Досліждення процесу випарювання гідроокису калію, аналіз його виробництва, страница 12

Показником процесу випарювання являється концентрація випареного розчину, а метою випарювання – підтримка певного значення цієї концентрації.

Нормальний технологічний режим випарного апарату можливий лише при температурі кипіння. Якщо температура розчину буде значно нижче, нарушиться циркуляція розчину та знизиться коефіцієнт теплопередачі; перегрітий розчин призведе до кипіння його на вході до апарату, що супроводжується виділенням кристалів речовини, що випарюється, яка потім забиває трубопроводи. В зв’язку з цим температуру розчину на його вході потрібно регулювати витратами теплоносія.

Для запобігання оголення гріючих труб кип’ятильника пред’являють підвищення потрібності до регулювання рівня в випарному апараті. Якість регулювання рівня можна покращити, вносячи регулюючий вплив зміною витрати свіжого розчину. Концентрацію випарного розчину в цих випадках можна стабілізувати зміною витрати випареного розчину, а вузли регулювання витрат теплоносія та тиску в апараті залишити попередніми.

Така схема більш краща і при часних “засоленнях” поверхні теплообміну та зв’язаних з ними промивках теплообмінника, так як регулятори можуть бути ввімкнені відразу після промивки.

Якщо припустити, що ціль керування досягнута, концентрація випареного розчину на виході з апарату постійна та відповідає заданій, то між температурою та тиском в апараті буде дотримуватися відповідна залежність. Тому досить стабілізірувати тільки один із цих параметрів. В більшості випадків це – тиск в апараті, який можна регулювати зміною відбору пара з апарата.

Інтенсивність підводу тепла до кип’ятильника визначається параметрами теплоносія: витрати, температурою, тиском та ентальпією.

Аналіз впливів в об’єкті керування показав, що частина параметрів, визначаючих концентрацію упарюючого розчину буде змінюватися. Сильним обуренням процесу випарювання, як правило, являється “засолення” гріючої камери теплообмінника. Щоб при наявності впливів ціль керування була досягнута, треба в якості головної регулюючої величини брати концентрацію упарюючого розчину, а регулюючий вплив вносить зміни витрати свіжого розчину.

Для досягнення цілі керування та підтримки матеріального балансу в апаратах потрібно регулювати наступні технологічні параметри:

1.  Рівень по всіх корпусах – впливом на клапана, встановлені на трубопроводах виходу розчину з відповідних корпусів;

2.  Концентрацію розчину в останньому корпусі – впливом на клапан, встановлений на лінії відводу упареного розчину з корпусу;

3.  Витрати гріючого пару – впливом на клапана, встановлених на трубопроводах подачі пара в кип’ятильники кожного корпусу установки;

4.  Вакуум в останньому корпусі – впливом на клапан подачі охолоджуючої води у барометричний конденсатор;

5.  Температуру початкового розчину, поступающого до першого корпусу – впливом на клапан подачі гріючого пара в теплообмінник – підігрівач.

Також потрібно контролювати наступні параметри:

– рівень розчину в ємностях для початкового та упареного розчину з сигналізацією верхнього та нижнього рівней;

– витрати початого розчину, поступаючого в теплообмінник – підігрівач;

– температуру та тиск в випарних апаратах;

– витрати первинного пара, подаючого в теплообмінник – підігрівач та кип’ятильник першого корпусу випарної установки;

– концентрацію продукта на виході першого та другого корпусів;

– температуру та витрати води, подающої в барометричний конденсатор;

– температуру розчину на виході з корпусів та в ємності для упареного розчину.

5.1Вибір технічних засобів автоматизації

Вибір конкретних автоматичних пристроїв проводили з наступних міркувань:

1)  віддавали перевагу автоматичним пристроям серійного виробництва;

2)  для контролю і регулювання однакових параметрів технологічного процесу застосовували однакові автоматичні пристрої, що полегшує їх придбання, настройку, ремонт і експлуатацію;

3)  для місцевого контролю застосовували прості і надійні прилади, оскільки вони часто функціонують в несприятливих умовах.