공기 분리 장치는 증류 기체-액체 평형의 원리에 기초하여 온도 감지 지점을 채택한다. 재료 성분의 가스-액체 평형에 해당하는 기능을 통해, 재료 조성의 추세가 간접적으로 반영되며 실제 프로세스에 직접적이고 빠르게 응답 할 수 있습니다. 이 프로세스의 제어 변수는 증류 타워의 증류 작업 조건을 직접적이고 효과적으로 반영 할 수 있으며, 이는 프로세스 제어 루프의 감지 및 실행 결과를 최적화하는 데 도움이되며 광범위한 응용 프로그램 값을 갖는 프로세스 자동화 제어 방법입니다. 이 논문은 공기 분리 장치에서 증류탑의 온도에 대한 캐스케이드 제어 체계를 분석합니다.
키워드
공기 분리 장치; 가스 액체 균형 원리; 캐스케이드 제어
공기 분리 장치는 주로 공기 중의 산소, 질소 및 아르곤의 다양한 비등점을 사용하여 공기를 액화시킨 다음 공기 중의 산소, 질소 및 아르곤을 분리하기 위해 여러 부분 증발 및 부분 응축을 수행합니다. 이 방법을 극저온 증류라고합니다. 주요 증류 타워는 공기 중 산소와 질소를 분리하는 동시에 아르곤 추출을위한 원료 성분을 생성합니다. 원료는 산소와 질소를 제거하기 위해 아르곤 증류 시스템으로 운반됩니다. 아르곤 추출은 또한 극저온 증류를 사용합니다.
증류 시스템은 공기 분리 장치의 핵심 공정 장치이며 증류 타워는 핵심 장비입니다. 작업 과정에서 처리 공기 유량 및 제품 구조의 변화가 증류 공정에 영향을 미칩니다. 주요 증류 타워의 작동 상태는 아르곤 증류에 영향을 미치는 주요 요인입니다. 주요 증류탑이 최상의 작동 공정 상태에 있음을 확인 함으로써만 아르곤 추출 시스템의 증류 및 원유 아르곤 응축기의 정상적인 작동이 보장 될 수 있습니다. 아르곤 증류 타워의 원료 분획의 가스 성분의 질소 함량이 설계 값을 초과하는 경우, 원유 아르곤 타워 탑 응축기의 열 교환은 비정상적이어서 아르곤 분획의 유량이 크게 변화하여 주요 증류 탑에서 추출 된 유량의 유량 변화가 발생할 수 없으며, 산소 분리 할 수 없게 만들 수 없으며, 이는 산산으로 불가능하게 만들 수 없으며, 이는 산산으로 불가능하게 만들 수 없으며, 이는 불가능하게 만들 수 없게 만들지 않을뿐 아니라 증류 타워 작업 조건이 악화되고 장치의 산소 및 질소 생성물이 일반적으로 외부에 공급 될 수 없다는 문제를 일으키는 경우 공기 분리 장치의 안정적인 생산에 부정적인 영향을 미칩니다. 주요 증류탑과 아르곤 증류탑은 서로 영향을 미치고 홍보합니다. 주요 증류 타워를 최적화함으로써 만 공기 분리 장치의 제품 추출 속도가 이상적인 상태에 도달 할 수 있습니다.
이 기사에서 채택 된 주요 증류탑 감도 온도의 자동 제어는 공기 분리의 주요 증류탑을 안정화시키고 공기 분리 장치의 증류 작업 조건을 효과적으로 제어하기 위해 기술을 개선하고 개발하는 것입니다. 아르곤 증류 시스템의 소스 재료로서, 생 아르곤 분획은 질소 구성 요소가 표준을 초과하면 심각한 프로세스 변동, 즉 "질소 막기"를 유발할 것이다. 주요 증류 타워의 증류를 효과적으로 제어함으로써 만 "질소 막힘"의 비정상적인 작업 조건이 발생할 수 있습니다.
특정 구현 프로세스는 다음과 같습니다. 자동 제어 시스템 (DCS)을 통한 프로세스 캐스케이드 제어 루프를 설정하고, 주요 증류 타워의 민감한 점의 온도 감지 지점으로 주요 프로세스 제어 루프의 입력을 설정하고, 제어 출력 변수로서 주 증류 타워의 액체 질소 추출 흐름을 사용하며, AIXILIARY LOOP의 주어진 수정 보상으로서 액체 질소 추출 흐름을 사용합니다. 즉, 미리 결정된 액체 질소 출력에 기초하여, 액체 질소 추출 흐름은 주요 공정 제어 루프를 통해 출력되며, 보상 계산은 특정 범위 내에서 설정된 액체 질소 생성물 흐름으로 수행되므로, 최종 액체 질소 생성물 추출량은 최종 유동성 역류에 영향을 미치며, 주요 증류소의 명성이 변경되어 있으며, 이로 인해 현장의 재진성이 변경되었으며, 그로 인해 현장의 재진성이 변경되었으며, 그 결과, 그로 인해 현장이 변경되었다. 주요 증류탑의 감도 온도.
