SU1353456A1 - Устройство дл автоматического регулировани работы ректификационной колонны - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройству дл  автоматического регулировани  работы ректификационной колонны, может быть использовано в нефтехимической промышленности и позвол ет минимизировать суммарные энергозатраты на процесс, а также повысить производительность колонны за счет улучшени  качества регулировани . Устройство содержит контур регулировани  температуры на выходе из печи: датчик температуры (Д) 7, регул тор (Р) 6, исполнительный механизм (ИМ) 8 на линии подачи топлива в печь; контур регулировани  расхода вод ного пара в колонну: Д 13 расхода, Р 12, ИМ 14 на линии подачи вод ного пара. К камере задани  Р 12 подключен ограничитель 11, вход которого св зан с последовательно соединенными Д расхода сырь  блок 2 извлечени  квадратного корн , блок 9 умножени  на посто нный коэффициент и сумматор 10. Выход блока 2 через последовательно соединенные блок 3 умножени , сумматор 4 и ограничитель 5 подключен к камере задани  Р 6 температуры. 1 ил. i (Л ОО СП СО 4 сд 05

Description

10

Если Рзб Рлд1сс5, Т.е. задание регул тору температуры выхода из печи превышает максимальное допустимое значение температуры по услови м технической эксплуатации , усталовленного с помощью ограничител  5, последний не пропускает н-а регул тор 6 сигнал ft е, а передает в качестве задани  регул тору б сигнал Рма1и:5, что Не позвол ет подн тьс  температуре на выходе из печи выше допустимого значени .

Задание регул тору расхода вод ного пара в колонну 12 формируют датчик 1 расхода сырь , блок 2 извлечени  квадратного корн , блок 9 умножени  на посто нИзобретение относитс  к устройствам дл  автоматического регулировани  ввода тепла Б ректификационную колонну и может быть использовано в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности .

Цель изобретени  - минимизаци  суммарных энергозатрат на процесс и повышение производительности колонны за счет улучшени  качества регулировани .

На чертеже представлена принципиальна  схема устройства дл  автоматического регулировани  работы ректификационной ко- лонньь

Устройство содержит датчик 1 расхода сырь , св занный с блоком 2 извлечени  15 коэффициент и сумматор 10 квадратного корн , первый выходной сигналRs 12 Кз-К4р,

которого соединен с блоком 3 умножени  на посто нный коэффициент,св занным с сумматором 4, выход которого через ограничитель 5 соединен с первым входом регул тора 6 температуры, св занный вторым входом с датчиком 7 температуры сырь  на выходе из печи, а выходом - с исполнительным механизмом 8 на линии топлива в печь. Второй выходной сигнал блока 2 извлечени  квадратного корн  св зан с блоком 9 умножени  на посто нный коэффициент, соединенный с сумматором 10, выходной сигнал которого через ограничитель 11 поступает на первый вход регул тора 12, соединенный вторым входом с выходом дат20

25

где РЗ 12 - задание регул тору расхода вод ного пара в колонну;

Кз - коэффициент, учитывающий положение области режима «захлебывани  в колонне;

К4 - коэффициент, определ ющий зависимость расхода вод ного пара от расхода сырь .

Если Рз12 Рнам11, т.е. если задание регул тору расхода вод ного пара в колонну выше максимально допустимого значени , установленного на ограничителе 11, последний не пропускает на регул тор 12 сигнал F 12, а передает в качестве задани  регул тору 12 сигнал Рткоп, что не позвол ет

чика 13 расхода вод ного пара -в колонну, зО Увеличить расход вод ного пара выше

максимально допустимого значени .

а выходом - с исполнительным механизмом 14 на линии вод ного пара в колонну .

Устройство дл  автоматического регулировани  ввода тепла в ректификационную колонну имеет два св занных контура регулировани : контур регулировани  температуры сырь  на выходе из печи путем изменени  расхода топлива, подаваемого в печь, в зависимости от расхода сырь  и текущего значени  температуры и контур

35

максимально допустимого значени .

