SU761988A1

SU761988A1 - Устройство для регулирования уровня и концентрации смеси двух потоков 1

Info

Publication number: SU761988A1
Application number: SU782677964A
Authority: SU
Inventors: Vladimir P Zobnin; Leonid N Sokolov; Nina K Morozova
Original assignee: Vladimir P Zobnin; Leonid N Sokolov; Nina K Morozova
Priority date: 1978-08-14
Filing date: 1978-08-14
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов и может быть использовано для автоматического регулирования процессов приготовления растворов соляной кислоты для электролиза в производстве получения хлорной кислоты.

Известно устройство для автоматического регулирования процесса приготовления растворов,, содержащее регуляторы концентрации и уровня, связанные с соответствующими датчиками и регулирующими клапанами, установленными на двух потоках [1].

Наиболее близким по технической сущнос ти к предлагаемому является устройство для регулирования уровня и концентрации смеси двух потоков, один из которых является укрепительным раствором, а другой — отработанным, содержащее установленные в баке-смесителе датчики уровня и концентрации, первый из которых соединен с входом регулятора уровня, а второй — с первым входом первого регулятора концентрации, выход которого соединен с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи первого потока, регулирующий клапан, установленный на трубопроводе по2

б

дачи второго потока, и задатчик концентрации [2].

Недостатком этого устройства является низкая точность приготовления раствора заданной концентрации при резких измене5 ниях или при полном сбросе нагрузки, что происходит из-за того, что постоянная времени объекта по каналу изменения концентрации может оказаться значительной, а так' ''Же*'й'^'3'а"'вбзм6ЖТОго^!'Тра'нс’пб^тноТо 'запаз“ дывания.

¹⁰ Цель изобретения — повышение точности устройства.

Она достигается тем, что в устройство введены второй регулятор концентрации, повторитель с положительным сдвигом, повто₁₅ ритель с отрицательным сдвигом и суммгтор, выход которого соединен с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи второго потока, а первый и второй . входы — соответственно с выходами регулятора уровня и второго регулятора концентра20 ции, первый вход которого соединен с датчи- .

ком концентрации, а второй вход — с выходом повторителя с положительным сдвигом,

вход которого соединен с задатчиком концентрации и входом повторителя с отрица761988

3

4

тельным сдвигом, выход которого соединен со вторым входом первого регулятора концентрации.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования уровня и концентрации смеси двух потоков.

Устройство содержит установленные в баке-смесителе 1 датчики 2 уровня и 3 концентрации, первый 2 из которых соединен с входом 4 регулятора 5 уровня, а второй 3 — с первым входом 6 первого регулятора концентрации 7, выход 8 которого соединен с регулирующим клапаном 9, установленным на трубопроводе 10 подачи первого потока, регулирующий клапан 11, установленный на трубопроводе 12 подачи второго потока, >,адатчик концентрации 13, второй регулятор концентрации 14, повторитель 15 с положительным сдвигом, повторитель 16 с отрицательным сдвигом и сумматор 17, выход 18 которого соединен с регулирующим клапаном 11, установленным на трубопроводе 12 подачи второго потока, а первый 19 и второй 20 входы — соответственно с выходами 21, 22 регулятора 5 уровня и второго регулятора 14 концентрации, первый вход 23 которого соединен с датчиком 3 концентрации, а второй вход 24 — с выходом 25 повторителя 15 с положительным сдвигом, вход 26 которого соединен с задатчиком 13 концентрации и входом 27 повторителя 16 с отрицательным сдвигом, выход 28.которого соединен со вторым входом 29 первого регулятора 7 концентрации.

Устройство работает следующим образом.

В процессе непрерывного отбора готового раствора регулятор 5 уровня добавляет необходимое количество отработанного раствора (второй поток) для поддержания уровня на заданном значении. При этом первый регулятор 7 концентрации в зависимости от отклонения текущего значения концентрации от соответствующего заданного значения регулирует поступление необходимого количества укрепительного раствора (первый поток).

Если же концентрация раствора окажется выше соответствующего заданного значения второго регулятора 14 концентрации, то на выходе последнего формируется регулирующий сигнал, который, суммируясь с выходным сигналом регулятора 5 уровня в сумматоре 17, воздействует на поступление отработанного раствора (второй поток) для ликвидации рассогласования. В том случае, когда происходит резкое снижение нагрузки или ее полный сброс при вынужденной остановке потребителей раствора и когда требуется периодически готовить растворы заданной концентрации и объема, выходной сигнал регулятора 5 уровня становится равным нулю. При этом, если текущее значение концентрации раствора находится внутри зоны заданного значения, выходные сигналы регуляторов 7 и 14 концентрации умень

шаются и при определенном времени нахождения текущего значения концентрации в пределах этой зоны, вследствие действия интегральной составляющей (выходной сигнал интегрального регулятора является не только функцией отклонения, но и времени отклонения), приходят в насыщенное состояние, принимая нулевое значение. Поступление отработанного (второй поток) и укрепительного растворов (первый поток) в баксмеситель 1 прекращается.

Если же концентрация раствора окажется вне пределов зоны заданного значения, например при большой постоянной времени бака-смесителя 1 и при наличии транспортного запаздывания, действительное значение концентрации устанавливается с некоторым запаздыванием после того как прекратится поступление в него отработанного раствора по сигналу от регулятора 5 уровня, устройство регулирования концентрации автоматически скомпенсирует возникшее рассогласование, приводя регулируемый параметр в зону заданного значения, несмотря на то, что выходной сигнал регулятора уровня при этом равен нулю. Отклонение концентрации ниже зоны заданного значения вызывает увеличение регулирующего сигнала первого регулятора 7 концентрации, который открывает нормально закрытый регулирующий клапан 9 на линии подачи укрепительного раствора (первый поток), в то время как нормально закрытый регулирующий клапан 9 продолжает оставаться закрытым.

Таким образом, при соответствии текущего значения концентрации заданному, выходные сигналы обоих регуляторов равны «О» и регулирующие клапаны 9 и 11 закрыты, а при отклонении концентрации от зоны заданного значения, в зависимости от знака отклонения, увеличивается сигнал одного из регуляторов, добавляя необходимое количество соответствующего раствора до тех пор, пока регулируемый параметр не окажется в пределах зоны заданного значения, т. е. предлагаемое устройство в состоянии скомпенсировать возникшие рассогласования при любых изменениях нагрузки, в том числе и при полностью отключенной.

Claims

Формула изобретения

Устройство для регулирования уровня и концентрации смеси двух потоков, содержащее установленные в баке-смесителе датчики уровня и концентрации, первый из которых соединен с входом регулятора уровня, а второй — с первым входом первого регулятора концентрации, выход которого соединен с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи первого потока, регулирующий клапан, установленный на трубопроводе подачи второго потока, и задатчик концентрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства

761988

5

в него введены второй регулятор концентрации, повторитель с положительным сдвигом, повторитель с отрицательным сдвигом и сумматор, выход которого соединен с регулирующим клапаном, установленным на трубопроводе подачи второго потока, а пер- 5 вый и второй входы — соответственно с выходами регулятора уровня и второго регулятора концентрации, первый вход которого соединен с датчиком концентрации, а второй вход — с выходом повторителя с положительным сдвигом, вход которого соединен ¹⁰

с задатчиком концентрации и входом повторителя с отрицательным сдвигом, выход которого соединен со вторым входом первого регулятора концентрации.