SU558042A1 - Способ автоматического управлени подачей тепла в колонны брагоректификационного аппарата - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области управлени  процессом ректификации, например, спирта на колоннах брагоректификационных аппаратов , например, косвенного или двухпоточного типа.

Известен способ автоматического управлени  подачей тепла в колонны брагоректификационного аппарата по давлению в их нижних част х с коррекцией по температуре верха бражной колонны 1.

Недостаток этого способа заключаетс  в том, что расход пара не соответствует обычно оптимальному расходу дл  данного режима, так как задание на температуру или давление устанавливаетс  применительно к одному из номинальных режимов, при этом при изменении последнего имеет место либо перерасход пара, либо потери спирта с кубовыми продуктами .

Известен также способ автоматического управлени  подачей тепла в колонны брагоректификационного аппарата, заключающийс  в регулировании расхода пара, подаваемого в колонны аппарата, по давлению в их нижних част х; расходов питани , охлаждающей воды и кубовых продуктов соответствующих колонн; в измерении параметра, характеризующего концентрацию спирта в контрольной зоне каждой колонны (например, температуры) 2.

Однако в известном способе имеют место повышенный расход пара и потери спирта с кубовыми продуктами.

Кроме того, указанный способ иеэкопомичен и имеет невысокую надежность.

С целью умеиыиенн  расхода пара и потерь спирта с кубовыми продуктами по предлагаемому способу измер ют расход и концентрацию питани  соответствующих колонн и корректируют задание на давление в нижней части колонны в зависимости от этих измеренных величии с учетом динамических свойств колонны и в зависимости от величины рассогласован1з  текущего и заданного зкаченнй параметра, характеризующего коицентрацию спирта в контрольиой зоне данной колонны .

