SU1321679A1 - Устройство дл автоматического регулировани процесса синтеза аммиака - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройству дл  автоматического регулировани  процесса синтеза аммиака, мо жйт быть использовано в промьшшенности по производству минеральных удобрений и позвол ет повысить производительность агрегата синтеза аммиака. Устройство содержит датчик (Д) 2 температуры , смеси на выходе испарител  1, св занный через последовательно соединенные регул тор 3 температуры, множитель 8, сумматор 10 с клапаном 4 подачи жидкого аммиака. Устройство ) i (Л С о:

Description

содержит также Д 5 давлени  в коллекторе подачи жидкого аммиака, св занный с, одним из входов делител , другой вход которого подключен к первому задатчику 14. Выход делител  6 соединен с одним из входом формировател  (Ф) 9 компенсирующего сигнала через пороговый элемент 7, а с другим входом Ф 9 - через функциональный

Изобретение относитс  к автоматическому управлению процессом синтеза аммиака в производстве аммиака из природного и коксового газов и может быть использовано в промышленности 5 по производству минеральных удобрений и в химической промышленности.

Цель изобретени  - повышение производительности агрегата синтеза аммиака за счет повышени  качества регулировани  температуры смеси на выходе аммиачного испарител .

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит - аммиачньш ис;- -5 паритель 1, измеритель 2 температуры смеси на выходе аммиачного испарите , регул тор 3 температуры, вентиль

4подачи жидкого аммиака, измеритель

5давлени  в коллекторе подачи жидко- 20 го аммиака, делитель 6, пороговый элемент 7, множитель 8, формирователь

9 компенсирующего сигнала, сумматор 10, компенсатор 11, блок 12 корре---- ции, фильтр 13 первьш, второй и третий задатчики 14, 15 и 16 и функциональный блок 17.

Измеритель 2 температуры смеси на выходе аммиачного испаритеп  может 30 быть реализован на базе датчика с термопарой. Регул тор 3 при реализации на УВМ может иметь ПИД структуру. Вентиль 4 подачи жидкого аммиака предназначен дп  изменени  подачи - жидкого аммиака в г1ммиачньй, испаритель . Измеритель 5 давлени  в коллекторе подачи жидкого аммиака может быть реализован на базе манометра. Делитель 6 предназначен дл  формиро- 40 вани  величины соотношени  А, равного частному от делени  эталонного давблок 17. Выход Ф 9 св зан с другим входом мнржитбл  8. Другие вхол порогового элемента 7 подключены iv а- датчикам 15 и 16. Выход Д 5 давлени  через последовательно соединенные компенсатор I I блок 12 коррекции и фи:пьтр 3 подключен к другому входу сумматора 10. 1 ил.

лени  Р, на давление Р в коллекторе подачи жидкого амьшака. Пороговый элемент 7 предназначен дл  вьщачи позиционного сигнала S в случае существенных нарушений по величине соотмо- шени  А, при этом А сравниваетс  с ограничени ми Н и В, подаваемыми на второй и третий входы элемента 7. Если существенных нарушений по соотношению А нет (HiAiB), позиционный сигнал отсутствует.

Множитель 8 предназначен дл  корректировки приращени  управлени , выдаваемого регул тором 3, умножением этого приращени  на величину К, поступающую на первый вход множител  Формирователь 9 коьтенсирующего сиг- кала предназначен .цл  выработки компенсирующего сигна.па К, который равен А, - вьпшдной величине функционального блока 17 при наличии сигнала S и равен при отсутствии этого -;:;лгнала. Сумматор 10 предназначен дл  сложени  сигналов, передаваемых на его входы.

Компенсатор 22 предназначен дл  выработки сиг нала по изменению положени  вентил  4 подачи жидкого аммиака , компенсирующего возмущающие воздействи , нознш :ающие вследствие нар ушени  величины давлени  Р. При работе компенсатора 1 учитьюаютс  динамические характеристики объекта и динамика изменени  величины А. Компенсатор 11 имеет передаточную функцию , определ емую из услови  полной инвариантности выходной величины относительно возмущени , в частном случае он может иметь структуру последовательно соединенных апериодического

3132

звена 1-го пор дка и звена чистого запаздывани .