В установивщемс  состо нии регул торы 6 и 12 с помощью исполнительных механизмов 8 и 14 поддерживают минимальные суммарные энергозатраты, обеспечива  работу колонны в режиме «пред- захлебывани .

Например, в колонну поступает 796 т/ч сырь , температура сырь  на выходе из печи 357°С, расход топлива 9,79 т ут/ч (тонна условного топлива в час), расход

регулировани  расхода вод ного пара в. ко- 40 вод ного пара 14465 кг/ч, паровой поток

в колонне (сумма потоков углеводородных паров и вод ного пара) 72920 , паровой поток режима «захлебывани  72925 , суммарные удельные энергозатраты 14,45 Кг ут/т сырь .

45 При изменении расхода сырь  (снижении до 717 т/ч) измен етс  выходной сигнал датчика 1 расхода сырь , что измен ет (уменьшает) выходной сигнал блока 2 извлечени  квадратного корн  и приводит к последовательному изменению (уменьшению ) выходных сигналов блока 3 умножени  на посто нный коэффициент и сумматора 4, определ ющих задание регул тору 6 температуры (температура на выходе из печи должна быть понижена до 35ГС). Изсс мененный выходной сигнал сумматора 4, поступа  через ограничитель 5 на регул тор 6, нарущает в нем равновесие (текущее значение температуры, измеренное

лонну в зависимости от расхода сырь  и текущего значени  расхода вод ного пара.

Задание регул тору 6 температуры сырь  на выходе из печи формируют датчик 1 расхода сырь , блок 2 извлечени  квадратного корн , блок 3 умножени  на посто нный коэффициент и сумматор 4

R,,F+K2. где Рае - задание регул тору температуры

сырь  на выходе из печи; F - текущее значение расхода сырь 

в колонну;

Ki - коэффициент, определ ющий зависимость температуры нагрева сырь  на выходе из печи от расхода сырь ;

К2 - коэффициент, учитывающий положение области режима «захлебывани  в колонне.

50

0

Если Рзб Рлд1сс5, Т.е. задание регул тору температуры выхода из печи превышает максимальное допустимое значение температуры по услови м технической эксплуатации , усталовленного с помощью ограничител  5, последний не пропускает н-а регул тор 6 сигнал ft е, а передает в качестве задани  регул тору б сигнал Рма1и:5, что Не позвол ет подн тьс  температуре на выходе из печи выше допустимого значени .

Задание регул тору расхода вод ного пара в колонну 12 формируют датчик 1 расхода сырь , блок 2 извлечени  квадратного корн , блок 9 умножени  на посто н5 коэффициент и сумматор 10 Rs 12 Кз-К4р,

коэффициент и сумматор 10 Rs 12 Кз-К4р,

где РЗ 12 - задание регул тору расхода вод ного пара в колонну;

Кз - коэффициент, учитывающий положение области режима «захлебывани  в колонне;

К4 - коэффициент, определ ющий зависимость расхода вод ного пара от расхода сырь .

Если Рз12 Рнам11, т.е. если задание регул тору расхода вод ного пара в колонну выше максимально допустимого значени , установленного на ограничителе 11, последний не пропускает на регул тор 12 сигнал F 12, а передает в качестве задани  регул тору 12 сигнал Рткоп, что не позвол ет

Увеличить расход вод ного пара выше

максимально допустимого значени .

В установивщемс  состо нии регул торы 6 и 12 с помощью исполнительных механизмов 8 и 14 поддерживают минимальные суммарные энергозатраты, обеспечива  работу колонны в режиме «пред- захлебывани .

