Abstrakt
Temperaturdetekteringspunkten som används av luftseparationsenheten är baserad på principen om destillationsgas-vätska jämvikt. Genom funktionen som presenterar en gas-vätska jämviktskorrespondens med materialkomponenterna återspeglar den indirekt trenden med materialkompositionförändringar och svarar snabbt och snabbt på den faktiska processen. Denna process har enastående värde. De använda kontrollvariablerna kan direkt och effektivt svara på destillationsförhållandena i destillationstornet, vilket hjälper till att optimera detekterings- och exekveringsresultaten för processkontrollslingan. Det är en processautomationskontrollmetod med brett applikationsvärde. Detta dokument analyserar kaskadkontrollschemat för destillationstorntemperaturen för luftseparationsenheten.
I. Introduktion till bakgrundstekniken för luftseparationsenhet
Ii. Interaktion mellan huvuddestillationstornet och Argon Distillation Tower
Iii. Implementeringsprocessen för kontrollschemat
Iv. Design av huvud- och hjälpprocesslingorna för huvuddestillationstornsvariablerna
V. Åtgärder för att förhindra stor fördröjning och överjustering av processkontroll
Vi. Slutsats
Introduktion till bakgrundstekniken för luftseparationsenhet
DeLuftseparationsenhetanvänder huvudsakligen de olika kokpunkterna av syre, kväve och argon i luften för att kondensera luften, och sedan delvis avdunsta och delvis kondensera luften flera gånger och därmed separera syre, kväve och argon i luften. Denna metod kallas kryogen destillation. Huvuddestillationstornet inser separationen av syre och kväve i luften och producerar samtidigt råmaterialkomponenter för argonuttag. Råmaterialet kommer att transporteras till argondestillationssystemet för att avlägsna syre och kväve i det. Metoden för argonutvinning antar också kryogen destillation.
Kärnprocessenheten för luftseparationsenheten är destillationssystemet och destillationstornet är kärnutrustningen. Vid drift kommer förändringar i bearbetningsluftflödet och produktstrukturen att påverka destillationsprocessen. Driftsstatusen för huvuddestillationstornet för luftseparationsenheten är den viktigaste faktorn som påverkar argondestillationen. Endast genom att säkerställa att huvuddestillationstornet är i det bästa driftsprocessstillståndet kan destillationen av argonutvinningssystemet och den normala driften av den råa argonkondensorn säkerställas.
Interaktion mellan huvuddestillationstornet och Argon Distillation Tower
I gaskomponenterna i råmaterialfraktionen i Argon -destillationstornet, om kväveinnehållet överskrider konstruktionsvärdet, kommer det att orsaka onormalt värmeväxling i det råa Argon -tornets toppkondensor, vilket orsakar en stor processförändring i flödeshastigheten för Argon -fraktionen som extraheras från den huvudsakliga distillationstornet, som inte bara orsakar den argiska extraktionstorn tornet om arbetsförhållandena försämras, påverkar separationen av syre och kväve i huvuddestillationstornet och till och med orsakar att syre- och kväveprodukterna hos anordningen inte kan levereras normalt till utsidan, vilket har en negativ inverkan på den stabila produktionen av luftseparationsenheten.
Den automatiska kontrollen av känslighetstemperaturen för huvuddestillationstornet som antagits i detta dokument är baserat på behovet av att stabilisera huvuddestillationstornet i luftseparationen, och tekniska förbättringar och utveckling görs för att uppnå effektiv kontroll av destillationsförhållandena för luftseparationsenheten. Som källmaterialet i argondestillationssystemet, när kvävekomponenten i den råa argonfraktionen överskrider standarden, kommer det att orsaka allvarliga processfluktuationer, som kallas "kväveplugg". Endast genom att effektivt kontrollera destillationen av huvuddestillationstornet kan förekomsten av onormala arbetsförhållanden för "kväve plugging" undvikas och förebyggande effekt spelas.
Implementeringsprocess för kontrollschema
Den specifika implementeringsprocessen är:
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 liquid nitrogen extraction Flödesproduktionen med huvudprocessens kontrollslinga kompenseras med det inställda flytande kväveproduktflödet inom ett visst intervall så att det slutliga extraktionsbeloppet för flytande kväveprodukt har en effekt på den flytande kväve -återflödesmängden för huvuddestillationstornet förändrar refluxförhållandet för huvuddestillationstornet och slutligen inser den exakta kontrollen av känslighetstemperaturen för huvuddestillationstornet
Design av huvud- och hjälpprocesslingor för huvuddestillationstornvariabler
Den känsliga punkten för huvuddestillationstornet är den position där koncentrationsgradienten förändras mest på alla destillationsförpackningsskikt i destillationstornet. Den känsliga punkttemperaturen är den maximala koncentrationsgradientförändringen, och dess motsvarande temperatur är torntemperaturen på destillationens gas-vätska jämviktsfasdiagram. Uppgifterna om temperaturen på den känsliga punkten för huvuddestillationstornet som detekteras av DC: er jämförs med de designade teoretiska data, och PID (proportionell integrerad differentiell) kontroll av huvudprocesskontrollslingan inuti DC: erna kan användas. Huvudprocessstyrningsslingan definieras som TIC1717, och motsvarande PID -utgång är flödeskontrollen av den flytande kväveprodukten som tagits ut ur det övre tornet. Baserat på det givna värdet på den flytande kväveprodukten FIC1630 extraherad från det övre tornet, i kombination med kompensationsbeloppet för PID -kontrollutgången för TIC1717, är det inställda värdet för FIC1630 kaskad och kompenserad, vilket kan förverkliga reflux -förhållandet för huvuddestillationstornet.
Åtgärder för att förhindra stora fördröjningar och överjustering av processkontroll
Åtgärder för att förhindra stor fördröjning:
Konvertera temperaturdata som upptäcks av detekteringsänden av TIC1717 -kontrollslingan till termodynamisk temperatur
Ställ in amplifieringsfaktorn för att förbättra känsligheten för detekteringsdata. Välj den flytande kväveutgången som kontrollvariabel eftersom den påverkar återflödesförhållandet för det övre tornet snabbt och effektivt. Åtgärder för att förhindra överjustering:
Ta ett begränsat intervall för utgången från huvudprocessens kontrollslinga TIC1717
Programmering av begränsningsmodulen för kontrollutgångsområdet
Definiera designområdet baserat på den flytande kväveutgången från luftseparationsenhetsprodukten
Slutsats
Vid kontrollen av industriella automatiseringsinstrument och mätare, genom att kontinuerligt optimera kontrollvägen och förbättra kontrollnoggrannheten, kan potentialen för instrument och mätare utövas bättre. Detta kaskadkontrollschema kommer från idéerna från Senior Process Engineers. Teknisk personal måste systematiskt analysera processkontrollkraven, utforska potentialen för enhetsutrustningen och se till att utrustningen fortfarande kan fungera stabilt och pålitligt i en komplex och föränderlig industriproduktionsmiljö. Genom teknisk innovation kan automatiseringsinstrument och mätare spela en viktigare roll i framtida industriell produktion.
