SU467882A1

SU467882A1 - Device for automatic control of exothermic process of oxidation of natural sulfur

Info

Publication number: SU467882A1
Application number: SU1843501A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Сергеевич Карпов; Дмитрий Иванович Малов; Виктор Иванович Саломыков; Зинаида Кирилловна Филиппова; Вениамин Михайлович Лебедев; Лев Федорович Квасков; Юрий Ильич Давыдов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8919
Priority date: 1972-11-03
Filing date: 1972-11-03
Publication date: 1975-04-25

Description

Изобретение относитс к системам дл управлени экзотермическим процессом окислени природной серы в сернистый ангидрид, исполь-; гзуемый дл получени серной кислоты, капро- , ;лактама, целлюлозы и р да других химических; продуктов.. ; Известно автоматическое устройство дл yit I равлени экзотермическим процессом окислени I природной серы, включающее печь сжигани , j ;работающую под разрежением, котел - утилиза-i I тор тепла отход щих газов, подогреватель, ре:гулирующий клапан, установленный на линии ; подачи входного продукта и ПИ-регул тор, со-j I единенный через электропневмрпреобразователь j jc датчиком температуры,I i Однако такие устройства характеризуютс . Iнизкой эффективностью управлени процессом,:; котора обусловлена фиксированными настрой; ками ПИ-регул тора и нестационарностью ди- , намических характеристик объекта. В результа-1 те, в системе управлени наблюдаетс значи тельное перерегулирование, привод щее к су- i ществешюму колебанию температуры в печи и, : Кроме того, к резким перемещени м исполнительного механизма, что в свою очередь вызывает толчки по расходу серы и отсюда ее неполное сгорание. Цель изобретени - повышение эффективност управлени процессом окислени природной се- ; ры. Это достигаетс тем, что выход электропневмопреобразовател , св занного с датчиком Температуры, и выход задатчика ПИ-регул тора соединены через измеритель рассогласовани со входом дополнительно установлешого ПИ-регул тора, выходы которого через элемент суммировани подключены ковходу основного ПИ-регул тора и одновременно к управл ющей камере пневмореле, причем, один| из выходов пневмореле соединен непосредствешю , а другой через множительный блок с исполнительным механизмом, а вход подключен к основному ПИ-регул тору. На чертеже показана блок-схема предлагаеiMoro устройства. I В печи сжигани 1 в зоне преимуществен-. нотх горени серы установлена термопара Т, JThe invention relates to systems for controlling the exothermic process of oxidizing natural sulfur to sulfuric anhydride, when used; suitable for the production of sulfuric acid, capro,; lactam, cellulose, and a number of other chemicals; products ..; An automatic device for yit I is known to be an exothermic oxidation process I of natural sulfur, including a combustion furnace, j; operating under vacuum, a boiler — utilization — i I torus of heat of exhaust gases, a heater, re: a damping valve installed on the line; supplying an input product and a PI controller, a co-j I integrated through an electropneumatic transducer j jc with a temperature sensor, I i However, such devices are characterized. Low process control efficiency:; which is conditioned by fixed mood; PI controllers and the nonstationarity of the dynamic characteristics of the object. As a result, a significant overshoot is observed in the control system, leading to a substantial temperature fluctuation in the furnace and,: In addition, to sudden movements of the actuator, which in turn causes jolts in the sulfur consumption and hence incomplete combustion. The purpose of the invention is to increase the efficiency of control of the oxidation process of the natural se-; ry This is achieved by the fact that the output of the electropneumatic converter connected with the Temperature sensor and the output of the PI controller regulator are connected through the error meter to the input of the additionally installed PI controller, whose outputs through the summation element are connected to the main PI controller and simultaneously pneumorel chamber, and one | from the outlets, the pneumorelle is connected directly and the other through the duplicating unit to the actuator, and the input is connected to the main PI controller. The drawing shows a block diagram of a proposed Moro device. I In the combustion furnace 1 in the zone predominantly. notes of burning sulfur installed thermocouple T, J

:ВЬйсод которой через электроп звммтреобразс.. ватель 2 соединен с 1М-рзгул тором 3. yrtравл ющим с помощью невморело 4 епо. средственш иж через гйножителькьй блок 5 регулирующим клапаном 8. Выход злектрупкевмопреобразовател 2 и задани ПИ-регул тора 3 соединены через измеритель-р2 согласовани 7 со входом дополшатсльного ПИ-редул тора . 8.,; котерБ1Й%.блоК(м;1;рл5мироБакйЯ 9 ynpaB4S(; i S 3jrf pewfe : The output of which is via an electronic transformer. The transducer 2 is connected to the 1M-controller 3. The remote control with the help of 4th eppo. The medium is through a control unit 5 by a control valve 8. The output of the electrical converter 2 and the tasks of the PI controller 3 are connected via meter-p2 matching 7 to the input of the optional PI controller. eight.,; coterB1Y% .bloK (m; 1; rl5microBakYa 9 ynpaB4S (; i S 3jrf pewfe

