Innihald
Abstrakt
I. Kynning á bakgrunnstækni loftskilnaðareiningar
II. Hönnun og val á aðal- og hjálparferli stjórnlykkjum fyrir breytur af aðal eimingarturninum í loftskiljueiningunni
Iii. Leiðir til að koma í veg fyrir mikla töf á ferli og vali á framleiðsla framleiðsla ferla
IV. Ráðstafanir til að koma í veg fyrir aðlögun á stjórnun ferla
V. Niðurstaða
Loft aðskilnaðareiningin samþykkir hitastigsgreiningarstig byggða á meginreglunni um eimingu gas-vökva jafnvægis. Með aðgerðinni sem samsvarar gas-fljótandi jafnvægi efnisþátta endurspeglar það óbeint þróun breytinga á efnissamsetningu og getur beint og fljótt svarað raunverulegu ferlinu. Stjórnunarbreytur þessa ferlis geta beinlínis og á áhrifaríkan hátt endurspeglað eimingu vinnuskilyrða eimingarturnsins, sem er gagnlegt til að hámarka uppgötvun og framkvæmd niðurstaðna ferlisstýringarlykkjunnar, og er sjálfvirkni stjórnunaraðferð með breiðu umsóknargildi. Í þessari grein er greint frá Cascade stjórnkerfi fyrir hitastig eimingarturnsins í loftskiljunareiningunni.
Lykilorð
Loftskiljueining; Jafnvægisregla með gas-vökva; Cascade Control
1. Kynning á bakgrunnstækni Air Separation Unit
Loft aðskilnaðareiningin notar aðallega mismunandi suðumark af súrefni, köfnunarefni og argon í loftinu til að fljótandi loftið og framkvæmir síðan margvíslegar uppgufun að hluta og þéttingu að hluta til að aðgreina súrefni, köfnunarefni og argon í loftinu. Þessi aðferð er kölluð cryogenic eimingu. Aðal eimingarturninn er ábyrgur fyrir því að aðgreina súrefni og köfnunarefni í loftinu og framleiðir um leið hráefni íhluta til útdráttar í argon. Hráefnið verður flutt til argon eimingarkerfisins til að fjarlægja súrefni og köfnunarefni. Argon útdráttur notar einnig kryógen eimingu.
Eimingarkerfið er kjarnaaðferðareining loftaðskilnaðareiningarinnar og eimingarturninn er kjarnabúnaðinn. Meðan á vinnuferlinu stendur munu breytingar á vinnslu loftflæðishraða og vöruuppbyggingu hafa áhrif á eimingarferlið. Rekstrarástand aðal eimingarturnsins er aðal þátturinn sem hefur áhrif á argon eimingu. Aðeins með því að tryggja að aðal eimingarturninn sé í besta rekstraraðferðinni er hægt að tryggja eimingu argon útdráttarkerfisins og venjuleg notkun hráa argon eimsvala. Ef köfnunarefnisinnihaldið í gashluta hráefnishluta argon -eimingarturnsins er meiri en hönnunargildið, verður hitaskipti hráa argon turnsins efinn óeðlilegur, sem leiðir til þess að mikil ferli breytist á rennslishraða argonbrotsins sem er dregin út frá því að vinna venjulega, heldur einnig að Oxyen og argon -eiminginn sem ekki er ekki búinn að vinna, heldur ekki að Oxygen og arg -útdrátturinn. Köfnunarefnisaðskilnaður aðal eimingarturnsins ef vinnuskilyrðin versna og jafnvel valda því vandamáli að súrefni og köfnunarefnisafurðir tækisins er venjulega ekki hægt að útvega að utan, sem hefur neikvæð áhrif á stöðuga framleiðslu loftaðskilnaðareiningarinnar. Aðal eimingarturninn og argon eimingarturninn hafa áhrif á og stuðla að hvor öðrum. Aðeins með því að hámarka aðal eimingarturninn getur útdráttarhlutfall vöru aðskilnaðareiningarinnar náð kjörinu.
Sjálfvirk stjórnun á næmishitastigi aðal eimingar turnsins sem notuð er í þessari grein er að koma á stöðugleika aðal eimingarturns loftskilnaðarins og bæta og þróa hana í tækni til að ná fram árangursríkri stjórnun á eimingu vinnuskilyrða loftskilnaðareiningarinnar. Sem uppsprettuefni argon -eimingarkerfisins mun hrái argonbrotið valda alvarlegum sveiflum í ferlinu, nefnilega „köfnunarefnistenging“ þegar köfnunarefnisþátturinn fer yfir staðalinn. Aðeins með því að stjórna eimingu aðal eimingarturnsins á áhrifaríkan hátt er hægt að koma í veg fyrir óeðlilegar vinnuaðstæður „köfnunarefnisstengingar“.
