Sadržaj
Sažetak
I. Uvod u pozadinsku tehnologiju jedinice za razdvajanje zraka
Ii. Dizajn i odabir glavnih i pomoćnih kontrolnih petlji procesa za varijable glavnog destilacijskog tornja u jedinici za odvajanje zraka
Iii. Načini za sprječavanje velikog zaostajanja kontrole procesa i odabira izlaznih varijabli kontrole procesa
Iv. Mjere za sprječavanje prekomjernog prilagođavanja kontrole procesa
V. Zaključak
Jedinica za odvajanje zraka prihvaća točke otkrivanja temperature na temelju načela ravnoteže destilacijske plinske tekućine. Kroz funkciju koja odgovara ravnoteži plinske tekućine od komponenti materijala, ona neizravno odražava trend promjena materijala i može izravno i brzo reagirati na stvarni postupak. Kontrolne varijable ovog procesa mogu izravno i učinkovito odražavati radne uvjete destilacije destilacijskog tornja, što je korisno za optimizaciju rezultata otkrivanja i izvršenja petlje za kontrolu procesa, te je metoda kontrole automatizacije procesa sa širokom vrijednošću aplikacije. Ovaj rad analizira shemu upravljanja kaskadom za temperaturu destilacijskog tornja u jedinici za odvajanje zraka.
Ključne riječi
Jedinica za odvajanje zraka; Princip ravnoteže plina-tekućine; Kaskadna kontrola
1. Uvod u pozadinsku tehnologiju jedinice za razdvajanje zraka
Jedinica za odvajanje zraka uglavnom koristi različite točke vrevljenja kisika, dušika i argona u zraku kako bi ukapljala zrak, a zatim provodi više djelomičnih isparavanja i djelomičnih kondenzacija za odvajanje kisika, dušika i argona u zraku. Ova se metoda naziva kriogena destilacija. Glavni toranj za destilaciju odgovoran je za odvajanje kisika i dušika u zraku, a istovremeno proizvodi komponente sirovina za ekstrakciju argona. Sirovina će se transportirati u sustav destilacije argona kako bi se uklonili kisik i dušik. Ekstrakcija argona također koristi kriogenu destilaciju.
Sustav za destilaciju je osnovna procesna jedinica jedinice za odvajanje zraka, a destilacijski toranj je osnovna oprema. Tijekom radnog procesa, promjene u preradi protoka zraka i strukture proizvoda utjecati će na postupak destilacije. Operativno stanje glavnog destilacijskog tornja glavni je faktor koji utječe na destilaciju argona. Samo osiguravajući da je glavni toranj za destilaciju u najboljem stanju operativnog procesa može se osigurati destilacija sustava za ekstrakciju argona i osigurati normalan rad kondenzatora sirovog argona. Ako sadržaj dušika u plinskoj komponenti sirovog frakcije destilacijske tornja za argon prelazi dizajnersku vrijednost, izmjena topline gornjeg kondenzatora nafte argona bit će nenormalna, što će rezultirati velikom promjenom protoka protoka u frakciji, ali ne mogu se samo izdvojiti u toranj, koja neće učiniti izgnjeka u argonskoj toranji, koja neće biti samo izdvojena toranja destilacije, koja neće biti samo izdvojena toranja za destilaciju, koja neće učiniti samo ekstrakcijsku toću Odvajanje glavnog destilacijskog tornja ako se radni uvjeti pogoršavaju, pa čak i uzrokuju problem da se proizvodi kisika i dušika u uređaju ne mogu normalno isporučiti izvana, što ima negativan utjecaj na stabilnu proizvodnju jedinice za odvajanje zraka. Glavni toranj za destilaciju i toranj za destilaciju Argona utječu i promoviraju jedni druge. Samo optimiziranjem glavnog destilacijskog tornja može brzina ekstrakcije proizvoda jedinice za odvajanje zraka dostići idealno stanje.
Automatska kontrola glavne temperature osjetljivosti na toranj destilacije usvojena u ovom članku je stabiliziranje glavnog destilacijskog tornja razdvajanja zraka i poboljšanje i razvijanje u tehnologiji kako bi se postigla učinkovita kontrola radnih uvjeta za destilaciju jedinice za razdvajanje zraka. Kao izvorni materijal sustava destilacije argona, sirova frakcija argona uzrokovat će ozbiljne fluktuacije procesa, naime "dušično uključivanje" nakon što komponenta dušika premaši standard. Samo učinkovito kontrolirajući destilaciju glavnog destilacijskog tornja može se spriječiti pojava nenormalnih radnih uvjeta "dušičnog uključivanja".