знак обратной св зи в контуре регулировани воздействием на переключающее реле, расположенное в ПИ-регул торе,a feedback symbol in the control loop by acting on a switching relay located in the PI controller,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Сигнал с термопары Т через электропневмопреобразователь 2 поступает на ПИ-регул тор 3, управл ющий через пневмореле 4 работой клапана 6. При отклонении температуры от заданной в ту или другую сторону клапан 6 измен ет количество серы на входе в печь 1, тем самым увеличива или уменьша температуру в печи, а следовательно и концентрацию сернистого ангидрида в отход щих газах. Однов| зменно сигшл рассогласовани между заданным и текущим значением температуры в печи с измерител рассогласовани 7 выполн ющего роль элемента сравнени , поступает .на дополнительный ПИ-регул тор 8, выход о которого через блок суммироваш 9 управл ет работой реле 4 и измен ет знак обратной св зи в системе с отрицательного на положичельный путем воздействи на реле, расположенное в ПИ-регул торе 3. Реле 4 вклк чает в контур регулировани множительный блок 5 с коэффициентом передачи К. Алгоритм работы пневмореле 4 можно представить еледующим образом:The signal from the thermocouple T through the electropneumatic converter 2 is supplied to the PI controller 3, which controls the operation of valve 6 through pneumorele 4. When the temperature deviates from the temperature specified on one side or the other, valve 6 changes the amount of sulfur at the entrance to furnace 1, thereby increasing or reducing the temperature in the furnace, and hence the concentration of sulfur dioxide in the exhaust gases. One | Instead, the signal mismatch between the setpoint and the current temperature in the furnace is transferred from the mismatch meter 7 that plays the role of the comparison element to the additional PI controller 8, the output of which through the block summation 9 controls the operation of the relay 4 and changes the feedback sign in the system from negative to positive by acting on a relay located in the PI controller 3. Relay 4 includes a copying unit 5 in the control loop with a transfer coefficient K. The operation of pneumorele 4 can be represented by in the following way:

.., ; 1 при 8ф О..,; 1 at 8f o

4.four.

i при S ф Оi with S f O

S /х-у)-уS / xy) -y

Вкедеаде в.контур регулировани множительного блока дополничельного элемента 5 и смена sisuKa обратной св зи происходит в момент, когда Б схеме возможно возникновение скольз щего режима, при котором, как известно, динамические свойства системы не завис т от изменени параметров объекта. Услови дл возникновени скольз щего режима создаютс выборш параметров настройки ПИ-регул торов 3 и 8,--.величиной коэффициента передачи множйтельною . блока 5 и функции переключени S котора предстаел ет с§бой ш даеше, получешюе суммировайем-о )6рат11ым знаком сигналов с интегральной и пропорциональной част ми регул тора 8, Дл создани условий надежного срабатьшани пневмореле 4 и блок суммировани 9 работают в релейном режиме.In the video control loop of the control of the multiplying unit of the additional element 5 and the feedback sisuKa change occurs at the moment when the B scheme may cause a sliding mode in which, as is known, the dynamic properties of the system do not depend on the change of the object parameters. The conditions for the occurrence of the sliding mode are made by selecting the settings of the PI controllers 3 and 8, - the multiplication coefficient multiplication coefficient. unit 5 and the switching function S, which represents a step above, is summed up by a third sign of the signals with integral and proportional parts of the controller 8, in order to create conditions for reliable operation, pneumorel 4 and summation unit 9 operate in relay mode.

:Предмет изобретени : Subject of invention

Устройство дл автоматического управлени экзотермическим процессом окислени природ , ной серы, включанзщее печь сжигани , рабоI тающую под разрежением, котел - утилизатор :тепла отход щих газов, подогреватель, регу: лирующий клапан, установленный на линии подачи входного продукта и ПИ-регул тор, соединенный через электропневмопреобразователь с датчиком температуры, отличающеес тем, что, с целью повышени эффективности управлени процессом выход э-чектропневмогфеобразовател , св занного с датчиком температуры , и выход задатчика Ш-регул тора соединены через измеритель рассогласовани со входом дополнительно установленного ПИрегул тора , выходы которого через элемент 1 суммировани подключены ко входу основного ПИ-регул тора и одновременно К управл ющейкамере пневмореле, причем один из выходов пневмореле соединен непосредственно, а другой через множительный блок с исполнитель1Ш1м мехашгзмом, а вход подключен к основному ПИ-регул тору,A device for the automatic control of the exothermic process of oxidation of natural sulfur, the incineration furnace, which works under vacuum, the waste-heat boiler: the heat of exhaust gases, the heater, the regulator: a check valve installed in the supply line of the input product and the PI controller connected Through an electropneumatic transducer with a temperature sensor, characterized in that, in order to increase the efficiency of the process control, the output of the electro-pneumohegenerator associated with the temperature sensor and the output of the generator The controller is connected via an error meter to the input of an additionally installed PI controller, the outputs of which are connected through the summation element 1 to the input of the main PI controller and simultaneously to the pneumorel control chamber, one of the pneumorel outputs is directly connected, and the other through the multiplying unit with the Sh1 controller mehashgzmom, and the input is connected to the main PI controller,