Блок 12 коррекции предназначен дл  корректировки приращений управлени  , выдаваемого компенсатором 11, 5 умножением этого приращени  на А - выходную величину функционального блока 17, поступающую на первый вход блока 12. Фильтр 13 предназначен дл  сглаживани  высокочастотньгх пульса- fO ций выходной величины блока 12 коррекции , возникающих вследствие помех и ошибок в измерени х. При реализации на УВМ фильтр 13 может иметь структуру типового экспоненциального фильт- /5 ра.Задатчик 14 предназначен дл  формировани  эталонного давлени  Р у дл  которого устанавливаютс  параметры регул тора 3 и компенсатора 11. Функциональный блок 17 предназначен дл  20 формировани  величины , где . В частном случае ,5, при этом назначением блока 17  вл етс  получение величины, равной квадратно6794

задани , вводимого в камеру задани  регул тора 3. С помощью множител  корректируют величину управлений, в даваемых регул тором 3, умножа  эти приращени  на величину К. С помощью компенсатора 11 вырабатываетс  упра л ющий сигнал по изменению положени вентил  4 подачи жидкого аммиака и услови  инвариантности температуры смеси на.выходе аммиачного испарите л  к изменени м давлени  Р. При пом щи блока I2 коррекции производитс  корректировка сигнала, вырабатьшаем го компенсатором 11. С помощью филь ра 13 устран ютс  высокочастотные колебани  сигнала, поступающего с блока 12 коррекции. При помощи сумм тора 10 формируютс  полные приращен положени  вентил  4, равные сумме сигналов, подаваемых с выходов множ тел  8 и фильтра 13. С помощью блок 17 по величине А формируетс  величи на А, и подаетс  на первые .входы- бл ка 12 коррекции и формировател  ком

му корню из величины А (т.е. А лГл). пенсирующего сигнала. Полученные в

Задатчики 15 и 16 предназначены дл  формировани  в.еличин нижней Н и верхней В границ зоны , в которой измене- ние параметра А незначительно вли ет

на работу агрегата синтеза. Дл  изме-30 тель. нени  величин Н,В,Р удобно испЪльзовать внешние .устройства УВМ типа пульта программиста.

сумма жени  ний, жидко

Пр ютс  вие о шени  чески ность личин н тьс объек их пр ,5

Устройство работает следун цим об35

45

;разом.

, , При помощи измерителей 2 и 5 в темпе с процессом замер ютс  температура смеси на выходе аммиачного испарител  и давление в коллекторе по- п дачи жидкого аммиака. При помощи делител  6 формируетс  соотношение А. При помощи порогового элемента 7 производитс  выработка сигнала S, измен ющего режим работы формировател  9 компенсирующего сигнала. При помощи задатчиков 14, 15 и 16 формируютс  эталонное давление Р, нижнее Н и верхнее В ограничени  по величине А. При помощи формировател  9 компенсирующего сигнала по данным порогового элемента 7 и функционального блока 17 вырабатьтаетс  величина компенсирующего сигнала К. С помощью регул тора 3 вырабатывают управление по положению вентил  4 подачи жидкого аммиака из услови  регулировани  по отклонению температуры смеси на выходе из аммиачного испарител  относительно

Q

55

794

задани , вводимого в камеру задани  регул тора 3. С помощью множител  8 корректируют величину управлений, выдаваемых регул тором 3, умножа  эти приращени  на величину К. С помощью компенсатора 11 вырабатываетс  управл ющий сигнал по изменению положени  вентил  4 подачи жидкого аммиака из услови  инвариантности температуры смеси на.выходе аммиачного испарител  к изменени м давлени  Р. При помощи блока I2 коррекции производитс  корректировка сигнала, вырабатьшаемо- го компенсатором 11. С помощью фильтра 13 устран ютс  высокочастотные колебани  сигнала, поступающего с блока 12 коррекции. При помощи сумматора 10 формируютс  полные приращени  положени  вентил  4, равные сумме сигналов, подаваемых с выходов множител  8 и фильтра 13. С помощью блока 17 по величине А формируетс  величина А, и подаетс  на первые .входы- блока 12 коррекции и формировател  комсумматоре 10 полные приращени  положени  вентил  4 вьщаютс  на последний , что приводит к изменению подачи жидкого аммиака в аммиачный испари

При работе устройства компенсируютс  возмущени , возникающие вследствие отклонений давлени  Р и соотношени  А, при этом учитьшаютс  динамические свойства объекта и возможность ошибок в замере величины Р. Величины Н и В могут оперативно измен тьс  в зависимости от состо ни  объекта. При упрощенном регулировании их принимают посто нными, например ,5-0,7, ,2-1:5.

