SU791390A1 - Способ управлени процессом выпаривани - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВЫПАРИВАНИЯ

1

Изобретение относитс  к области управлени  технологическими процессами в целлюлозно-бумажной промышленности и может быть применено при управлении процессом выпаривани  сульфатных щелоков в многокорпусных выпарных установках (МВУ) при их работе в установившихс  и пусковых режимах.

Известен способ управлени  процессом выпаривани , заключающийс  в регулировании расхода греющего пара и расхода исходного раствора в зависимости от соотношени  между концентрацией раствора, поступающего на выпаривание, и концентрацией упаренного раствора I .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ управлени  процессом выпаривани  путем регулировани  подачи исходного раствора и давлени  греющего пара в зависимости от расхода отход щего продукта и конденсата вторичного пара 2 . , .

Указанные способы примен ютс  дл .управлени  выпариванием в установившемс  рабочем режиме и предназначены дл  регулировани  качественных показателей процесса в зависимости от его входных и выходных переменных. Указанные способы осуществл ютс  без учета информации непосредственно о самом процессе кипени  в выпарных аппаратах и поэтому не могут быть использованы дл  контрол  и управлени  режимами останова и пуска выпарных станций , что  вл етс  их недостатком. Между тем, останов, промывка и последующий пуск МВУ  вл ютс  регул рно повтор емыми технологическими операци ми в св зи с периодическим загр знением теплопередающих поверхностей выпарных аппаратов в процессе работы. Отсутствие способов управлени  М1У в пусковых режимсос Нс1ходит отражение в длительности и трудоемкости этих режимов и, в случае пен йшхс  растворов, приводит к возникновению интенсивных пенных перебросов, вызывающих потери химикатов и загр знение сточных вод предпри ти .

Целью изобретени   вл етс  улучшение качества управлени  процессом путем сокращени  длительности пенных перебросов раствора в выпарных 30 аппаратах и снижени  вызываемых ими

потерь химикатов и загр знени  сточных вод предпри ти .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что регулирование подачи исходного раствора и давлени  греющего пара осуществл ют в зависимости от заданного значени  вакуума в последнем по ходу пара выпарном аппарате и величины отклонени  гидростатйческого давлени  в первых по ходу раствора аппаратс1Х от его фиксированного значени .

Данный способ основан на использовании в качестве информативного параметра отклонени  величины гидростатического давлени  в выпарном аппарате , поскольку этот параметр содержит важную информацию о процессе происход щем внутри аппарата. Гидростатическое давление столба кип ще го раствора однрзначно характеризует режим кипени  в аппарате. Это объ сн етс  тем, что, например, при пуске МВУ, по мере постепенного увеличени  тепловой нагрузки в выпарных аппаратах и св занного с этим усилением интенсивности и сменой режимов кипени , гидростатическое давление в аппарате уменьшаетс , так как увеличиваетс  паросодержание двухфазного потока в кип тильных трубках аппарата. Здесь имеетс  в виде только весова  составл юда  перепада давлений двухфазной смеси в трубке, поскольку составл ющие потерь давлени  на .трение и ускорение при течении этой смеси в трубках выпарных аппаратов в услови х работы выпарных станций сульфатцеллюлозных заводов, пренебрежимо малы по сравнению с весовой составл ющей , называемой гидростатическим давлением.

Известно, что нахождение гидростатического давлени  Р ниже определенного фиксированного значени , называемого граничной величиной , дает гарантию отсутстви  пенного переброса в выпарном аппарате. Значние Ррр зависит от плотности выпариваемого раствора. Таким образом, выполнение услови  1

(1)

Pi Р,

гр

 вл етс  признаком отсутстви  пенного переброса и установлени  необходимого дл  нормальной работы режима кипени  в выпарном аппарате. Следовательно , управление процессом выпаривани  с выполнением услови  1 обеспечивает резкое сокращение или полное отсутствие пенного переброса в выпарных аппаратах.

Установление необходимого режима кипени  также в значительной степени зависит от величины вакуума, создаваемого в аппаратах за счет работь вакуум-насоса. Это объ сн етс  тем, что движущей силой процесса выпаривани   вл етс  общий температурный напор, определ емый разницей давлени  греющего пара и вакуумом в последнем аппарате, соединенном непосредственно с вакуум-насосом. При этом, если в первых по пару аппаратах кипение происходит за счет воздействи  со стороны греющего пара, то в последних интенсификации кипени  можно достичь только за счет создани  в них достаточного вакуума . Если воздействи , привод щие к понижению вакуума, каковыми  вл ютс  увеличение подачи исходного раствора и повышение давлени  греющего пара, происход т при недостаточно большом абсолютном значении вакуума, то эти воздействи  привод т к снижению интенсивности кипени  в последних аппаратах и возникновению пенных перебросов. Таким образом, достаточно высокий вакуум в последних аппаратах  вл етс  важнейшим условием интенсивного выпаривани  при отсутствии перебросов.