Sértækt útfærsluferli er: Stilltu ferlið Cascade Control lykkju í gegnum sjálfvirka stjórnkerfið (DCS), stilltu inntak aðalferlisstýringarlykkjunnar sem hitastig uppgötvunarpunktur viðkvæms punktar aðal eimingarturnsins, taktu fljótandi köfnunarefnisútdráttarflæði aðal eimingarturnsins sem gefin útstýringarstærð og notaðu loprógenútdráttinn sem gefin er að gefa upp Aux -ferli. Það er, á grundvelli fyrirfram ákveðins fljótandi köfnunarefnisframleiðslu, er fljótandi köfnunarefnisútdráttarflæðið framleiðsla í gegnum aðalstýringarlykkjuna og útreikningur á bótum er framkvæmdur með stilltu vökva köfnunarefnisafurðinni innan ákveðins sviðs, þannig að loka vökva köfnunarefnisframleiðslu hefur áhrif á fljótandi köfnunarefnisupptöku. er breytt og gerir sér grein fyrir nákvæmri stjórn á næmishitastigi aðal eimingarturnsins.
Kjarnaeining loftaðskilnaðareiningarinnar er eimingarkerfið. Viðkvæmi punktur aðal eimingarturnsins er staðan þar sem styrkleiki breytist mest á öllum eimingarpakkningalögum eimingarturnsins. Meðfram hæð eimingarturnsins, á hverju eimingu gas-vökva massaflutningsviðmóts, er dreifing á styrkleikahlutfallstigi sem samsvarar hæð eimingar massaflutningseiningarinnar, þar sem staðsetningin með stærsta styrkleikabreytingunni er eimingarnæm punktur. Hönnunargögn þessa punkts eru reiknuð með uppgerð hugbúnaðar fyrir ferli, sem samsvarar hámarkspunkti fráviks milli súrefnisstyrks vökvafasans og súrefnisstyrks gasfasa á fræðilegu gas-vökva jafnvægisfasa skýringarmynd. Út frá fræðilegri greiningu og meginreglu er viðkvæmi punktur hitastig turnsins á eimingu gas-vökva jafnvægisfasa skýringarmynd sem samsvarar hámarkspunkti styrkur stigs breytinga.
Gögn um viðkvæman punkthita aðal eimingarturnsins sem greint er með DCs eru borin saman við hönnuð fræðileg gögn. Aðalferli stjórnunarlykkju PID (hlutfallsleg samþætt mismunur) inni í DCS er notað til að taka þennan punkt sem uppgötvunarpunkt aðalstýringarlykkjunnar og borið saman við viðkvæma hitastig hönnunar og framkvæmir PID notkun. Mældur hönnunarhitastig er -187,5 gráðu. Aðalstýringarlykkjan er skilgreind sem TIC1717, og samsvarandi PID framleiðsla þess er efri turninn fljótandi köfnunarefnisafli fjarlægja flæðisstýringu. Á grundvelli tiltekins gildi fljótandi köfnunarefnisafurðar FIC1630 dreginn út úr efri turninum, ásamt bótamagni PID stjórnunar framleiðsla TIC1717, er stillt gildi FIC1630 hylkið og bætt og þar með að átta sig á stjórnun á bakflæðishlutfalli aðaldreifingarstykkisins. Með bakflæðishlutfallinu, lykilferli breytilegu, er bakflæðishlutfallið gert í samræmi við hönnunina, þannig að gas-fljótandi jafnvægi efri turn eimingar nálgast hönnunargildið, og samsetning hráefnisbrotsins sem þarf fyrir argon eimingu, sem dregin er út úr efri turninum, er nákvæmlega stjórnað. Ef efri turninn viðkvæmir hitastig Ti1717 er lægra en hönnunarhitastigið, er stöðugu PID stjórnunarútgangi lokið í gegnum TIC1717 aðalferli stjórnunarlykkju til að stjórna fljótandi köfnunarefnisafurðaframleiðslu FI1630, þannig að bakflæðishlutfall aðal eimingarturnsins er viðhaldið innan hönnunarsviðsins og nákvæmni stjórn TI1717 er að veruleika. Þar sem hráefnishlutfallið sem krafist er fyrir argon eimingu kemur frá stripphluta efri turnsins, getur árangursrík stjórn á viðkvæmum punkti aðal eimingarturnsins stjórnað styrk dreifingu stripphluta aðal eimingarturnsins innan hönnunarsviðsins og gert sér grein fyrir venjulegri styrk dreifingu köfnunarefnishluta í stýringarhlutanum.
3. Leiðir til að koma í veg fyrir stórar töf í ferli stjórnunar og vali á framleiðslubreytum vinnslu
Byggt á ofangreindum meginreglum um stjórnunarferli er hægt að nota lykilferlið Stýringarbreytu á aðalferli stjórnunarlykkju aðal eimingarturnsins sem kynntur er hér að ofan við rekstur loftskilnaðarferlisins. Val á viðkvæmum punktahitastigi aðal eimingarturnsins er byggð á útreikningi á uppgerð og jafnvægiskenning á gas-vökva. Punkturinn með stærstu breytingu á styrkleika eru ferlið gögn sem geta fljótt endurspeglað raunverulegar breytingar á ferli eftir að álag og vinnuaðstæður breytast. Ferlið viðkvæm punktur sem valinn er fyrir aðal eimingarturninn kemur frá gasfasa hlutanum í eimingarpökkunarhlutanum sem samsvarar þeim hluta þar sem vökvaloftið gufar upp vatnsgufu frá hráu argonþéttanum í aðal eimingarturninn. Með því að leysa vandamál við stjórnunarferli sem stafar af hreinu ferli töf er hægt að bæta stjórnunargæðin á áhrifaríkan hátt.