Предлагаемое устройство регулировани  может быть также реализовано на базе стандартных аналоговых средств автоматизации, оно обеспечн- вает значительно более высокое каче- ство регулировани  температуры смеси на выходе аммиачного испарител , поскольку позвол ет учесть действие на объект возмущений, возникающих при существенных изменени х давлени  в колллекторе подачи жидкого аммиака. Эти приводит к существенному повышению стабильности работы агрегата синтеза в целом и увеличению его произ- . водительности.

ормула

5

3 о

бреге

1321679

н и  

да де пе вх ко пе и вт эл по те ко

Устройство дл  автоматического регулировани  процесса синтеза аммиака , содержащее измеритель температуры смеси на выходе аммиачного испарител , соединенный со своим регул тором , и вентиль подачи жидкого аммиака в испаритель, отличающеес  тем, что, с целью повьше- ни  производительности агрегата синтеза аммиака за счет повышени  качества регулировани  температуры смеси на выходе аммиачного испарител , оно

дополнительно содежит измеритель дав- 15 подключен к второму входу блока корлени  в коллекторе подачи жидкого аммиака , делитель, пороговьй элемент, блок умножени , формирователь компенсирующего сигнала, сумматор, компенсатор , блок коррекции, фильтр, три задатчика и функциональньй блок, при этом выход измерител  давлени  в коллекторе подачи жидкого аммиака под-- ключен к первому входу делител  и к входу компенсатора, выход первого за-

Составитель Г. Огаджанов .Редактор Н. Гунько Техред А.Кравчук Корректор Л. Па тай

Заказ 2716/15 Тираж 455Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

датчика подключен к второму входу делител , выход которого Соединен с первым входом порогового элемента и входом функционального блока, йьгход которого соединен с первыми входами блока коррекции и формировател  компенсирующего сигнала, вь5:оды второго и третьего задатчиков подключены к второму и третьему входам порогового элемента, выход порогового элемента подключен к второг ту входу формировател  компенсирующего сигнала, выход которого соединен с первым входом блока умножени , выход компенсатора

рекции, выход которого св зан с входом фильтра, соединенного своим выходом с первым входом сумматора, выход регул тора температуры смеси на выходе аммиачного испарител  подключен к второму входу блока умножени , выход которого соединен с вторым входом сумматора, подключенного своим выхо- ходом к вентилю подачи жидкого аммиака в испаритель.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для автоматического регулирования процесса синтеза аммиака, содержащее измеритель температу- 5 ры смеси на выходе аммиачного испарителя, соединенный со своим регулятором, и вентиль подачи жидкого аммиака в испаритель, отличающееся тем, что, с целью повыше- 10 ния производительности агрегата синтеза аммиака за счет повышения качества регулирования температуры смеси на выходе аммиачного испарителя, оно дополнительно содежит измеритель дав- 15 ления в коллекторе подачи жидкого аммиака, делитель, пороговый элемент, блок умножения, формирователь компенсирующего сигнала, сумматор, компенсатор, блок коррекции, фильтр, три 20 задатчика и функциональный блок, при этом выход измерителя давления в коллекторе подачи 'жидкого аммиака подключей к первому входу делителя и к входу компенсатора, выход первого за- 25 датчика подключен к второму входу делителя, выход которого Соединен с первым входом порогового элемента и входом функционального блока, выход которого соединен с первыми входами блока коррекции и формирователя компенсирующего сигнала, выходы второго и третьего задатчиков подключены к второму и третьему входам порогового элемента, выход порогового элемента подключен к второму входу формирователя компенсирующего сигнала, выход которого соединен с первым входом блока умножения, выход компенсатора подключен к второму входу блока коррекции, выход которого связан с входом фильтра, соединенного своим выходом с первым входом сумматора, выход регулятора температуры смеси на выходе аммиачного испарителя подключен к второму входу блока умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, подключенного своим выхоходом к вентилю подачи жидкого аммиака в испаритель.