Izvleček
Točka zaznavanja temperature, ki jo uporablja enota za ločevanje zraka, temelji na načelu ravnotežja plina-tekočine destilacije. S pomočjo funkcije, ki predstavlja ravnovesje plinsko-tekočine s komponentami materiala, posredno odraža trend sprememb materialne sestave in se neposredno in hitro odzove na dejanski postopek. Ta postopek ima izjemno vrednost. Uporabljene kontrolne spremenljivke se lahko neposredno in učinkovito odzovejo na pogoje destilacije destilacijskega stolpa, kar pomaga optimizirati rezultate odkrivanja in izvajanja zanke za nadzor procesa. To je metoda nadzora nad avtomatizacijo procesov s široko vrednostjo aplikacije. Ta članek analizira kaskadno kontrolno shemo temperature destilacijskega stolpa enote za ločevanje zraka.
I. Uvod v ozadje tehnologije oddelka za ločevanje zraka
Ii. Interakcija med glavnim destilacijskim stolpom in argonskim destilacijskim stolpom
Iii. Postopek izvajanja kontrolne sheme
Iv. Zasnova glavnih in pomožnih zanke za nadzor procesov glavnih spremenljivk destilacijskega stolpa
V. Ukrepi za preprečevanje velikega zaostajanja in prekomerne prilagoditve nadzora procesov
Vi. Zaključek
Uvod v ozadje tehnologije ločevanja zraka
TheEnota za ločevanje zrakaV glavnem uporablja različne vrelišča kisika, dušika in argona v zraku, da utekočini zrak, nato pa delno izhlapi in delno kondenzira zrak večkrat, s čimer ločimo kisik, dušik in argon v zraku. Ta metoda se imenuje kriogena destilacija. Glavni destilacijski stolp uresničuje ločitev kisika in dušika v zraku in hkrati proizvaja komponente surovin za ekstrakcijo argona. Surovine bodo prepeljane v argonski destilacijski sistem, da bi odstranili kisik in dušik v njem. Metoda ekstrakcije argona sprejema tudi kriogeno destilacijo.
Osrednja procesna enota ločitvene enote zraka je sistem destilacije, destilacijski stolp pa je jedrna oprema. Pri delovanju bodo spremembe v pretoku zraka in strukture izdelka vplivale na postopek destilacije. Status obratovanja glavnega destilacijskega stolpa enote za ločevanje zraka je glavni dejavnik, ki vpliva na destilacijo argona. Le z zagotavljanjem, da je glavni destilacijski stolp v stanju najboljšega delovanja, lahko zagotovimo destilacijo sistema ekstrakcije argona in normalno delovanje surovega kondenzatorja argona.
Interakcija med glavnim destilacijskim stolpom in argonskim destilacijskim stolpom
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 Pogoji destilacije glavnega destilacijskega stolpa, če se delovni pogoji poslabšajo, kar vpliva na ločitev kisika in dušika v glavnem destilacijskem stolpu in celo povzroči, da se kisik in dušik naprave običajno ne moremo normalno dovajati na zunanjo stran, kar negativno vpliva na stabilno proizvodnjo ločitvene enote.
Samodejni nadzor temperature občutljivosti glavnega destilacijskega stolpa, sprejetega v tem prispevku, temelji na potrebi po stabilizaciji glavnega destilacijskega stolpa ločevanja zraka, tehnične izboljšave in razvoj pa se naredijo za učinkovito nadzor nad pogoji destilacije enote za ločevanje zraka. Ker izvorno gradivo argonskega destilacijskega sistema, ko dušikova komponenta frakcije surove argon presega standard, bo povzročila resna nihanja procesov, ki se imenuje "dušikov čep". Le z učinkovito nadzorovanjem destilacije glavnega destilacijskega stolpa se lahko izognemo pojavu nenormalnih delovnih pogojev "dušikovega priključka" in se predvajamo in preventivni učinek.
Postopek izvajanja nadzora
Specifični postopek izvajanja je:
Nastavite procesno kaskadno krmilno zanko prek samodejnega krmilnega sistema (DCS) Nastavite vhod glavne regulacijske zanke na točko zaznavanja temperature občutljive točke glavnega destilacijskega stolp output, the liquid nitrogen extraction flow output by the main process control loop is compensated with the set liquid nitrogen product flow within a certain range so that the final liquid nitrogen product extraction amount has an effect on the liquid nitrogen reflux amount of the main distillation tower Change the reflux ratio of the main distillation tower and finally realize the precise control of the sensitivity temperature of the main distillation tower
Zasnova glavnih in pomožnih zanke za nadzor procesov za glavne spremenljivke destilacijskega stolpa
Občutljiva točka glavnega destilacijskega stolpa je položaj, kjer se koncentracijski gradient najbolj spremeni na vseh destilacijskih plasti destilacijskega stolpa. Temperatura občutljive točke je največja točka koncentracijske spremembe gradienta, njegova ustrezna temperatura pa je temperatura stolpa na faznem diagramu destilacijskega plina-tekočega ravnotežja. Podatke temperature občutljive točke glavnega destilacijskega stolpa, ki ga odkrijejo DCS, primerjamo z zasnovanimi teoretičnimi podatki in uporabimo lahko PID (proporcionalno integralno diferencialno diferencialno zanko glavne zanke procesa znotraj DC. Glavna kontrolna zanka procesa je opredeljena kot TIC1717, ustrezni izhod PID pa je nadzor pretoka tekočega dušikovega izdelka, odvzetega iz zgornjega stolpa. Na podlagi dane vrednosti tekočega dušikovega izdelka FIC1630, ekstrahirano iz zgornjega stolpa, v kombinaciji z zneskom PID krmilnega izhoda TIC1717, je nastavljena vrednost FIC1630 kaskadna in kompenzirana, kar lahko uresniči nadzor nad refluksom glavnega destilacijskega stolpa.
Ukrepi za preprečevanje velikega zaostajanja in prekomerne prilagoditve nadzora procesov
Ukrepi za preprečevanje velikega zaostajanja:
Pretvorite temperaturne podatke, ki jih zaznamo z odkrivanjem konca kontrolne zanke TIC1717 v termodinamično temperaturo
Nastavite faktor amplifikacije, da izboljša občutljivost podatkov o odkrivanju. Kot krmilno spremenljivko izberite izhod tekočega dušika, ker hitro in učinkovito vpliva na razmerje refluksa zgornjega stolpa. Ukrepi za preprečevanje prekomerne prilagoditve:
Vzemite omejen obseg za izhod glavne zanke za nadzor procesa TIC1717
Programiranje modula za omejevanje krmilnega izhodnega območja
Določite območje oblikovanja, ki temelji na tekočem dušikovem izhodu izdelka za ločevanje zraka
Zaključek
Pri nadzoru instrumentov in števcev industrijske avtomatizacije z nenehno optimizacijo krmilne poti in izboljšanjem natančnosti krmiljenja je mogoče bolje izvajati potencial instrumentov in števcev. Ta kaskadna kontrolna shema izhaja iz idej starejših inženirjev procesov. Tehnično osebje mora sistematično analizirati zahteve za nadzor procesa, raziskati potencial opreme naprave in zagotoviti, da lahko oprema še vedno deluje stabilno in zanesljivo v zapletenem in spremenljivem industrijskem proizvodnem okolju. S tehnološkimi inovacijami lahko avtomatizacijski instrumenti in števci igrajo pomembnejšo vlogo pri prihodnji industrijski proizvodnji.