Til að bæta stjórnunargæði aðalstýringarlykkjunnar þarf að breyta hitastigsgögnum með uppgötvunarendanum á TIC1717 stjórnlykkjunni í hitafræðilegan hitastig og þarf að stilla magnunarstuðulinn til að bæta næmi greiningargagna, svo að ná tímanlega og skilvirkri stjórnun á ferli.
Út frá ferli-tengdum tengingu eru áhrif aðal eimingarturnsins fljótandi köfnunarefnisframleiðsla á bakflæðishlutfall efri turnsins hratt og áhrifaríkt og gagnaskipti aðal eimingarturnsnæmisins Ti1717 er beinasta og árangursríkasta uppgötvunarbreytan fyrir breytingu á bakflæðishlutfalli. Að auki er leiðrétting og bætt framleiðsla fljótandi köfnunarefnisafurða innan ákveðins sviðs stjórnanlegasta og áhrifaríkasta mælikvarðinn til framleiðslu og tryggir stöðuga framleiðslu á aðaleiningunni. Framleiðsla lykilgasafurða loftaðskilnaðareiningarinnar er lykilvísir til að tryggja síðari viðskiptavini. Ekki er hægt að aðlaga það að vild við framleiðslu. Með því að aðlaga magn af fljótandi köfnunarefnisafurðum innan ákveðins sviðs getur það ekki aðeins tryggt þarfir síðari gas viðskiptavina, heldur einnig verið vægast sagt.
4. Ráðstafanir til að koma í veg fyrir aðlögunarferli
Helsta eimingarturninn Sjálfvirk stjórnunaráætlun er byggð á bótum fljótandi köfnunarefnis framleiðsla vöruflæðis. Það er aðeins sjálfvirkur bótastjórnunarstilling loftaðskilnaðareiningarinnar undir truflun á vinnslu. Það getur ekki framkvæmt vinnslustýringu þegar loftaðskilnaður einingin hefur mikið úrval af álagsbreytingum. Þess vegna, þegar eimingarturninn sem er sjálfvirkur stjórnunaráætlun framleiðir fljótandi köfnunarefnisútgang Cascade leiðréttingarstillingu, er nauðsynlegt að nota ákveðið takmörk svið fyrir framleiðsla aðalferlisstýringar TIC1717. Með því að forrita stjórnunarútgangs takmörkunareining og skilgreina það út frá hönnunarsviðinu á fljótandi köfnunarefnisframleiðslu loftskilnaðareiningarinnar er ákveðnum stjórnunarmörkum stjórnað til að forðast yfirskoti.
Byggt á gögnum um hönnunargetu fljótandi köfnunarefnisafurðarinnar, er framleiðsla aðalstýringarlykkjunnar takmörkuð í samsvarandi hlutfalli, sem getur tímanlega stjórnað og leiðrétt ferlafrávikið þegar truflun á ferlinu á sér stað, áttað sig á rauntíma mælingar og stjórnun helstu eimingar turnsins við að stjórna breytileika Air-aðskilnaðareiningarinnar. Með því að nota sjálfvirka leiðréttingarbótaaðferðina við vökvaframleiðslu er hægt að stjórna eimingarástandi loftskilnaðareiningarinnar sjálfkrafa í ákjósanlegu ferli og lykilstýringarstærðirnar sem reiknaðar eru með hönnuninni eru notaðar sem markstýringargildi til að ná stöðugu vinnuástandi sjálfvirkrar eimingar.
Í stjórn á sjálfvirkni tækjum og metrum í iðnaði, getur stöðugt hagræðingu stjórnunarstígsins og bætt stjórnunarnákvæmni gert tækjunum og metrunum kleift að beita möguleikum sínum betur og stuðla meira að því að bæta sjálfvirkni iðnaðarframleiðslu. Á sviði iðnaðarframleiðslu veitir DCS kerfið öflugan vettvang fyrir greindan framkvæmd ýmissa framleiðsluferla. Ef verkfræðingar og sjálfvirkni verkfræðingar vinna náið saman að ýmsum nýjum hagræðingarkerfum er hægt að átta sig á eimingu eimingarturnsins. Þessi Cascade Control lausn er fengin úr hugmyndum eldri verkfræðinga. Tæknilega starfsmenn þurfa að greina kerfisbundið kröfur um stjórnunarferli, smella á möguleika búnaðar og tryggja stöðugan og áreiðanlegan rekstur búnaðar í flóknu og breyttu iðnaðarumhverfi. Á sama tíma, með tækninýjungum, geta sjálfvirk hljóðfæri gegnt mikilvægara hlutverki í iðnaðarframleiðslu í framtíðinni og leitt fyrirtæki til glæsilegri framtíðar.
