SU1378885A1 - Способ автоматического управлени многокорпусной выпарной установкой - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  вакуум-выпарными установками, примен емыми в пищевой, химической промышленности, биохимических производствах, и позвол ет снизить энергозатраты на процесс и повысить эффективность работы системы. Система содержит регул торы 1, 5 давлени  греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регул тор 4 концентрации упаренного раствора на выходе выпарной установ

Description

он

(Л

со

00 00 00

ел

ки и контуры 2, 3 стабилизации уровней раствора по корпусам, первичные преобразователи дл  измерени  расхода греющего пара в первый корпус, расходов охлаждающей воды на конденсатор и упаренного раствора , выходы которых соединены с входами первого, второго и третьего функциональных устройств 8, 9, 10 согласовани  значений параметров, измер емых во времени, первичный преобразователь дл  измерени  расхода раствора в первый корпус, устройство 7 дл  определени  значени  переменной составл ющей удельной фактической себестоимости. Вход последнего соединен с выходами функциональных устройств 8, 9, 10 и выходом первичного преобразовател  дл  измерени  расхода раствора на входе в первый корпус. Входы устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели соединены с устройством 7 дл  определени  значени  переменной составл ющей удельной фактической себестоимости, а также с выходами первого и второго функциональных устройств 8, 10. Вход устройства 12 дл  определени  по модели значени  переменной составл ющей удельной себестоимости процесса соединен с выходом устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели. Входы блока сравнени  14 соединены с выходами устройства 12 дл  определени  значени  переменной составл ющей удельной фактической себестоимости и устройства 7 дл  определени  значени  переменной составл ющей удельной себестоимости . Вход блока пам ти соединен с выходом блока сравнени , а выход подключен к входу устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели. Выходы сглаживающих фильтров подключены к за- датчикам регул торов 1, 5 давлени  греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, ( истема дополнительно содержит множительно-делительное устройство 13 расчета оптимальных значений расходов греющего пара на входе в первый корпус и охлаждающей воды на конденсатор , входы которого соединены с выходом устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели и с выходом блока сравнени  14, а выходы соединены с входами С1 лаживаюп|их фильтров 16 17 1 ил.

1

Изобретение относитс  к системам автоматического управлени  вакуум-выпарными установками без промежуточного пароотбо- ра, примен емыми, в частности, в пищевой, химической промыщленности, биохимических производствах и т.д.

Цель изобретени  - снижение энергетических затрат на ведение процесса выпаривани , повышение эффективности работы системы.

На чертеже представлена схема системы управлени .

Система содержит регул тор 1 дав.-ie- ни  греющего пара, вход которого св зан с первичным преобразователем давлени  на линии греющего пара, а выход св зан с исполнительным устройством на линии греющего пара, регул торы 2 и 3 уровн  жидкости по корпусам, входы которых св заны с первичными преобразовател ми уровн  в соответствующих корпусах, а выходы заведены на исполнительные устройства, установленные на лини х подачи жидкости в соответствующий корпус, регул тор 4 концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, вход которого св зан с первичным преобразователем концентрации (плотности), размещенным на линии упаренного раствора, а выход заведен на исполнительное устройство, размещенное на той же

линии, и регул тор b давлени  сокового пара на выходе из пос. 1еднего корпуса, вход которого св зан с первичным преобразователем давлени  сокового (вторично- го) пара на выходе из последнего корпуса, а выход - с исполнительным устройством, расположенным на трубопроводе подачи охлаждающей воды в конденсатор 6.

Система содержит устройство 7 дл  определени  значени  переменной составл ю0 щей удельной фактической себестоимости, входы которого через функциональные устройства 8 10 согласовани  значений параметров , из.мер емых во времени, св заны соответственно с первичными преобразовате . л ми расходов греющего пара на линии греющего пара, упаренного раствора на выходе выпарной установки, размещенного на линии упаренного раствора, охлаждающей воды на конденсатор, установленного на трубопроводе подачи охлаждающей воды

0 в конденсатор, а также непосредственно с выходом первичного преобразовател  расхода раствора на входе R первый корпус выпарной установки.

Выходы устройств 7, 8 и 10 заведены на вход устройства 11 пересчета коэффициентов математической модели, выход которого св зан с входом устройства 12 дл  определени  значени  переменной составл ющей удельной себестоимости процесса.

Кроме того, выход устройства 1I св зан с входом устройства 13 расчета оптимальных значений расходов греющего пара на входе в первый корпус и охлаждающей воды на конденсатор.

Выход устройства 12 св зан с входом блока 14 сравнени , на второй вход которого заведен выход устройства 7.

