического сдвига; g(t)- весова функци по каналу X-So, определенное заранее (So - расход

раствора на входе в первый корпус ВУ). а дл дискретного устройства

Х A/lp-(t-m)x(m),(2)

°

где А/ - интервал замера данных; Km - п-е значение замеренной переменной п-количество замеренных значений

дл расчета.

На выходе устройства 7 формируетс сигнал, пропорциональный коэффициенту теплопередачи через стенки греющей камеры первого корпуса. Выходной сигнал формируетс согласно функциональной зависимости

с вх Тв

(3)

/(/ вхiBbix)

где Ki - коэффициент теплопередачи через стенки греющей камеры первого корпуса;

DO -расход греющего пара в первый корпус ВУ, пересчитанный согласно формулам (1) или (2); Свх - коэффициент пропорциональности;

Гвх - температура пара на входе в первый корпус, пересчитанна соглас но формулам (1) или (2);

/вых - температура жидкости на выходе из первого корпуса, пересчитанна согласно формулам (1) или (2).

На вход устройства 8 через функциональные устройства 13, 14, 15 согласовани между собой значений измер емых параметров во времени поступают сигналы с датчиков температуры греющего пара на входе в последний корпус, жидкости на выходе из последнего корпуса и с датчика расхода греющего пара на входе в последний корпус. Работа устройств 13, 14, 15 аналогична работе устройств 10, 11, 12.

На выходе устройства 8 формируетс сигнал, пропорциональный коэффициенту теплопередачи через стенки греющей камеры последнего корпуса, согласно формуле (3).

Выходные сигналы устройств 7 и 8 поступают на вход устройства 9, представл ющего собой множительно-делительное устройство. На выходе этого устройства формируетс сигнал, пропорциональный значени м коэффициентов модели выпарной установки. Зависимость каждого коэффициента от коэффициентов теплопередачи через стенки греющей камеры первого и второго корпусов Ki и К2 аппроксимируетс зависимостью вида

Pi boi + /С, + Й2.-А:2(4)

где Pi(/-1, 2, 3, 4) - коэффициенты уравнени дл технологической составл ющей удельной себестоимости;

boi, bii - числовые константы. Сигналы, формируемые согласно формуле (4), с выхода устройства 9 поступают на вход устройства 16, предназначенного

10

15

243757.

4

ДЛЯ формировани на выходе сигнала, пропорционального переменной технологической составл ющей удельной себестоимости процесса упаривани .

Выходной сигнал устройства 16 определ етс согласно алгоритму

С р + p2Do +рзОо +p4GoDo,(5)

гдеС - переменна технологическа

составл юща удельной себестоимости ведени процесса; PI, Р2, РЗ, Р4-коэффициенты, определ емые

в блоке;

DO - расход греющего пара в первый корпус ВУ; GO- расход охлаждающей воды

на конденсатор.

Сигнал с выхода устройства 16 поступает на вход экстремального регул тора 17, который предназначен дл оптимизации режима работы ВУ поисковым методом.

Поиск оптимальных значений управл ющих воздействий осуществл етс на модели. С этой целью выходные сигналы экстремального регул тора завод тс на устройство 16, где они служат в качестве переменных - расхода греющего пара и расхода охлаж- дающей воды. Эти же сигналы передаютс на фильтры 18 и 19, предназначенные дл сглаживани высокочастотных составл ющих сигналов, поступающих на их входы. Сигнал с фильтра 18 заводитс на задание регул тора 1 давлени греющего пара. Путем изменени величины задани измен етс значение расхода греющего пара на входной линии в первый корпус.

Сигнал с фильтра 19 заводитс на задание регул тора 5 давлени вторичного пара в последнем корпусе ВУ. Путем изменени величины задани измен етс расход охлаждающей воды на конденсатор.

20

30

35

ВНИИПИ Заказ 3737/6Тираж 663Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Claims

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКОЙ, содержащая регуляторы давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, устройства для определения сигнала, пропорционального коэффициенту теплопередачи в первом и последнем корпусах, устройство для определения сигнала коррекции коэффициентов модели выпарной установки, вход которого соединен с выходами устройств для определения коэффициентов теплопередачи в первом и последнем корпусах, устройство для определения сигнала, пропорционального значению переменной составляющей удельной себестоимости процесса, вход которого соединен с выходом устройства для определения сигнала коррекции коэффициентов модели, экстремальный регулятор, вход которого соединен с выходом устройства для определения сигнала, про- порционального значению переменной составляющей удельной себестоимости процесса, а выход соединен с входом этого же устройства и одновременно через сглаживающие фильтры подключен к задатчикам регуляторов давления греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регулятор концентрации упаренного раствора на выходе выпарной установки и контуры стабилизации уровней раствора по корпусам, первичные преобразователи для измерения температур греющего пара на входе в первый корпус выпарной установки, раствора на выходе из первого корпуса выпарной установки, греющего пара на входе в последний корпус и раствора на выходе из последнего корпуса выпарной установки, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс и повышения эффективности работы системы, она дополнительно содержит первичные преобразователи для измерения расхода греющего пара в первый и последний корпусы и функциональные устройства согласования значений параметров, измеряемых во времени, входы которых подключены к первичным преобразователям для измерения температуры и расхода греющего пара в первом корпусе, температуры раствора в первом корпусе, температуры греющего пара в последнем корпусе, расхода греющего пара в последнем корпусе, температуры раствора в последнем корпусе, а выходы подключены к входам соответствующих устройств для определения коэффициентов теплопередачи в первом и последнем корпусах.

ю ФО сл ^1 >