Abstrait
Le point de détection de la température utilisé par l'unité de séparation de l'air est basé sur le principe de l'équilibre gaz-liquide de distillation. Grâce à la fonction qui présente une correspondance d'équilibre gaz-liquide avec les composants du matériau, il reflète indirectement la tendance des changements de composition du matériau et répond directement et rapidement au processus réel. Ce processus a une valeur exceptionnelle. Les variables de contrôle utilisées peuvent répondre directement et efficacement aux conditions de distillation de la tour de distillation, ce qui aide à optimiser les résultats de détection et d'exécution de la boucle de contrôle de processus. Il s'agit d'une méthode de contrôle d'automatisation des processus avec une large valeur d'application. Cet article analyse le schéma de contrôle en cascade de la température de la tour de distillation de l'unité de séparation d'air.
I. Introduction à la technologie de fond de l'unité de séparation de l'air
Ii Interaction entre la tour de distillation principale et la tour de distillation de l'argon
Iii. Processus de mise en œuvre du schéma de contrôle
Iv. Conception des boucles de contrôle des processus principales et auxiliaires des variables de la tour de distillation principale
V. Mesures pour empêcher un gros décalage et une surexploitation du contrôle des processus
Vi. Conclusion
Introduction à la technologie de fond de l'unité de séparation d'air
LeUnité de séparation d'airutilise principalement les différents points d'ébullition de l'oxygène, de l'azote et de l'argon dans l'air pour liquéfier l'air, puis s'évaporent et condense partiellement l'air plusieurs fois, séparant ainsi l'oxygène, l'azote et l'argon dans l'air. Cette méthode est appelée distillation cryogénique. La principale tour de distillation réalise la séparation de l'oxygène et de l'azote dans l'air, et produit en même temps des composants de matières premières pour l'extraction de l'argon. La matière première sera transportée vers le système de distillation de l'Argon pour éliminer l'oxygène et l'azote. La méthode d'extraction d'argon adopte également la distillation cryogénique.
L'unité de processus centrale de l'unité de séparation d'air est le système de distillation et la tour de distillation est l'équipement central. En fonctionnement, les changements dans le flux d'air de traitement et la structure du produit affecteront le processus de distillation. L'état de fonctionnement de la principale tour de distillation de l'unité de séparation d'air est le principal facteur affectant la distillation de l'Argon. Ce n'est qu'en veillant à ce que la principale tour de distillation se trouve dans l'état de processus de fonctionnement le plus opérationnel que la distillation du système d'extraction de l'argon et le fonctionnement normal du condenseur d'argon brut soient assurés.
Interaction entre la tour de distillation principale et la tour de distillation de l'argon
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 distillation conditions of the main Tour de distillation si les conditions de travail se détériorent, affectant la séparation de l'oxygène et de l'azote dans la principale tour de distillation, et même, ce qui a fait que les produits d'oxygène et d'azote de l'appareil ne peuvent pas être normalement fournis à l'extérieur, ce qui a un impact négatif sur la production stable de l'unité de séparation d'air.
Le contrôle automatique de la température de sensibilité de la principale tour de distillation adoptée dans cet article est basé sur la nécessité de stabiliser la principale tour de distillation de la séparation de l'air, et des améliorations techniques et des développements sont effectués pour atteindre un contrôle efficace des conditions de distillation de l'unité de séparation d'air. En tant que matériau source du système de distillation de l'argon, une fois que la composante d'azote de la fraction argon brute dépasse la norme, elle provoquera de graves fluctuations de processus, qui est appelée "bouchon d'azote". Ce n'est qu'en contrôlant efficacement la distillation de la principale tour de distillation que la survenue de conditions de travail anormales de "bouchage d'azote" est évitée et que l'effet préventif soit joué.
Processus de mise en œuvre du schéma de contrôle
Le processus de mise en œuvre spécifique est:
Définissez la boucle de contrôle de cascade de processus via le système de contrôle automatique (DCS) Réglez l'entrée de la boucle de contrôle de processus principale au point de détection de température du point sensible de la tour de distillation principale, prenez le flux d'extraction de l'azote liquide de la tour de distillation principale comme flux de sortie Le débit d'écoulement d'extraction d'azote par la boucle principale de contrôle du processus est compensé par le flux de produits azotés liquides à une certaine plage afin que la quantité d'extraction finale de produit d'azote liquide final ait un effet sur la quantité de reflux d'azote liquide de la tour de distillation principale change le rapport de reflux de la tour de distillation principale et réalise enfin le contrôle précis de la température de sensibilité de la tour de distillation principale
Conception des boucles de contrôle des processus principales et auxiliaires pour les variables de la tour de distillation principale
Le point sensible de la tour principale de distillation est la position où le gradient de concentration change le plus sur toutes les couches d'emballage de distillation de la tour de distillation. La température du point sensible est le changement maximal du gradient de concentration, et sa température correspondante est la température de la tour sur le diagramme de phase d'équilibre de la distillation en gaz-liquide. Les données de la température du point sensible de la tour de distillation principale détectée par DCS sont comparées aux données théoriques conçues, et le contrôle PID (différentiel intégral proportionnel) de la boucle de contrôle de processus principale à l'intérieur du CDS peut être utilisé. La boucle de contrôle du processus principale est définie comme TIC1717, et la sortie PID correspondante est la commande d'écoulement du produit d'azote liquide retiré de la tour supérieure. Sur la base de la valeur donnée du produit d'azote liquide FIC1630 extrait de la tour supérieure, combinée avec la quantité de compensation de la sortie de contrôle PID de TIC1717, la valeur définie de la FIC1630 est en cascade et compensée, qui peut réaliser le contrôle du rapport de reflux de la principale tour de distillation.
Mesures pour empêcher un gros décalage et une surexploitation du contrôle des processus
Mesures pour empêcher un gros décalage:
Convertir les données de température détectées par l'extrémité de détection de la boucle de commande TIC1717 en température thermodynamique
Définissez le facteur d'amplification pour améliorer la sensibilité des données de détection. Sélectionnez la sortie d'azote liquide comme variable de contrôle car elle affecte rapidement et efficacement le rapport de reflux de la tour supérieure. Mesures pour prévenir la surexploitation:
Prenez une plage limitée pour la sortie de la boucle de contrôle de processus principale TIC1717
Programmation du module de limitation de la plage de sortie de contrôle
Définissez la plage de conception en fonction de la sortie d'azote liquide du produit de l'unité de séparation d'air
Conclusion
Dans le contrôle des instruments et des compteurs d'automatisation industrielle, en optimisant continuellement le chemin de contrôle et en améliorant la précision de contrôle, le potentiel des instruments et des compteurs peut être mieux exercé. Ce schéma de contrôle en cascade provient des idées des ingénieurs de processus seniors. Le personnel technique doit analyser systématiquement les exigences de contrôle des processus, explorer le potentiel de l'équipement de l'appareil et s'assurer que l'équipement peut toujours fonctionner de manière stable et de manière fiable dans un environnement de production industriel complexe et modifiable. Grâce à l'innovation technologique, les instruments d'automatisation et les compteurs peuvent jouer un rôle plus important dans la production industrielle future.