Выходы блока 14 сравнени  св заны с входами устройства 13 и блока 15 пам ти, выход последнего заведен на вход устройства 11.

Выход устройства 13 заведен на входы сглаживающих фильтров 16 и 17. Выход сглаживающего фильтра 16 св зан с заданием регул тора 1, а выход фильтра 17 - с заданием регул тора 5.

Система работает следующим образом.

Стаблизирующие контуры давлени  греющего пара в первом корпусе, уровней жидкости по корпусам, концентрации жидкости на выходе из выпарной установки, давление сокового (вторичного) пара на выходе из последнего корпуса с помощью соответственно регул торов 1-5 поддерживают соответствующие параметры на уровн х, равных заданным.

В устройство 7 поступают сигналы от первичного преобразовател  расхода раствора на входе в первый корпус и через функциональные устройства 8-10 соответственно от первичных преобразователей расходов греющего пара на входе в первый корпус, упаренного раствора на выходе выпарной установки и охлаждающей воды на конденсатор .

Устройства 8-10 служат дл  пересчета измер емых параметров во времени измерени  расхода на входе в первый корпус. На выходе данных устройств формируетс  сигнал согласно следующей функциональной зависимости.

Дл  аналогового устройства

.g(t)dt,о;

где X - замер ема  переменна ;

х - переменна , пересчитанна  с учетом

динамического сдвига; g(t) -- весова  функци  по каналу х- Sn,

определенна  заранее, где So- расход раствора на входе в первый

корпус выпарной установки. Дл  дискретного устройства

х At 2 g.(i -m)-x(m).

(2)

где At - интервал замера данных; х(т) - т-е значение замер емой переменной; п - количество замер емых значений

дл  расчета.

На выходе устройства формируетс  сигнал , пропорциональный значению переменной составл ющей удельной фактической себестоимости. Выходной сигнал формируетс  согласно функциональной зависимости

Сф П|Ро+ П2Он

So- 52

(3)

0

5

0

где Сф - переменна  технологическа  составл юща  удельной фактической себестоимости;

DO - расход греющего пара на входе в первый корпус, пересчитанный согласно формуле (I) или (2);

GO - расход охлаждающей воды на конденсатор , пересчитанный согласно формуле (I) и (2);

So - расход раствора на входе в первый

корпус;

S2 - расход упаренного раствора на выходе выпарной установки, пересчитанный согласно формуле (1) или (2);

П| - стоимость греющего пара;

П2 - стоимость охлаждающей воды.

Сигнал, формируемый согласно формуле (3) с выхода устройства 7, и сигналы, формируемые согласно формуле (1) или (2) с выходов устройств 8-10 поступают на вход устройства 11, на выходе которого фор- .мируютс  сигналы согласно зависимост м

р, Р,+ (4)

Рг Р2-(-Д DO;(5)

Р, РЗ+Д§О; (6)

P4 B4+A6oGo(7)

Р5 Р5+ А Рй(8)

Рб Рб+ДСо ;(9)

0

5

0

5

где Р, , Рг , PJ ,

Р4,Р5,Рб- коэффициентыуравнени 

дл  определени  по модели переменной составл юп;ей удельной себестоимости;

е..р2,рз,

Р4, Р.5, Рб - значени  коэффициентов уравнени  дл  определени  по модели переменной составл ющей удельной себестоимости , рассчитанных на предыдущем щаге адаптационной процедуры, поступающих на вход устройства 1 I с выхода блока 15 пам ти;

Д - величина, с учетом которой происходит коррекци  коэффициентов .математической модели, рассчитываема  в устройстве 11 по следующей зависимости:

А

Pi-rP;;D(i + P. Gn+P

-Dl+Gf,+T)f, адаптацион

где Y параметр оптими ации (К)й процедуры.

Сигна.чы, фо 1мируемые согласно формулам (4) (10), с выхода блока II поступают на вход устройства 12 и вход устройства 13, выход устройства 12 предназначен дл  формировани  по модели сигнала, про норпиона.и.ного переменной технологической составл к)Н1ей удельной себестоимости имени  iponccca ЕП ишривании.

Выходной СИ нал устройства 12 оп)едел - етсн coiMacHo зависимости

См-- Р,Ч. Р.-0„ + + Р,0„О„ +

+ P-,DO+ PhGb(111

гдеСм переменна  технологическа  сос- гав.1 кмиа  удельной себестоимости ведени  процесса, рассчитанна  по моде;1и.