Specifični postupak implementacije je: Postavite kontrolnu petlju kaskadne postupke kroz automatski upravljački sustav (DCS), postavite ulaz glavne kontrolne petlje procesa kao točku otkrivanja temperature osjetljive točke glavnog destilacijskog tornja, uzmite ekstrakciju tekućih dušika glavne destilacijske toranje kao varijabla korekcije i upotrijebite frižing ekstrakcije i upotrijebite tekućinu ekstrakcije tekućine. To jest, na temelju unaprijed određenog tekućeg dušika, protok ekstrakcije tekućeg dušika izlazi kroz glavnu kontrolnu petlju procesa, a izračunavanje kompenzacije provodi se s postavljenim tekućim dušičnim proizvodom u određenom rasponu, tako da konačni ekstrakcija produkcije tekućeg dušika utječe na glavnu količinu refnulacije, i refluiciju, a toušno se postavlja i refluicija, i reflulira Precizna kontrola temperature osjetljivosti glavnog destilacijskog tornja.
Jedinica jedinice za odvajanje zraka je sustav za destilaciju. Osjetljiva točka glavne destilacijske kule je položaj u kojem se gradijent koncentracije najviše mijenja na svim slojevima za pakiranje destilacije destilacijskog tornja. Duž visine destilacijskog tornja, na svakom sučelju za prijenos mase za destilaciju plinske tekućine, postoji raspodjela brzine promjene gradijenta koncentracije koja odgovara visini jedinice za prijenos destilacijske mase, gdje je položaj s najvećom promjenom gradijenta koncentracije osjetljiva na destilaciju. Dizajnerski podaci ove točke izračunavaju se softverom za simulaciju procesa, što odgovara maksimalnoj točki odstupanja između koncentracije kisika u tekućoj fazi i koncentracije kisika plinske faze na teorijskom faznom faznom dijagramu plin-tekućine. Iz teorijske analize i principa, temperatura osjetljive točke je temperatura kule na faznom faznom dijagramu destilacijskog plina-tekućine koja odgovara maksimalnoj točki promjene gradijenta koncentracije.
Podaci temperature osjetljive točke glavnog destilacijskog tornja otkrivene DCS -om uspoređuju se s dizajniranim teorijskim podacima. Glavna petlja za kontrolu procesa PID (proporcionalni integralni diferencijal) unutar DCS koristi se za uzimanje ove točke kao točku otkrivanja glavne kontrolne petlje procesa, a uspoređuje s osjetljivom temperaturom dizajna točaka i izvođenjem PID operacije. Izmjerena temperatura dizajna je -187,5 stupnjeva. Glavna kontrolna petlja procesa definirana je kao TIC1717, a njegov odgovarajući PID izlaz je kontrola uklanjanja protoka produkta tekućeg dušika gornjeg tornja. Na temelju zadane vrijednosti tekućeg dušikovog proizvoda FIC1630 izvađen iz gornjeg tornja, u kombinaciji s količinom kompenzacije PID kontrolnog izlaza TIC1717, postavljena vrijednost FIC1630 je kaskadna i kompenzirana, čime je shvatila kontrolu nad omjerom refluksa glavnog toča. Kroz omjer refluksa, ključna varijabla procesa, omjer refluksa u skladu je s dizajnom, tako da se ravnoteža destilacije gornjeg tornja približava dizajnerskoj vrijednosti, a sastav frakcije sirovina potrebna za destilaciju Argona izvađenu iz odjeljka za uklanjanje gornjeg tornja. Ako je temperatura gornje točke osjetljive na točku TI1717 niža od temperature dizajna, kontinuirani izlaz za kontrolu PID -a dovršen je glavnom kontrolnom petljom TIC1717 za upravljanje tekućim dušičnim izlaznim protokom FI1630, tako da se omjer refluksa glavnog destilacijskog tornja održava unutar i preciznog upravljanja TI17. Budući da udio sirovine potreban za destilaciju argona dolazi iz dijela za uklanjanje gornjeg tornja, efektivna kontrola osjetljive točke glavnog destilacijskog tornja može kontrolirati raspodjelu koncentracije odsječavanja glavnog destilacijskog tornja unutar raspona dizajna i ostvariti normalnu raspodjelu koncentracije dušičnih komponenti u odsječenom dijelu.
Na temelju gornjih načela kontrole procesa, ključni varijabilni odabir glavne kontrolne petlje procesa glavnog destilacijskog tornja uvedenog gore može se usvojiti tijekom rada postupka odvajanja zraka. Odabir osjetljive točke temperature glavnog destilacijskog tornja temelji se na izračunavanju simulacije procesa i teoriji ravnoteže plina-tekućine. Točka s najvećom promjenom gradijenta koncentracije su podaci o procesu koji najbrže mogu odražavati realne promjene procesa nakon što se uvjeti opterećenja procesa i uvjeti rada promijene. Točka osjetljiva na proces odabrana za glavni destilacijski toranj dolazi iz dijela plinske faze dijela za pakiranje destilacije koji odgovara dijelu gdje tekući zrak isparava vodenu paru iz kondenzatora sirovog argona u glavni destilacijski toranj. Rješavanjem problema s kontrolom procesa uzrokovanih čistim zaostajanjem procesa, kontrolna kvaliteta može se učinkovito poboljšati.