При этом концентрацию питани  бражной колонны оиредел ют ио расходу и коицеитрации бражиого дистилл та и по расходу питани  бражиой колонны, а расход эпюрата определ ют по расходу и концентрации бражного дистилл та и концентрации эпюрата.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема устройства дл  выполнени  способа автоматического управлени  подачей тепла в колонны брагоректификациоиного аппарата при коррекции задани  по давлению в ее нижней части; на фиг. 2-схема дл  одной из колонн, например ректификационной, аииарата при коррекции задани  по температуре (концентрации ) в контрольной зоне. Устройство дл  выполнени  способа содержит бражную, эпюрационную и ректифнкациоииую колонны 1, 2 и 3, регул торы 4 давлепи , исполнительные механизмы 5 на трубопроводах 6 пара, датчики 7 давлени , вычислительные блоки 8, регул торы 9 и 10 температуры и концентрации в коитрольпых зоиах колонн, динамические устройства 11 -16, датчики 17, 18 и 19 температуры и концентрации и расхода бражки, вычислительный блок 20, датчики 21 и 22 расхода и концентрации бражпого дистилл та, дииамические устройства 23, датчики 24-26 расхода концентрации и питани  колонны, динамические устройства 27 и 28. Способ осуществл ют следующим образом. Расход пара (Ь), подаваемого в колонны аппарата, регулпруют по давлению (Р) в их нижиих част х, регулируют также расходы питани  (F) охлаждающей воды и кубовых продуктов соответствующих колопп. Оптимальный расход пара (U) в одну из колонн св зан с расходом (F) и концептрацией (Ху) питани , поступающего в колонну, соотношением (t,FA-} где t - врем . Св зь между параметрами процесса давлением (Р) и концентрацией спирта в контрольной зоне (к) задают соотнощение.м ,(t,F,U)(2) X,,l,(t,F,X,-U)(3). где ф - возмущающее воздействие, св занное , например, с расходом охлаждающей воды . С учетом соотношени  (1) оптимальные значени  Р и Х при равны p- f,(t, F,X,.)(4) Ак /5(, F, Xjr)(5) Расход пара будет также оптимальпым дл  текущих F и Ху. Измер ют иараметр, характеризующий концентрацию сппрта в контрольной зоне каждой колонны, например температуры, при этом, если вычислительный блок 8 имеет структуру в соответствии с соотношением (5), то регул тор 9 поддерживает температуру (и, следовательно , концентрацию) в контрольной зоне на оптимальном уровне и обеспечивает слежение инерционного параметра (температуры ) за переменным заданием. Динамические устройства 27 и 28 отфильтровывают высокочастотные составл ющие сигналы от датчиков расхода и концентрации и обеспечивают компенсацию инерционности объекта и регул торов. Если вычислительный блок 8 имеет структуру в соответствии с соотношением (4), то регул торы 4 поддерживают оптимальное давление и, следовательно, оптимальный расход пара при . Еели ф не равно нулю, то расход пара несколько отличаетс  от оптимального , что приводит к отклонению температуры (и концентрации) в контрольной зоне. Регул торы 9 (или 10) корректируют задание на давление в иижией части колонны в зависимости от измереииых величин расхода в концентрации питаии  в коитрольных зонах соответствующих колонн, а динамические устройства И -16 отфильтровывают сигналы, иропорциональные F и Xj,-. При этом если непосредствеииое измерение расхода или концентрации питани  одной из колонн затруднено, то недостающий иараметр можно определить по расходу и концентрации питани  другой колониы, например расход бражки определ етс  по расходу и концеит )ации бражлого дпстилл та и по расходу браж.ки, а расход эпюрата - по расходу и концентрации бражного дистилл та и крепости эиюрата, причем в последпем случае сигналы от датчиков 25 и 26, пропорциональные расходу и концентрации бра/кногодистилл та, пропускают через динамическое устройство 23 задерживающие сигналы на врем  прохождени  продукта через эпюрациопную колонну. Процесс регулировани  расхода пара, например , в ректификационную колонну в динамике осуществл ют следующим образом. При изменении, например, расхода питани  эпюрациопной колонны (бражиого дпстилл та ) изменитс  выходной сигнал датчика 21 расхода (фиг. 1). Система управлени  расходом пара в эпюрационную колонну, т. е. регул торы 4 давлени , вычислительные блоки 8, регул тор 9 температуры и динамические устройства 13 и 14, установит повое оптимальпое значение расхода пара в эпюрационную колонпз Изменени  расхода бражиого дпстилл та и расхода пара в энюрациопную колоииу вызывают изменеппе расхода и концентрации питани  ректификационной колонны (эпюрата ), что потребует измепени  расхода пара в ректификационную колонну. Изменение выходного сигиала датчика 21 вызывает изменение выходного сигнала вычислительного блока 20. После задержки этих сигналов на заданное врем  в динамических устройствах 15, 16 и 23 они поступают на вход вычислительных блоков 8, которые измен ют задание регул тору 4 давлени  так, чтобы установить заданный необходимый расход пара. Пзмепеии  расхода пара, а та,кже расхода и концентрацпи энюрата вызывают изменение концентрации спирта в контрольной зоне ректификационной колонны. В соответствии с этим изменением концентрации измен етс  выходной сигнал регул тора 10 концентрации, совместное действие выходных сигналов динамических устройств 15 и 16 и последнего приведет к установлению расхода пара на оптимальном уровне, при этом концентраци  в контрольной зоне отличаетс  от заданного значени  в пределах статистической точности регул тора 10.

Регулирование расхода пара в другие колонны аппарата осуществл ют аналогичным образом.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ автоматического управлени  подачей тепла в колонны брагоректификационного аппарата, заключающийс  в регулировании расхода пара, подаваемого в колонны аппарата , по давлению в их нижних част х; расходов питани , охлаждающей воды и кубовых продуктов соответствующих колонн; в измерении параметра, характеризующего концептрацию спирта в контрольной зоне каждой колонны (например, температуры), отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  расхода пара и потерь спирта с кубовыми продуктами , измер ют расход и концентрацию питаБИЯ соответствующих колоип и корректируют

   задание па давление в нижней части колонпы в зависимости от этих измереипых величин с учетом динамических свойств колонпы и в зависимости от величины рассогласовани  текущего и заданного значений параметра, характеризующего концептрацию спирта в контрольиой зоне колонны.
2. 2. Способ по п. 1, отличающийс  тем, что концентрацию питаип  бражкой колонны определ ют по расходу и копцентрации брал ного дистилл та li по расходу питани  бражиой колонны, а расход эиюрата определ ют по расходу и концентрации бражного дистиллата и копцептрации эпюрата.

   Источники информации, прии тые во внимание ири экспертизе изобретени 

   1.Автопское свидетельство 206494, кл. С 12F 1/02, 1937.

   2.Авторское свидетельство ЛЬ 422767, кл. С 12F 1/04, 1971.

   /ТЛf

   . I