Abstraktní
Bod detekce teploty používaný jednotkou separace vzduchu je založen na principu rovnováhy destilační plynové kapaliny. Prostřednictvím funkce, která představuje rovnovážnou korespondenci plynu-kapaliny s materiálovými složkami, nepřímo odráží trend změn složení materiálu a přímo a rychle reaguje na skutečný proces. Tento proces má vynikající hodnotu. Použité kontrolní proměnné mohou přímo a účinně reagovat na destilační podmínky destilační věže, což pomáhá optimalizovat výsledky detekce a provádění smyčky řízení procesu. Jedná se o metodu řízení automatizace procesu se širokou hodnotou aplikace. Tento článek analyzuje schéma kontroly kaskády destilační teploty věže u jednotce separace vzduchu.
I. Úvod do technologie na pozadí jednotky separace vzduchu
Ii. Interakce mezi hlavní destilační věží a destilační věží argonu
Iii. Proces implementace kontrolního schématu
IV. Návrh hlavních a pomocných smyček pro řízení procesu hlavních destilačních věží.
V. Opatření k zabránění velkému zpoždění a nadměrnému nastavení kontroly procesu
Vi. Závěr
Úvod do technologie na pozadí jednotky separace vzduchu
TheJednotka separace vzduchuHlavně využívá různé body varu kyslíku, dusíku a argonu ve vzduchu k zkapalněním vzduchu a poté se částečně odpařuje a částečně kondenzuje vzduch několikrát, čímž se ve vzduchu odděluje kyslík, dusík a argon. Tato metoda se nazývá kryogenní destilace. Hlavní destilační věž si uvědomuje separaci kyslíku a dusíku ve vzduchu a současně vytváří složky suroviny pro extrakci argonu. Surovina bude přenesena do destilačního systému argonu, aby se v něm odstranil kyslík a dusík. Metoda extrakce argonu také přijímá kryogenní destilaci.
Základní procesní jednotkou separační jednotky je destilační systém a destilační věž je základním zařízením. V provozu ovlivní změny ve zpracovatelském toku vzduchu a struktuře produktu destilace. Provozní stav hlavní destilační věže jednotky separace vzduchu je hlavním faktorem ovlivňujícím destilaci argonu. Pouze zajištěním, že hlavní destilační věž je v nejlepším stavu operačního procesu, může být zajištěna destilace systému extrakce argonu a normální provoz surového argonového kondenzátoru.
Interakce mezi hlavní destilační věží a destilační věží argonu
In the gas components of the raw material fraction of the argon distillation tower, if the nitrogen content exceeds the design value, it will cause abnormal heat exchange in the crude argon tower top condenser, causing a large process change in the flow rate of the argon fraction extracted from the main distillation tower, which will not only cause the argon extraction distillation tower to fail to work properly, but also cause abnormal distillation conditions of the Hlavní destilační věž, pokud se pracovní podmínky zhoršují, ovlivňují separaci kyslíku a dusíku v hlavní destilační věži a dokonce způsobují, že kyslík a dusík zařízení nejsou schopny být normálně dodávány na vnější stranu, což má negativní dopad na stabilní produkci letecké separační jednotky.
Automatická kontrola teploty citlivosti hlavní destilační věže přijaté v tomto článku je založena na potřebě stabilizovat hlavní destilační věž separace vzduchu a je provedena technická vylepšení a vývoj pro dosažení účinné kontroly podmínek destilace jednotky vzduchu. Jako zdrojový materiál destilačního systému argonu, jakmile dusíková složka surové argonové frakce překročí standard, způsobí vážné kolísání procesu, které se nazývá „dusík“. Pouze účinnou kontrolou destilace hlavní destilační věže se může vyhnout výskytu abnormálních pracovních podmínek „připojení dusíku“ a hraje se preventivní účinek.
Proces implementace kontrolního schématu
Specifický proces implementace je:
Set the process cascade control loop through the automatic control system (DCS) Set the input of the main process control loop to the temperature detection point of the sensitive point of the main distillation tower Take the liquid nitrogen extraction flow of the main distillation tower as the control output variable Use the liquid nitrogen extraction flow as the given correction compensation of the auxiliary process control loop On the basis of the predetermined liquid nitrogen output, the Výstup průtoku extrakce dusíku z kapalného dusíku hlavní smyčkou pro kontrolu procesu je kompenzován nastaveným tokem produktu dusíku kapalného dusíku v určitém rozsahu, takže konečné množství extrakce produktu dusíku v kapalném dusíku má vliv na kapalný dusík refluxní množství refluxu destilační věže hlavního distilovaného věže hlavního distilovaného věže věže s citlivostí hlavní destilované věže hlavního distilovaného věže věže s citlivostí hlavní destilované věže pokynu s senzitivitou věže s senzitivitou ve věž.
Návrh hlavních a pomocných smyček pro řízení procesů pro hlavní destilační věžové proměnné
Citlivým bodem hlavní destilační věže je poloha, kde se koncentrační gradient nejvíce mění na všech destilačních balicích vrstvách destilační věže. Citlivá teplota bodového bodu je maximální bod změny gradientu koncentrace a jeho odpovídající teplotou je teplota věže na destilačním rovnovážném fázovém diagramu destilační plynové kapaliny. Data teploty citlivého bodu hlavní destilační věže detekované DCS jsou porovnány s navrženými teoretickými údaji a lze použít PID (proporcionální integrální diferenciální) kontrolu hlavní smyčky řízení procesu uvnitř DCS. Hlavní smyčka řízení procesu je definována jako TIC1717 a odpovídajícím výstupem PID je kontrola průtoku kapalného dusíkového produktu odebraného z horní věže. Na základě dané hodnoty kapalného dusíkového produktu Fic1630 extrahovaného z horní věže, kombinované s kompenzační množství kontrolního výstupu PID Tic1717, je nastavená hodnota FIC1630 kaskádována a kompenzována, což může realizovat refluxní poměr kontroly hlavní destilační věže.
Opatření k zabránění velkého zpoždění a nadměrného nastavení řízení procesů
Opatření k zabránění velkému zpoždění:
Převeďte teplotní údaje detekované detekční koncem kontrolní smyčky TIC1717 na termodynamickou teplotu
Nastavte amplifikační faktor ke zlepšení citlivosti detekčních dat. Jako kontrolní proměnnou vyberte výstup tekutého dusíku, protože rychle a efektivně ovlivňuje poměr refluxu horní věže. Opatření k zabránění nadměrnému nastavení:
Vezměte omezený rozsah pro výstup hlavní smyčky řízení procesů TIC1717
Programování modulu omezení rozsahu řídicího výstupního rozsahu
Definujte rozsah návrhu na základě produktu kapalného dusíku produktu separace vzduchu
Závěr
Při kontrole přístrojů a měřičů průmyslové automatizace, nepřetržitým optimalizací kontrolní cesty a zlepšením přesnosti kontroly může být potenciál nástrojů a měřiče lépe vyvíjen. Toto schéma řízení kaskády pochází z myšlenek vyšších procesů procesních inženýrů. Technický personál musí systematicky analyzovat požadavky na řízení procesů, prozkoumat potenciál zařízení zařízení a zajistit, aby zařízení mohlo stále a spolehlivě fungovat ve složitém a proměnném průmyslovém výrobním prostředí. Prostřednictvím technologických inovací mohou automatizační nástroje a měřiče hrát důležitější roli v budoucí průmyslové výrobě.
