Проектирование систем контроля и управления технологическими процессами. Чуриков А.А - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ
Выпаривание – типичный процесс химической технологии. Его сущность состоит в испарении части растворителя и
увеличении благодаря этому концентрации упариваемого раствора. Задача управления выпарной установкой заключается в
поддержании материального и теплового баланса установки и получении упаренного раствора заданной концентрации, с
технической поддержкой системы автоматики, контроля и управления.
Рисунок 1 Принципиальная схема автоматизации
простой выпарной установки
Основные элементы простой выпарной установки – теплообменник I, в котором исходный раствор нагревается до тем-
пературы кипения, выпарной аппарат II (или несколько аппаратов, соединенных последовательно) и барометрический кон-
денсатор III.
Материальный баланс установки поддерживается путем сохранения равенства между количеством растворенного веще-
ства, поступающим с исходным раствором, и его количеством, выводимым с отходящим раствором. Обычно в выпарных
аппаратах материальный баланс поддерживается регулятором уровня 2, воздействующим на расход раствора, поступающего
в аппарат. Такая схема позволяет стабилизировать уровень в каждом из последовательно работающих аппаратов.
При небольших возмущениях по расходу в качестве регулятора уровня можно использовать П-регуляторы, настроенные
на малый предел пропорциональности и обладающие весьма большой статической погрешностью. Если возможны большие
возмущения, то для регулирования уровня следует применять ПИ-регулятор.
Наиболее сложной является задача регулирования концентрации упаренного раствора. Обычно регулятор концентрации
4 воздействует на клапан, который изменяет расход упаренного раствора на выходе из аппарата (или на выходе из последне-
го выпарного аппарата батареи). Если концентрация уменьшается по сравнению с заданным значением, то клапан уменьшает
расход готового раствора. При этом возрастает время пребывания раствора в аппарате и, следовательно, концентрация его
увеличивается. Если концентрация превышает заданную величину, то происходят обратные процессы.
Как объект регулирования концентрации, выпарная установка обладает большой инерцией и запаздыванием. Поэтому в
качестве регуляторов концентрации целесообразно использовать ПИ-регуляторы и ПИД-регуляторы.
Для стабилизации процесса выпаривания необходимо поддерживать постоянное давление в линии греющего пара, по-
ступающего в теплообменник I и греющую камеру выпарного аппарата, что осуществляется регулятором давления 1. Кроме
того, необходимо поддерживать заданное разрежение в аппарате, что достигается регулированием расхода охлаждающей
воды, поступающей в барометрический конденсатор III, с помощью регулятора 3.
Технологический процесс выпаривания раствора серной кислоты показан на функциональной схеме автоматизации,
изображенной на чертеже ТГТУ.200503.012 А2 КР.
Изм.
Лист
№ докум. Подп.
Дата
ТГТУ.200503.012 ПЗ
Лист
3

Страницы