Например, в колонну поступает 796 т/ч сырь , температура сырь  на выходе из печи 357°С, расход топлива 9,79 т ут/ч (тонна условного топлива в час), расход

датчиком 7, равно 357°С, а должно быть 351°С), что приводит к изменению (уменьшению ) выходного сигнала регул тора 6, вызывающего изменение положени  исполнительного механизма 8, обеспечивающего изменение (сокращение) расхода топлива в печь, которое продолжаетс  до тех пор, пока температура на выходе из печи достигает заданного значени , что приводит к восстановлению равновеси  в регул торе 6. Ограничитель 5 настроен по максимуму, т.е., если задание регул тору 6 температуры, вырабатываемое датчиком 1 расхода сырь , блоком 2 извлечени  квадратного корн , блоко.м 3 умножени  на посто нный коэффициент и сумматором 4, выше максимально допустимой по правилам технической эксплуатации, ограничитель 5 передает регул тору 6 задание на уровне .максимально допустимой температуры.

Одновременно измененный (уменьшенный ) выходной сигнал блока 2 извлечени  квадратного корн  вызывает изменение (уменьшение) выходного сигнала блока 9 умножени  на посто нный коэффициент и изменение (увеличение) выходного сигнала сумматора 10, определ ющих задание регул тору 12 расхода вод ного пара (расход вод ного пара должен быть повышен до 18475 кг/ч). Измененный выходной сигнал сумматора 10, поступа  через ограничитель 11 в регул тор 12, нарушает в нем равновесие (текущее значение расхода вод ного пара, замер емое датчиком 13, равно 14465 кг/ч, а должно быть 18475 кг/ч), что приводит к изменению (увеличению) выходного сигнала регул тора 12, вызывающего изменение положени  исполнительного механизма 14, обеспечивающего изменение (повышение) расхода вод ного пара в колонну, которое продолжаетс  до тех пор, пока расход вод ного пара достигает заданного значени , что приводит к восстановлению равновеси  в регул торе 12. Ограничитель 11 настроен по максимуму, т.е., если задание на расход вод ного пара, вырабатываемое датчиком 1 расхода сырь , блоком 2 извлечени  квадратного корн , блоком 9 умножени  на посто нный коэффициент и сумматором 10, превышает мак0

5

0

симально допустимое значение, ограничитель 11 передаст регул тору 12 задание на уровне максимально допустимого значени .

В новом установившемс  состо нии при расходе сырь  717 т/ч температура на выходе из печи равна 351°С (на 6°С ниже), расход топлива 8,01 т ут/ч (на 1,78 т ут/ч меньше), расход вод ного пара 18475 кг/ч (на 4010 кг/ч выше), паровой поток в колонне 72714 , паровой поток режима «захлебывани  72925 , суммарные удельные энергозатраты на процесс 10,30 кг ут/т сырь , снижение удельных энергозатрат на 4,15 кг ут/т сырь , экономи  топлива 1,78 т ут/ч.

При увеличении расхода сырь  устройство обеспечивает повышение температуры сырь  на выходе из печи и сокращение расхода вод ного пара, не допуска  работы колонны в режиме «захлебывани  и сокраща  суммарные энергозатраты на процесс.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматического регулировани  работы ректификационной колонны,

   5 содержащее датчики расхода и температуры нагрева сырь , датчик расхода вод ного пара, соединенный через регул тор с исполнительным механизмом на линии подачи вод ного пара в колонну, сумматоры, блоки умножени , ограничители, отличающеес  тем

   0 что, с целью минимизации суммарных энергозатрат на процесс и повышени  производительности колонны за счет улучшени  качества регулировани , оно дополнительно содержит блок извлечени  квадратного корн , регул тор расхода топлива в печь с

   5 исполнительным механизмом, при этом датчик расхода сырь  св зан с входом блока извлечени  квадратного корн , первый выход которого через первые блок умножени , сумматор и ограничитель св зан с первым входом регул тора температуры,

   0 соединенного вторым входом с датчиком температуры, а второй выход блока извлечени  квадратного корн  соединен через вторые блок умножени , сумматор и ограничитель с вторым входом регул тора расхода вод ного пара.