2. 공기 분리 장치의 주요 증류 타워의 변수에 대한 메인 및 보조 프로세스 제어 루프의 설계 및 선택
공기 분리 장치의 핵심 단위는 증류 시스템입니다. 주요 증류 타워의 민감한 점은 농도 구배가 증류탑의 모든 증류 포장층에서 가장 많이 변화하는 위치입니다. 증류 타워의 높이를 따라, 각 증류 가스 액체 질량 전달 계면에서, 증류 질량 전달 장치의 높이에 해당하는 농도 구배 변화 속도의 분포가 있는데, 여기서 가장 큰 농도 구배 변화를 갖는 위치는 증류 민감한 점이다. 이 지점의 설계 데이터는 액체상 산소 농도와 이론적 기체-액체 평형 상 다이어그램에서의 가스 상 산소 농도 사이의 편차의 최대 지점에 해당하는 공정 시뮬레이션 소프트웨어에 의해 계산됩니다. 이론적 분석 및 원리로부터, 민감한 점 온도는 농도 구배 변화의 최대 지점에 해당하는 증류 기체-액체 평형 상 다이어그램의 타워 온도이다.
DCS에 의해 검출 된 주 증류 타워의 민감한 점 온도의 데이터는 설계된 이론 데이터와 비교됩니다. DCS 내부의 주요 프로세스 제어 루프 PID (비례 적분 차동)는이 지점을 주요 프로세스 제어 루프의 감지 지점으로 사용하고 민감한 점 디자인 온도 및 PID 작동을 수행하는 데 사용됩니다. 측정 된 설계 온도는 -187.5도입니다. 주요 공정 제어 루프는 TIC1717로 정의되며 해당 PID 출력은 상단 타워 액체 질소 제품 제거 흐름 제어입니다. TIC1717의 PID 제어 출력의 보상량과 결합 된 상부 타워에서 추출 된 액체 질소 생성물 FIC1630의 주어진 값에 기초하여, FIC1630의 설정 값이 계단식 및 보상되어 메인 증류탑의 환류 비율의 제어를 실현한다. 역류 비율, 키 공정 작동 변수를 통해, 역류 비율은 설계와 일치하여, 상부 타워 증류의 가스 액체 균형이 설계 값에 접근하고, 상부 타워 스트리핑 섹션에서 추출 된 아르곤 증류에 필요한 원료 분획의 조성이 정확하게 제어된다. 상단 타워에 민감한 점 온도 TI1717이 설계 온도보다 낮은 경우, 연속 PID 제어 출력은 TIC1717 주요 공정 제어 루프를 통해 완료되어 액체 질소 제품 출력 흐름 FI1630을 제어하여 기본 증류 타워의 역류 비율이 설계 범위 내에서 유지되고 Ti1717의 선도 제어가 실현됩니다. 아르곤 증류에 필요한 원료 분획은 상단 타워의 스트리핑 섹션에서 나오기 때문에, 주요 증류 타워의 민감한 점의 효과적인 제어는 설계 범위 내에서 주요 증류 타워의 스트리핑 섹션의 농도 분포를 제어 할 수 있으며, 스트리핑 섹션에서 질소 성분의 정상 농도 분포를 실현할 수있다.
3. 프로세스 제어 및 프로세스 제어 출력 변수의 큰 지연을 방지하는 방법
상기 공정 제어 원칙에 기초하여, 위에서 도입 된 주 증류 타워의 주요 프로세스 제어 루프의 주요 공정 제어 변수 선택은 공기 분리 공정의 작동 중에 채택 될 수있다. 주요 증류 타워의 민감한 점 온도의 선택은 공정 시뮬레이션 계산 및 가스 액체 평형 이론을 기반으로합니다. 가장 큰 농도 구배 변화의 요점은 프로세스 부하 및 작업 조건이 변경된 후 실제 프로세스 변경을 가장 빠르게 반영 할 수있는 프로세스 데이터입니다. 주 증류 타워에 대해 선택된 공정 민감한 점은 액체 공기가 원유 아르곤 응축기에서 주요 증류 타워로 수증기를 증발시키는 부분에 해당하는 증류 패킹 섹션의 기상 섹션에서 나옵니다. 순수한 프로세스 지연으로 인한 프로세스 제어 문제를 해결함으로써 제어 품질을 효과적으로 개선 할 수 있습니다.