Da bi se poboljšala kontrolna kvaliteta glavne kontrolne petlje procesa, podaci o temperaturi otkriveni krajem detekcije kontrolne petlje TIC1717 moraju se pretvoriti u termodinamičku temperaturu, a faktor pojačanja potrebno je postaviti kako bi se poboljšala osjetljivost podataka o otkrivanju, tako da bi se postigla pravovremena i učinkovita kontrola procesa.
Iz veze povezane s procesom, utjecaj glavnog izlaza dušika za destilaciju tekućeg dušika na omjer refluksa gornjeg tornja je brz i učinkovit, a promjena podataka glavne osjetljivosti na destilaciju TI1717 je najravnija i učinkovitija varijabla otkrivanja za promjenu omjera refluksa. Pored toga, ispravljanje i kompenzacija izlaza tekućih dušičnih proizvoda u određenom rasponu je najpoznatija i učinkovitija mjera za proizvodnju proizvodnje i osiguravanje stabilne proizvodnje glavne jedinice. Izlaz ključnih plinskih proizvoda jedinice za odvajanje zraka ključni je pokazatelj koji osigurava sljedeće kupce. Ne može se prilagoditi po volji tijekom proizvodnje. Podešavanjem količine tekućih dušičnih proizvoda u određenom rasponu, to ne samo da može osigurati potrebe naknadnih kupaca plina, već i najmanje skupog načina.
4. Mjere za sprečavanje prekomjerne kontrole procesa
Glavni program automatskog upravljanja osjetljivošću na destilaciju temelji se na kompenzaciji protoka proizvoda tekućeg dušika. To je samo automatski način upravljanja kompenzacijom jedinice za odvajanje zraka pod poremećajem procesa. Ne može izvršiti kontrolu procesa kada jedinica za odvajanje zraka ima veliki raspon promjena opterećenja. Stoga, kada se automatski upravljački program osjetljivosti na destilaciju izlazi s načinom kompenzacije korekcije kaskadne korekcije kaskadnog tekućeg dušika, potrebno je usvojiti određeni granični raspon za izlaz glavne petlje za kontrolu procesa TIC1717. Programiranjem graničnog modula upravljačkog izlaznog raspona i definiranjem na temelju raspona dizajna tekućeg dušičnog izlaza proizvoda za odvajanje zraka, održava se određena kontrolna izlazna granica kako bi se izbjeglo prevrtanje.
Na temelju podataka dizajnerskog kapaciteta tekućeg dušikovog proizvoda, izlaz glavne kontrolne petlje procesa ograničen je u odgovarajućem udjelu, koji može pravovremeno kontrolirati i ispraviti odstupanje procesa kada se pojavi poremećaj procesa, ostvarite praćenje u stvarnom vremenu i kontrolu ključnih glavnih varijabli kontrole procesa destilacije i osigurati da se stabilni plinski proizvodi plinskog plinskog plinskog plinskog plinskog plinskog propada. Korištenjem automatske metode kompenzacije korekcije tekućeg izlaza, uvjet destilacije jedinice za odvajanje zraka može se automatski kontrolirati u optimalnom stanju procesa, a ključne varijable kontrole procesa izračunate dizajnom koriste se kao ciljana kontrolna vrijednost za postizanje stabilnog radnog stanja automatizirane destilacije.
U kontroli instrumenata i brojila industrijske automatizacije, kontinuirano optimiziranje kontrolnog puta i poboljšanje točnosti kontrole može omogućiti instrumentima i metrima da bolje ostvare svoj potencijal i više doprinesu poboljšanju razine automatizacije industrijske proizvodnje. U području industrijske proizvodnje, DCS sustav pruža snažnu platformu za inteligentnu implementaciju različitih proizvodnih procesa. Ako inženjeri procesa i inženjeri automatizacije usko surađuju na različitim novim shemama optimizacije, automatizacija destilacije destilacijskog tornja može se učinkovito ostvariti. Ovo rješenje za upravljanje kaskadom izvedeno je iz ideja starijih inženjera procesa. Tehničko osoblje mora sustavno analizirati zahtjeve za kontrolu procesa, dodirnuti potencijal opreme i osigurati stabilan i pouzdan rad opreme u složenim i promjenjivim industrijskim proizvodnim okruženjima. Istodobno, kroz tehnološku inovaciju, automatizirani instrumenti mogu igrati važniju ulogu u budućoj industrijskoj proizvodnji i dovesti do poduzeća u sjajnu budućnost.