Устройство 13 п)едназначено дл  форми- 1овапи  оптимальпых заданий дл  регул тора дав,тени  греющего пара в первом ко)пусе 1 и регул тора давлени  соко- lioiо па)а н п()с,теднем корпусе 5. Эти сиг- па,ты передаютс  на )егул торы 1 и 5 соот- ветстнепно че)е( с}|ильтры 16 и 17, предназначенные Д.1Я С1 ,таживани  высокочастот- Hiiix состав;1 к)пи1.х сигналов.

Bijixo. Uiijie СИ налы устройства 13 формируют , исход  из необходи.мого услови  минимума ф нкции двух переменных Cv согласно (})ор.му.те (Г), т.е. услови  равенства ну..н) ее двух первых частных п)оизвод- ., и имеют с.)1ии11 вид:

2Р Р8

Pt

2Р-Р.-.

4Р.-,Р„ .,

12)

Р iP.-.P,,

де 1)Г;

G

оптима.чьное значение расхода греющего пара на входе в нервый корпус;

(irrriiMa.Tbiioc значе1)ие расхода ох.таждающей воды на конденсатор;

с вьгхода СтройстБН 12 поступает на вход блокг 14 сравнени , на вто- |)ой вход которого посгупает .T с выхода устройства 7

Уст р(.1Йст в;) сравпени  )еа,тизуе ку с.тедую цег не)аиенс гва; С

.те г

С.; I : Р ,(14)

; U личина, а|)актеризук)1па  необхо- шмую точносМ) математнчсской мо- .цми ирощч са выпаривани , по, аемой адаптации. Исполнени  нс равенства (14) ,. В,.т: устройства 14 поступает на

вход СТрОИ1

К: 11 ека  ei o.

В

10)

G3

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

невыполнени  неравенства 14 сигнал с выхода элемента сравнени  ноступает на вход блока 15 пам ти, реализующего фактически операцию переприсвоени  значений коэффициентов Pi коэффициентам Р; , т. е.

Р, F при i Гб.(15)

Сигналы с выхода вход устройства 1I,

блока 15 иостунают

на вход устройства И, и уточнение коэффициентов математической модели с помощью адаптаиион}{ой процедуры осуп1ествл ют по формулам (4)- (II) вплоть до проверки услови  (14) с помощью устройств 11 и 12 и б ло- ков 14 и 15.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система автоматического управлени  многокорпусной выпарной установкой, со- де15жа1иа  регул торы давлени  греющего пара в первом и сокового пара в последнем корпусах, регул тор кониентрании упа- репного раствора на выходе вынарной установки и контуры стабилизации уровней раст- во)а по ко|)Г1усам, первичные преобразователи дл  измерени  расхода греющего пара в первый корпус, расходов охлаждающей воды на конденсатор и упаренного раствора, выходы KOTOpiiix соединены с входами nei)BOi o, второго и третьего функциональных устройств сог,пасовани  значений параметров, из.мер емых в(. вре.мени, первичный преобразователь дл  измерени  расхода раствора в перв1 1й корпус, устройство д, 1Я определени  значени  пере.менной составл ющей удельной фактической себестоимости , вход которого соединен с выходами функиио)1альных устройств и выходом первичного преобразовател  дл  измерени  расхода раствора на входе в первый корпус, устройство пересчета коэффи- niu птов .математической модели, входы кото- )ого соединены с устройством дл  опреде- лс нп  .значени  перемен)1ой составл ющей у,те,)й фактической себесгоимости. а также с выходами пе 1вого и второго функ- ииона.тьных уст|)ойств, устрг)йство дл  опре- дс .теии  по мод,е.ти :uia4eiHin перемешюй сос- таи.т ющей уде,тьной себестоимости пропес- са, вход которого соединп с выходом устройства ие)есчета коэф4)ипиентов математической модели, блок сравнени , входы которого соединены с вых(;дами устройства д.т  оп)еделени  значени  переменной сос- тав.т ющей удельной фактической себестоимости и устройства дл  определени  значени  переменной составл юнгей удельной себестоимости, блок пам ти, вход которого соединен с выходом блока сравнени , а выход подключен к входу устройства пересчета коэ(})фиииеитов математической модели

   137888Г)

   78

   стаживающие фильтры, выходы которыхта оптимальных значений расходов греюподключены к задатчикам регул торов дав-щего пара на входе в первый корпус и о

   лени  греющего пара в первом и соковоголаждающей воды на конденсатор, входы копара в последнем корпусах, отличающа с торого соединены с выходом устройства

   тем, что, с целью снижени  энергозатрат на5 Г1ересчета коэффициентов математической

   процесс и повыц ени  эффективности рабо-модели и с выходом б. юка сравнени , а

   ты системы, она дополнительно содержитвыходы соединены с входами сглаживаюишх

   множительио-делительное уст)ойство расче-фильтров.