10.Типовая схема автоматизации процесса выпаривания. Параметры контроля регулирования. Используемые приборы.

Рис.20 Схема стабилизации технологических величин выпарной установки: 1 - выпарной аппарат; 2 - кипятильник; 3 - теплообменник; 4 - барометрический конденсатор.

Рис. 21. Схема многоконтурного регулирования выпарной установки:1- выпарной аппарат; 2- кипятильник; 3 - теплообменник; 4 - барометрический конденсатор.

Автоматизация процесса выпаривания. Основные схемы автоматизации рассмотрим на примере двухкорпусной выпарной установки. Цель управления состоит в получении раствора заданной концентрации Qy, а также в поддержании материального и теплового балансов. Концентрация упаренного раствора зависит от расхода, концентрации и температуры исходного раствора, расхода и давления греющего пара, давления в выпарных аппаратах. Концентрацию Qy можно измерить по разности температур кипения Т раствора и растворителя. При этом первичный измерительный преобразователь температуры кипения раствора устанавливают на трубопроводе кипящего раствора после кипятильника, и измерительный преобразователь температуры кипения растворителя — на трубопроводе отвода паров растворителя. Эти приборы комплектуют передающим преобразователем, сигнал, на выходе которого пропорционален разности температур ∆T. Регулятор концентрации Qy воздействует на клапан установленный, на линии отвода упаренного раствора из последнего выпарного аппарата. При возрастании, например, текущей концентрации относительно заданного значения регулятор увеличивает расход упаренного раствора, что уменьшает время пребывания его аппарате и вызывает понижение концентрации раствора до заданного значения.

Схема стабилизации технологических величин выпарной установки 1 – теплообменник, 2 – кипятильник, 3 – выпарной аппарат, 4 – барометрический конденсатор

Материальный баланс установки поддерживают, сохраняя равенство между количеством растворенного вещества, уходящим из установки, и количеством вещества, поступающего с исходным раствором. При возрастании расхода упаренного раствора уровень в аппарате понижается, что вызывает увеличение подачи раствора в аппарат. В качестве измерительных преобразователей АСР уровня раствора в выпарных аппаратах 3 обычно используют гидростатические уровнемеры. Тепловой баланс процесса выпаривания обеспечивают регулятором расхода на трубопроводе подачи греющего пара в кипятильник 2 первого корпуса установки. Нормальный тепловой режим работы выпарной установки возможен только при подаче исходного раствора с постоянной температурой Тн, близкой к температуре кипения раствора. Для достижения этого устанавливают регулятор температуры исходного раствора, выходной сигнал которого воздействует на клапан, изменяющий подачу греющего пара в теплообменник.

Давление (разрежение) стабилизируют только в последнем корпусе, изменяя с помощью регулятора количество отводимых из него паров растворителя путем изменения подачи охлаждающей воды в барометрический конденсатор 4. При такой схеме регулирования в корпусах устанавливаются все меньшие давления по ходу раствора, и обеспечивается разность температур между вторичным паром из предыдущего корпуса и раствором, «кипящим в последующем корпусе, т. е. обеспечивается движущая сила процесса выпаривания.