SU815433A1

SU815433A1 - Apparatus for air separation units control

Info

Publication number: SU815433A1
Application number: SU792743899A
Authority: SU
Inventors: Виктор Васильевич Соломенцев
Original assignee: Предприятие П/Я А-3244
Priority date: 1979-02-27
Filing date: 1979-02-27
Publication date: 1981-03-23

Description

Изобретение относится к системам поддержания давления кислорода в коллекторах' периодически переключаемых регенераторов, применяемых на установках разделения воздуха методом глубокого охлаждения, и может быть использовано, например, в кислородной промышленности.The invention relates to systems for maintaining oxygen pressure in collectors of periodically switched regenerators used in air separation plants by deep cooling, and can be used, for example, in the oxygen industry.

Известно устройство управления блоками разделения воздуха, включающее фильтрсопротивление, установленный между измерительным блоком и регулятором [1].A device for controlling air separation units is known, including a filter resistance installed between the measuring unit and the regulator [1].

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает полного отключения регулятора; в результате интегральное его звено отрабатывает возмущение, воздействуя на регулирующий орган и после исчезновения возмущения.A disadvantage of the known device is that it does not provide a complete shutdown of the controller; as a result, its integral link fulfills the perturbation, acting on the regulatory body even after the perturbation disappears.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство управления блоками разделения воздуха, содержащее механизм переключения блоков разделения, соединенные со входом реле, последовательно соединенные пускатель, ²⁰исполнительный механизм и регулирующий клапан на трубопроводе сброса кислорода в атмосферу, и регулятор, входы которого связаны с задатчиком и через измерительный прибор и датчик давления с пробоотборником давления в трубопроводе подачи кислорода потребителю [2].Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is an air separation unit control device comprising a separation unit switching mechanism connected to a relay input, a starter connected in series, ²⁰ an actuator and a control valve on the oxygen discharge line to the atmosphere, and a regulator, inputs which are connected with the master and through a measuring device and a pressure sensor with a pressure sampler in the pipeline supplying oxygen to the consumer [ 2].

Известное устройство обладает следующими недостатками:The known device has the following disadvantages:

а) не обеспечивается полное отключение выхода регулятора при пульсации давления кислорода, вызываемой переключением кислородных регенераторов, так как на регулятор поступают возмущения от импульсов давления;a) a complete shutdown of the regulator's output is not ensured when the oxygen pressure is pulsed, caused by the switching of the oxygen regenerators, since perturbations from pressure pulses arrive at the regulator;

б) интегральное звено регулятора, отрабатывая эти возмущения, воздействует на регулирующий орган и после исчезновения возмущения от импульса давления кислорода, т. е. когда выход регулятора будет подключен к регулирующему органу, что приведет к очень частому включению регулирующей аппаратуры и к ее быстрому выходу из строя, а также низкому качеству регулирования;b) the integral part of the regulator, fulfilling these perturbations, acts on the regulator and after the perturbation disappears from the oxygen pressure pulse, i.e. when the regulator output is connected to the regulator, which will lead to very frequent switching on of the regulating equipment and to its quick exit system, as well as poor quality regulation;

в) не совпадают во времени момент появления импульса давления кислорода с моментом отключения выхода регулятора от регулирующего органа, потому, что давление командного воздуха в трубопроводе, определяющее отключение выхода регулятора от регулирующего органа, появляется через несколько секунд после появления импульса давления кислорода, что также приводит к дополнительному включению регулирующей аппаратуры, а поэтому и к ее быстрому выходу из строя и низкому * качеству регулирования;c) the time at which the appearance of the oxygen pressure impulse does not coincide with the moment the regulator output is disconnected from the regulator, because the command air pressure in the pipeline, which determines the regulator output disconnection from the regulator, appears a few seconds after the appearance of the oxygen pressure impulse, which also leads to the additional inclusion of regulatory equipment, and therefore to its quick failure and low * quality of regulation;

г) наличие трудностей выдачи представительных сигналов сигнализации и граничных значений давления кислорода, требуемых для работы запорной аппаратуры, так как параметр имеет частые пульсации от переключения кислородных регенераторов с амплитудой 30 — 40% от установившегося значения;d) the presence of difficulties in issuing representative alarm signals and oxygen pressure boundary values required for the operation of shut-off equipment, since the parameter has frequent pulsations from switching oxygen regenerators with an amplitude of 30 - 40% of the steady-state value;

д) наличие трудностей обеспечения контроля за работоспособностью схемы регули- и рования из-за отсутствия представительного сигнала, характеризующего данное состояние схемы регулирования, из-за наличия частых и значительных по величине отклонений давления от установившегося значения при переключениях кислородных регене- ¹⁰раторов.e) the presence of difficulties in monitoring the operability of the control circuit due to the lack of a representative signal characterizing this state of the control circuit due to the presence of frequent and significant deviations of pressure from the steady-state value when switching oxygen regenerators ¹⁰ .

Целью изобретения является увеличение выхода кислорода за счет повышения качества управления.The aim of the invention is to increase the yield of oxygen by improving the quality of control.

Поставленная цель достигается тем, что каждый из механизмов переключения состоит из взаимосвязанных распределительного диска, путевого элемента и выключателя, при этом выход реле соединен с измерительным прибором, а выход регулятора — с пускателем. ⁷⁰ This goal is achieved in that each of the switching mechanisms consists of an interconnected distribution disk, track element and switch, while the relay output is connected to the measuring device, and the controller output to the starter. ⁷⁰

На чертеже представлена принципиальная схема устройства управления блоками разделения воздуха.The drawing shows a schematic diagram of a device for controlling air separation units.