На чертеже представлена схема реализации способа управлени  процесом выпаривани .

Схема содержит 1, 2, 3, 4, 5 выпарные аппараты многокорпусной выпарной установки, локальную систему б регулировани  давлени  греющего пара, локальную систему 7 регулировани  расхода исходного раствора } анализирующее устройство 8 (оператор-выпарщик или УВМ); датчики 9 гидростатического давлени  в аппаратах (дифманометры-уровнемеры ), датчик 10 вакуума в последнем выпарном аппарате и вакуум-насос 11.

Измерение гидростатического давлени  следует осуществл ть в тех выпарных аппаратах, в которые поступает исходный (слабый) раствор. Это объ сн етс  тем, что чем меньше концентраци  раствора, тем больше его пенообразующа  способность и тем более необходим контроль за процессом выпаривани . Установка измерителей уровн  на всех выпарных аппаратах нецелесообразна с экономической точки зрени .

Способ осуществл етс  следующим образом.

Исходный раствор подают в аппа:раты 1 и 2, в которых и осущест-вл ют измерение гидростатических давлений датчиками 9. Сигналы .от них и от датчика 10 вакуума поступают в анализирующее устройство 8, в которое введены заданное значение вакуума и значение давлени  , завис щее от плотности подаваемого раствора. Сигналы от анализирующего , устройства -8 поступают в качестве заданий локальным системам 6 и 1. в анализирующем устройстве 8 осуществл ют сравнение измеренных

значений вакуума и гидростатических давлений с заданными значени ми и в зависимости от величины и знака рассогласовани : на локальные регул торы поступают задани  увели- чить, уменьшить или засаабилизировать соответствующий параметр.

Функциональна  св зь между гидростатическим давлением в выпарном аппарате и воздействи ми по давлению греющего пара и расходу .подаваемого раствора  вл етс  в рабочем диапазоне параметров линейной. Она очевидна из физических соображений, а именно: чтобы уменьшить величину гидростатического давлени , надо уменьшить величину подаваемого на выпаривание раствора, либо увеличит давление греющего пара и величину вкуума в последней аппарате, и наоборот .

Посредством таких действий оператор реализует способ и при управлении МВУ в установившемс  рабочем режиме , когда по каким-либо причинам, например в результате срыва вакуума происходит нарушение ее работы и возникают перебросы.

Приме р. Управление пусковым режимом МВУ осуществл етс  следующим образом.

Запускают вакуум-насос и начинают набор вакуума в выпарных аппаратам . До момента достижени  вакуума в последнем аппарате 0,58 ат на выпарную станцию не подают на греющий пар, ни исходный раствор, подлежащий выпариванию. При установлении вакуума в последнем аппарате 0,58 а открывают паровую задвижку и устанавливают давление пара 0,55 ат. При этом в первом выпарном аппарате начинаетс  незначительное кипени раствора.-При установлении рабочей величины вакуума в последнем аппарате , равной 0,82 ат, начинают подавать слабый (исходный)раствор в выпарные аппараты. Начальное значение расхода устанавливают равным примерно половине номинального.

Если в результате выполнени  предыдущей операции гидростатические давлени  в аппаратах увеличатс  и превыс т граничные значени , прекращают увеличение питани  раствором и повышают давление пара примерно на 0,3 ат.

Производ т дальнейшее увеличение подачи исходного раствора. Дл  тос ГО, чтобы гидростатическое давление при этом не превьшало Р , параллельно осуществл ют ступенчатое увеличение давлени  греющего пара, т.к. в каждом аппарате должно быть опре ,- деленное соответствие между тепло- выми и материальными потоками, мерой .которого и  вл етс  величина гидростатического давлени .

Если на каком-то промежутке времени , все-таки Р Р, то необходимо

Л fiv

I5 прекратить увеличение питани  станции слабым раствором, подождать, когда процесс стабилизируетс  и прекрат тс  пенные перебросы, о чем свидетельствует установление гидростатических да1злений Р. Р , и только затем продолжать увеличение питани  станции слабым раствором до номинальной величины.

Ожидаемый экономический эффект

25 100 тыс. руб./год.

Claims (2)

1.Патент США № 3176755, кл. 259-44, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 483984, кл. Б 01 D 1/00, 1975.

IТ

//I

щг

у