SU1487920A1

SU1487920A1 - Устройство для автоматического управления отпарной колонной для разделения газовых смесей, бедных целевым компонентом

Info

Publication number: SU1487920A1
Application number: SU874289457A
Authority: SU
Inventors: Arian V Bronfenbrener; Valentin F Gurin; Anatolij I Sinitsyn
Original assignee: Arian V Bronfenbrener; Valentin F Gurin; Sinitsyn Anatolij
Priority date: 1987-07-27
Filing date: 1987-07-27
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к.технике разделения газов и касается управления отпарными насадочными колоннами установок разделения газовых смесей, бедных целевым компонентом: Целью изобретения является повышение качества целевого продукта путем оптимизации настройки замкнутой системы регулирования и обеспече2

ния стабильной работы последующего оборудования. Устройство автоматического управления отпарной колонной для разделения газовых смесей, бедных целевым компонентом, содержит отпарную насадочную колонну 1, парциальный дефлегматор 2, кипятильник 3, датчик 4 давления паров целевого компонента на выходе из дефлегматора, регулятор 5, регулирующий клапан 6, датчик 7 уровня жидкого хладагента, регулятор 8, регулирующий клапан 9, датчик 10 расхода теплоносителя в кипятильник, регулятор 11, регулирующий клапан 12, датчик 13 уровня куба в колонне, регулятор 18 уровня жидкости в кубе колонны, регулирующий клапан 19, датчик 20 расхода питания в колонну, блоки 21, 22 селектирования сигналов,

сумматоры 23, 24, пропорциональные регуляторы 14, 15, сумматор 16, задатчик 17 рабочей точки. 1 ил.

Целевой .

Хладагент

3II ,,, 1487920

КОЛОННЫ

1487920

Изобретение относится к технике разделения газов и касается управления отпарными насадочными колоннами установок разделения газовых смесей, бедных целевым компонентом.

Целью изобретения является повышение качества целевого продукта путем оптимизации настройки замкнутой системы регулирования и обеспечения стабильной работы оборудования.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого устройства.

Питание поступает в среднюю часть отпарной насадочной колонны 1 в виде жидкости для. ее разделения. Обогащаясь легколетучим компонентом, пары поднимаются вверх по колонне, проходят через парциальный дефлегматор 2, где частично конденсируются и возвращаются в колонну 1 в виде флегмы. Жидкость стекает по насадке и поступает в куб колонны с встроенным в него кипятильником 3. Давление паров целевого продукта на выходе из дефлегматора регулируется с помощью датчика 4, регулятора 5 и регулирующего клапана 6. Расход хладагента в дефлегматор 2 обеспечивается регулированием уровня жидкого хладагента с помощью датчика 7, регулятора 8 и регулирующего клапана 9, установленного на линии подачи хладагента в дефлегматор. Регулирование расхода теплоносителя в кипятильник 3 колонны обеспечивается датчиком 10, регулятором 11 и регулирующим клапаном 12. Уровень в кубе колонны измеряется датчиком 13, выход которого связан с измерительными входами пропорциональных регуляторов 14 и 15. Первый плюсовый вход сумматора 16 связан с выходом регулятора 14, минусовый вход — с выходом регулятора 15, а второй плюсовый вход — с выходом задатчика 17 рабочей точки. Измерительный вход регулятора 18 уровня жидкости в кубе колонны связан с выходом сумматора 16, задающий вход — с выходом задатчика 17 рабочей точки, а выход — с регулирующим клапаном 19, изменяющим расход кубовой жидкости. Расход питания в колонну измеряется датчиком 20, выход которого связан с первыми входами блоков 21 и 22 селектирования сигналов. Вторые входы блоков 21 и 22 селектирования сигналов связаны соо7ветственно с двумя плюсовыми входами сумматоров 23 и 24, а выходы — с минусовыми входами этих сумматоров. Выходы сумматоров 23 и 24 связаны соответственно с задающими входами пропорциональных регуляторов 14 и 15.