Устройство содержит трубопровод 1 подачи кислорода потребителю, блоки 2 раз- _J5деления воздуха, механизмы 3 переключения блоков разделения воздуха, каждый из которых включает распределительный диск 4, путевой элемент 5 и выключатель 6, реле 7, пробоотборник 8 давления в трубопроводе подачи кислорода, датчик 9 давления, из- 40 мерительный прибор 10, регулятор 11, за-_%датчик 12, пускатель 13, исполнительный механизм 14, регулирующий клапан 15 и запорную арматуру 16 на трубопроводе 17 сброса кислорода в атмосферу.The device comprises an oxygen supply pipe 1 to a consumer, air separation blocks 2 — _J5, air separation switching mechanisms 3, each of which includes a distribution disk 4, a track element 5 and a switch 6, a relay 7, a pressure sampler 8 in the oxygen supply pipe, a sensor 9 pressure, measuring instrument 10, regulator 11, over- _% sensor 12, actuator 13, actuator 14, control valve 15 and shut-off valves 16 on the pipeline 17 of the discharge of oxygen into the atmosphere.

4>4>

Устройство управления блоками разделения воздуха работает следующим образом.The control unit air separation works as follows.

При отсутствии переключений кислородных регенераторов любого из кислородных блоков 2 путевой элемент 5 находится вне ίο прорези бесконтактного выключателя 6 во всех механизмах 3 переключения, реле 7 обесточено и сигнал, формируемый датчиком давления 9, поступает в измерительный прибор 10, выходной сигнал которого вместе с выходным сигналом задатчика 12 подается ^ssв регулятор 11. Последний формирует управляющий сигнал, который через пускатель 13 и исполнительный механизм 14 воздействует на регулирующий клапан 15, регулирующий сброс кислорода в атмосферу.In the absence of switching the oxygen regenerators of any of the oxygen blocks 2, the track element 5 is located outside the slot of the proximity switch 6 in all switching mechanisms 3, the relay 7 is de-energized and the signal generated by the pressure sensor 9 enters the measuring device 10, the output signal of which together with the output signal ^ss setter 12 is fed to the controller 11. The latter generates a control signal which, via actuator 13 and the actuator 14 acts on the control valve 15 which regulates the oxygen discharge into tmosferu.

При переключении кислородных регенераторов любого из блоков 2 разделения воздуха, вызванных вращением распределительных дисков 4 механизма 3 переключения, путевой элемент 5, вращаясь вместе с распределительным диском 4, на котором он закреплен, входит в прорезь выключателя 6, последний срабатывает и включает реле 7, которое замыкает контакт измерительного прибора 10, тем самым последний не отрабатывает изменение входного сигнала (возмущения), вызванного переключением кислородных регенераторов, т. е. измерительный прибор 10 независимо от значения входного сигнала фиксирует значение давления кислорода, предшествующее замыканию его контакта. После завершения цикла переключения путевой элемент 5 выходит из прорези выключателя 6, что приводит к обесточиванию реле 7, которое размыкает свой контакт в измерительном приборе 10, последний снова отработает текущее значение сигнала, поступающего на него, определяемого давлением кислорода в трубопроводе 1.When switching oxygen regenerators of any of the air separation units 2 caused by the rotation of the distribution discs 4 of the switching mechanism 3, the track element 5, rotating together with the distribution disc 4 on which it is mounted, enters the slot of the switch 6, the latter activates and turns on the relay 7, which closes the contact of the measuring device 10, thereby the latter does not work out the change in the input signal (disturbance) caused by the switching of oxygen regenerators, i.e., the measuring device 10, regardless of input eniya captures oxygen pressure prior to the closure of its contact. After the switching cycle is completed, the track element 5 leaves the slot of the switch 6, which leads to a de-energization of the relay 7, which opens its contact in the measuring device 10, the latter will again work out the current value of the signal supplied to it, determined by the oxygen pressure in the pipeline 1.

Установка выключателя 6 и его путевого элемента 5 в механизме 3 переключения каждого блока 2 разделения воздуха, выдающего кислород в общий трубопровод, обеспечивает работу устройства, синхронного с пульсацией давления кислорода в трубопроводе, вызываемой переключением кислородных регенераторов.The installation of the switch 6 and its track element 5 in the switching mechanism 3 of each unit 2 for separating the oxygen supplying oxygen into the common pipeline ensures the operation of the device synchronous with the pulsation of the oxygen pressure in the pipeline caused by the switching of the oxygen regenerators.

Таким образом, значение давления кислорода, фиксируемое прибором, будет лишено пульсаций, вызываемых переключением кислородных регенераторов, что дает возможность осуществить надежное и качественное регулирование давления кислорода в коллекторе.Thus, the oxygen pressure value recorded by the device will be free from pulsations caused by switching oxygen regenerators, which makes it possible to carry out reliable and high-quality control of the oxygen pressure in the collector.

Предлагаемое устройство позволяет получить качественное регулирование давления и соответственно увеличить выпуск продукции.The proposed device allows to obtain high-quality pressure control and, accordingly, increase production.

Claims

1. Oxygen industry. Issue 3, 1971, p. 44.

2. Automatic maintenance of oxygen pressure in the manifold of the steam-air station. Lipetsk, 1975.