주 공정 제어 루프의 제어 품질을 향상시키기 위해, TIC1717 제어 루프의 검출 말단에 의해 감지 된 온도 데이터는 열역학적 온도로 변환되어야하며, 증폭 계수는 적시에 효과적인 프로세스 제어를 달성하기 위해 검출 데이터의 감도를 향상시키기 위해 설정되어야한다.
공정 관련 연결로부터, 상단 타워 환류 비율에 대한 주요 증류 타워 액체 질소 출력의 영향은 빠르고 효과적이며, 주요 증류 타워 감도 TI1717의 데이터 변화는 환류 비율 변화에 대한 가장 직접적이고 효과적인 감지 변수이다. 또한, 특정 범위 내에서 액체 질소 생성물의 출력을 수정하고 보상하는 것은 생산 운영을위한 가장 제어 가능하고 효과적인 측정치이며 주 단위의 안정적인 생산을 보장합니다. 공기 분리 장치의 주요 가스 제품의 출력은 후속 고객을 보장하는 주요 지표입니다. 생산 중에는 마음대로 조정할 수 없습니다. 특정 범위 내에서 액체 질소 생성물의 양을 조정함으로써 후속 가스 고객의 요구를 보장 할뿐만 아니라 가장 비용이 많이 드는 방법이 될 수 있습니다.
주요 증류 타워 감도 자동 제어 프로그램은 액체 질소 출력 제품 흐름의 보상을 기반으로합니다. 공정 교란에서 공기 분리 장치의 자동 보정 제어 모드 일뿐입니다. 공기 분리 장치에 넓은 범위의 하중 변화가있을 때 프로세스 제어를 수행 할 수 없습니다. 따라서 증류 타워 감도 자동 제어 프로그램이 액체 질소 출력 캐스케이드 보정 모드를 출력 할 때, 기본 프로세스 제어 루프 루프 TIC1717의 출력에 대한 특정 한계 범위를 채택해야합니다. 제어 출력 범위 제한 모듈을 프로그래밍하고 공기 분리 장치 제품의 액체 질소 출력의 설계 범위에 따라 IT를 정의함으로써, 오버 슈트를 피하기 위해 특정 제어 출력 한계가 유지됩니다.
액체 질소 생성물의 설계 용량 데이터에 기초하여, 주요 공정 제어 루프의 출력은 해당 비율로 제한되어 있으며, 이는 공정 교란이 발생할 때 공정 편차를 적시에 제어하고 수정할 수 있으며, 주요 주요 증류탑 프로세스 제어 변수의 실시간 추적 및 제어를 인식하며, 항공 분리 장치의 후속 파이프 라인 가스 고객의 안정 가스 제품 출력을 보장합니다. 액체 출력의 자동 보정 보상 방법을 사용함으로써, 공기 분리 장치의 증류 조건은 최적의 공정 상태에서 자동으로 제어 될 수 있으며, 설계에 의해 계산 된 주요 공정 제어 변수는 대상 제어 값으로 사용되어 자동 증류의 안정적인 작업 조건을 달성합니다.
산업용 자동화 기기 및 미터의 제어에서 제어 경로를 지속적으로 최적화하고 제어 정확도를 향상 시키면 기기와 미터가 잠재력을 더 잘 발휘하고 산업 생산 자동화 수준을 향상시키는 데 더 많은 기여를 할 수 있습니다. 산업 생산 분야에서 DCS 시스템은 다양한 생산 공정의 지능형 구현을위한 강력한 플랫폼을 제공합니다. 프로세스 엔지니어와 자동화 엔지니어가 다양한 새로운 최적화 체계에서 긴밀히 협력하면 증류 타워의 증류 자동화가 효과적으로 실현 될 수 있습니다. 이 캐스케이드 제어 솔루션은 선임 프로세스 엔지니어의 아이디어에서 파생됩니다. 기술 담당자는 프로세스 제어 요구 사항을 체계적으로 분석하고 장비의 잠재력을 누르고 복잡하고 변경 가능한 산업 생산 환경에서 장비의 안정적이고 안정적인 작동을 보장해야합니다. 동시에 기술 혁신을 통해 자동화 된 기기는 미래의 산업 생산에서 더 중요한 역할을 수행하고 기업을보다 뛰어난 미래로 이끌 수 있습니다.