Коэффициенты усиления пропорциональных регуляторов 14 и 15 устанавливаются в соответствии с требованиями к различному быстродействию системы. Контрольная точка (значение выходного сигнала) регулятора при равенстве задания и переменной обоих пропорциональных регуляторов 14 и 15 устанавливается равной нулю. Блокам 21 и 22 селектирования сигналов, устанавливаются задания, равные соответственно нижней и верхней границам зоны нечувствительности. Блок 21 селектирования пропускает сигнал ниже нижней границы зоны нечувствительности, а блок 22 сёлектирования пропускает сигнал выше верхней границы зоны нечувствительности, при этом регулятор 15 прямой, а регулятор 14 обратный. На выходе задатчика 17 рабочей точки устанавливается сигнал, примерно равный половине рабочего диапазона изменения сигналов на выходе сумматора 16. Этим обеспечивается работа сумматора 16 и элемента сравнения регулятора 18 в средней, наиболее линейной части рабочего диапазона.

Устройство работает следующим образом.

При изменении расхода питания изменяется уровень в кубе колонны, состав и количество паров, поднимающихся вверх по колонне. Контуры регулирования давления паров целевого продукта на выходе из дефлегматора и уровня хладагента, стремясь обеспечить заданные значения, изменяют с помощью регуляторов 5 и 8 и регулирующих клапанов 9 и 12 расходы целевого продукта и хладагента в дефлегматор. Пр»-этом изменение уровня в кубе колонны в пределах зоны нечувствительности не вызывает изменения расхода кубовой жидкости, так как на выходе регуляторов 14 и 15 сигнал равен нулю, а на выходах сумматора 16 и задатчика 17 рабочей точки сигналы одинаковы. Если уровень в кубе колонны выйдет за зону нечувствительности, то на выходе либо регулятора 14 (уровень ниже нижней границы зоны нечувствительности), либо регулятора 15 (уровень выше верхней границы зоны нечувствительности) появляется сигнал, приводящий к изменению сигнала на входе регулятора 18, который, стремясь обеспечить новое заданное значение, изменяет положение регулирующего клапана 19 и, следовательно, расход кубовой жидкости. Причем это изменение имеет различное быстродействие, определяемое коэффициентами усиления пропорциональных регуляторов 14 и 15. При значительных колебаниях расхода питания колонны границы зоны нечувствительности изменяются в сторону их сближения с помощью блоков 21 и 22 селектирования сигналов и сумматоров 23 и 24, чем обеспечивается быстрая ликвидация возмущения.

Таким образом, устройство для автома•тического управления отпарной колонной

для разделения газовых смесей, бедных

целевым компонентом, обеспечивает стабильную работу последующего оборудования,

5

6

1487920

зоны нечувствительности и изменение величины зоны нечувствительности в зависимости от изменения входного расхода питания колонны.

Предлагаемое устройство может быть реализовано с помощью стандартных приборов либо с использованием регулируемых микропроцессорных контролеров типа ремиконт.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства может быть получен за счет повышения качества целевого продукта путем оптимизации настройки, замкнутой системы регулирования и повышения коэффициента извлечения целевого компонента в последующем оборудовании путем стабилизации режима его работы.

Claims

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления отпарной колонной для разделения газовых смесей, бедных целевым компонентом, содержащее контуры стабилизации выхода из колонны целевого продукта, подачи хладагента в дефлегматор, подачи теплоносителя в куб колонны, каждый из которых состоит из датчика, исполнительного механизма и регулятора соответственно датчика уровня в кубе колонны, причем вход исполнительного механизма соединен с выходом регулятора уровня жидкости в кубе колонны, отличающееся тем, что, с целью повышения качества целевого продукта путем оптимизации настройки замкнутой системы регулирования и обеспечения стабильной работы

5 оборудования, в его состав дополнительно введены датчик расхода исходного сырья, первый и второй блоки селектирования сигналов, первый, второй и третий сумматоры, первый и второй пропорциональные регуляторы, задатчик, при этом выход датчика расхода исходного сырья соединен с первыми входами первого и второго блоков селектирования сигналов соответственно, вторые входы которых соединены с первыми и вторыми (плюсовыми) входами

5 первого и второго сумматоров соответственно, выходы первого и второго блоков селектирования сигналов соединены с третьими (минусовыми) входами первого и второго сумматоров соответственно, выходы которых соединены с первыми входами первого и

0 второго пропорциональных регуляторов, вторые входы которых объединены и соединены с выходами датчика уровня жидкости в кубе колонны, выходы первого и второго пропорциональных регуляторов соединены

5 с первым (плюсовым) и вторым (минусовым) входами третьего сумматора соответственно, третий (плюсовый) вход которого соединен с выходом задатчика и с задающим входом регулятора уровня жидкости в кубе колонны, измерительный вход которого сое0 динен с выходом третьего сумматора.