Технология карбамида - Горловский Д.М.
Скачать (прямая ссылка):
Для жидких потоков авторами [27] получены выражения плотности (в т/м3) в виде аппроксимирующих полиномов:
для жидкого аммиака
(1NH3 -=- 1.5359•10-^4-0,64 (VII 1.8)
для раствора карбамида
Pp. к —0,6172-Ю-3/ 4-0,2792Ск -|- 0,673- I0"4/CK4- 1,01114 (VIIl1.9)
где t — температура потока, 0C; Ск — концентрация карбамида в растворе, масс. доли.
Интерполяционные уравнения для вычисления рсо2 и рн2о имеются в статье [28].
Для учета количества потребляемого тепла используются полученные [27] по справочным данным аппроксимирующие полиномы значений энтальпии і (в МДж/т) перегретого пара высокого
(P = 0,9—2 МПа) и низкого (P = 0,7—0,9 МПа) давлений — соответственно (VIII. 10) и (VIII. 11):
і ^ (0,5386/ — 10"«•0,3856F — 28,713P — 0.4673Р2 + 0.08218Р/ + 575,98) 4,1868
(VIII.10)
t =(0,4344* —44,105Р +0,1551 Pf +601,73) 4,1868 (VIII. 11)
где t — температура пара, °С; P — давление пара, МПа.
Ввод информации о расходах и температурах жидкостных и газовых потоков, температурах и давлениях в технологических аппаратах осуществляется от датчиков аналоговых величин.-Для ввода значений расхода электроэнергии, выработки готового продукта, расхода РУАС применены нестандартные число-импульсные датчики.
Некоторую сложность представляет замер расхода РУАС. Поскольку на этом участке из-за высокой агрессивности и кристал-лизуемости среды трудно установить расходомер, расход определяется косвенно с помощью датчика импульсов по числу оборотов основного вала насоса.
Обработанные значения технологических параметров записываются в специальном массиве оперативной памяти УВМ и затем используются для расчета текущих значений показателей работы агрегатов. При отсутствии полной первичной информации в массиве памяти сохраняются предыдущие значения расчетных показателей. Вся информация о технологическом процессе прежде, чем попасть в массив обработанных значений параметров, проверяется на соответствие текущего (действительного) значения параметра пределам достоверности и максимальной скорости измерения І29]. Если значение параметра не удовлетворяет этим условиям, то оно отбрасывается и в расчет принимается предыдущее значение этого параметра. Кроме того, для временного отключения какого-либо датчика при работе системы (проверка или ремонт) алгоритмом контроля предусматривается для каждого параметра признак отключения датчика, который вводится в УВМ оператором или, в случае отключения датчиков на неработающих агрегатах, программно. При наличии этого признака в памяти УВМ сохраняется предыдущее значение параметра.
В соответствии с алгоритмом первичной обработки информации истинное значение технологического параметра Uj^ajYj + b, (VI 11.12)
где а,, Ь —коэффициенты аппроксимации; Yj = Км — для линейных шкал; Yj — (/' /Хм — Для нелинейных шкал (Кк — машинный код).
Этим же алгоритмом учитываются корневые поправки к значениям расходов, т. е. изменение плотности измеряемого потока в зависимости от текущих значений его давления, температуры, концентрации.
Проверенная информация сглаживается по формуле экспоненциального сглаживания [27]
0(п) = у(п— \) + 1с[у(п)~у(п- 1)] (Vl П. 13)
где у (п) — несглаженное текущее значение параметра; у (п — — 1) — сглаженное значение на предыдущем опросе; %с — коэффициент сглаживания.
Оптимальное значение коэффициента сглаживания в смысле минимума среднеквадратичной ошибки равно [27]:
ь-W <VMU4>
где Ryy (0), Ryy (1) — значения автокорреляционной функции параметра у для интервала времени т = 0 ит = T (T — интервал опроса параметра у) соответственно.
В разработанной авторами [27] программе предусматривается периодическая коррекция коэффициентов сглаживания по уравнению (VIII.14).
При использовании уравнения (VIII.13) предварительно проверяется соответствие предыдущего сглаженного значения у (п — — 1) пределам достоверности, и в случае несоответствия у (п) принимается равным текущему значению у (п). Это позволяет при различного рода сбоях быстро восстановить информацию в массиве обработанных значений технологических параметров.
Кроме того, алгоритм контроля предусматривает расчет значений технологических параметров, усредненных за час, хозрасчетных — за смену, сутки и месяц с подведением итоговых показателей потребления сырья, энергии и выпуска продукта, а также контроль соответствия технологических параметров регламентным нормам. Причем, для основных параметров предусматривается регистрация на оперативном бланке времени информации о длительности нарушения режима и наихудшего значения параметра за весь период нарушения.
Как было отмечено выше, задачи управления технологическим процессом решаются АСУТП с использованием математической модели агрегата карбамида как ХТС, включающей модели отдельных аппаратов и узлов агрегата. Математическая модель колонны синтеза основана на уравнении для степени превращения CO2 в карбамид хв, которое получено авторами [27] как эмпирическое интегральное кинетическое уравнение:
*„-=л:*{1 — ехр [— тпДЗ,2 + 3,51F)]} (VIII. 15)