Abstracte
El punt de detecció de temperatura utilitzat per la unitat de separació d’aire es basa en el principi d’equilibri de gas-líquid de destil·lació. Mitjançant la funció que presenta una correspondència d’equilibri de gas-líquid amb els components del material, reflecteix indirectament la tendència dels canvis de composició de material i respon directament i ràpidament al procés real. Aquest procés té un valor excel·lent. Les variables de control utilitzades poden respondre directament i eficaçment a les condicions de destil·lació de la torre de destil·lació, cosa que ajuda a optimitzar els resultats de detecció i execució del bucle de control del procés. És un mètode de control d'automatització de processos amb un ampli valor d'aplicació. Aquest treball analitza l’esquema de control de la cascada de la temperatura de la torre de destil·lació de la unitat de separació d’aire.
I. Introducció a la tecnologia de fons de la unitat de separació de l’aire
II. Interacció entre la torre de destil·lació principal i la torre de destil·lació de l'argó
Iii. Procés d’implementació de l’esquema de control
Iv. Disseny dels bucles de control de processos principals i auxiliars de les principals variables de la torre de destil·lació
V. Mesures per evitar el retard de gran i l’ajustament del control del procés
Vi. Conclusió
Introducció a la tecnologia de fons de la unitat de separació d'aire
ElUnitat de separació de l’aireUtilitza principalment els diferents punts d’ebullició d’oxigen, nitrogen i argó a l’aire per liquidar l’aire, i després s’evapora parcialment i es condensaren parcialment l’aire diverses vegades, separant així l’oxigen, el nitrogen i l’argó a l’aire. Aquest mètode s’anomena destil·lació criogènica. La torre principal de destil·lació realitza la separació de l’oxigen i el nitrogen a l’aire, i alhora produeix components de matèria primera per a l’extracció d’argó. La matèria primera es transportarà al sistema de destil·lació d’argó per eliminar l’oxigen i el nitrogen. El mètode d’extracció d’argó també adopta la destil·lació criogènica.
La unitat de procés principal de la unitat de separació d’aire és el sistema de destil·lació i la torre de destil·lació és l’equip bàsic. En funcionament, els canvis en el flux d’aire de processament i l’estructura del producte afectaran el procés de destil·lació. L’estat de funcionament de la torre de destil·lació principal de la unitat de separació d’aire és el factor principal que afecta la destil·lació d’argons. Només assegurant que la torre principal de destil·lació es troba en el millor procés de funcionament, es pot assegurar la destil·lació del sistema d’extracció d’argó i el funcionament normal del condensador d’argó brut.
Interacció entre la torre de destil·lació principal i la torre de destil·lació de l'argó
En els components del gas de la fracció de matèria primera de la torre de destil·lació de l’argó, si el contingut de nitrogen supera el valor de disseny, provocarà un intercanvi anormal de calor en el condensador superior de la torre d’argó cru Les condicions de destil·lació de la principal torre de destil·lació si les condicions de treball es deterioren, afectant la separació de l’oxigen i el nitrogen a la torre de destil·lació principal i, fins i tot, provocant que els productes d’oxigen i nitrogen del dispositiu no puguin ser subministrats normalment a l’exterior, que té un impacte negatiu en la producció estable de la unitat de separació d’aire.
El control automàtic de la temperatura de sensibilitat de la torre de destil·lació principal adoptada en aquest treball es basa en la necessitat d’estabilitzar la torre de destil·lació principal de la separació de l’aire, i es fan millores i desenvolupaments tècnics per aconseguir un control efectiu de les condicions de destil·lació de la unitat de separació d’aire. Com que el material font del sistema de destil·lació d’argó, un cop el component de nitrogen de la fracció d’argó brut superi la norma, provocarà greus fluctuacions del procés, que s’anomena “connector de nitrogen”. Només controlant eficaçment la destil·lació de la torre de destil·lació principal, es pot evitar les condicions de treball anormals del "connector de nitrogen" i es reprodueixi un efecte preventiu.
Procés d’implementació de l’esquema de control
El procés d’implementació específic és:
Configureu el bucle de control de la cascada del procés a través del sistema de control automàtic (DCS) Estableix l’entrada del bucle de control del procés principal al punt de detecció de temperatura del punt sensible de la torre de destil·lació principal pren el flux d’extracció de nitrogen líquid Sortida de nitrogen, la sortida del flux d’extracció de nitrogen líquid pel bucle de control del procés principal es compensa amb el flux de producte de nitrogen líquid conjunt en un rang determinat de manera que la quantitat d’extracció de producte de nitrogen líquid final té un efecte sobre la quantitat de reflux de nitrogen de líquid
Disseny de bucles de control de processos principals i auxiliars per a variables principals de la torre de destil·lació
El punt sensible de la torre de destil·lació principal és la posició on el gradient de concentració canvia més a totes les capes d’embalatge de destil·lació de la torre de destil·lació. La temperatura del punt sensible és el punt màxim de gradient de concentració i la temperatura corresponent és la temperatura de la torre del diagrama de fase d'equilibri de gas-líquid de destil·lació. Les dades de la temperatura del punt sensible de la torre de destil·lació principal detectades per DCS es comparen amb les dades teòriques dissenyades i es pot utilitzar el control PID (diferencial integral proporcional) del bucle de control de processos dins del DCS. El bucle de control de processos principal es defineix com TIC1717, i la sortida PID corresponent és el control de flux del producte de nitrogen líquid extret de la torre superior. A partir del valor donat del producte de nitrogen líquid FIC1630 extret de la torre superior, combinat amb la quantitat de compensació de la sortida de control de PID de TIC1717, el valor establert de FIC1630 es troba en cascada i compensada, cosa que pot adonar -se del control de la proporció de reflux de la torre de destil·lació principal.
Mesures per evitar grans retards i un ajustament excessiu del control del procés
Mesures per evitar el retard gran:
Convertiu les dades de temperatura detectades per l'extrem de detecció del bucle de control TIC1717 en temperatura termodinàmica
Configureu el factor d'amplificació per millorar la sensibilitat de les dades de detecció. Seleccioneu la sortida de nitrogen líquid com a variable de control perquè afecta la relació de reflux de la torre superior de manera ràpida i eficaç. Mesures per evitar l’ajustament excessiu:
Agafeu un rang limitat per a la sortida del bucle de control de processos TIC1717
Programació El mòdul de limitació de rang de sortida de control
Definiu l’interval de disseny basat en la sortida de nitrogen líquid del producte de la unitat de separació d’aire
Conclusió
En el control d’instruments i comptadors d’automatització industrial, optimitzant contínuament la ruta de control i millorant la precisió de control, es pot exercir millor el potencial d’instruments i comptadors. Aquest esquema de control en cascada prové de les idees d’enginyers de processos sèniors. El personal tècnic ha d’analitzar sistemàticament els requisits de control del procés, explorar el potencial dels equips del dispositiu i assegurar -se que l’equip encara pot funcionar de manera estable i fiable en un entorn de producció industrial complex i canviable. Mitjançant la innovació tecnològica, els instruments d’automatització i els comptadors poden tenir un paper més important en la producció industrial futura.
