अंतर्वस्तु
अमूर्त
I. वायु पृथक्करण इकाई की पृष्ठभूमि प्रौद्योगिकी का परिचय
Ii। एयर सेपरेशन यूनिट में मुख्य आसवन टॉवर के चर के लिए मुख्य और सहायक प्रक्रिया नियंत्रण लूप का डिजाइन और चयन
Iii। प्रक्रिया नियंत्रण के बड़े अंतराल को रोकने के तरीके और प्रक्रिया नियंत्रण आउटपुट चर का चयन
Iv। प्रक्रिया नियंत्रण के अति-समायोजन को रोकने के लिए उपाय
वी। निष्कर्ष
वायु पृथक्करण इकाई आसवन गैस-तरल संतुलन के सिद्धांत के आधार पर तापमान का पता लगाने के बिंदुओं को अपनाती है। सामग्री घटकों के गैस-तरल संतुलन से मेल खाने वाले फ़ंक्शन के माध्यम से, यह अप्रत्यक्ष रूप से सामग्री संरचना में परिवर्तन की प्रवृत्ति को दर्शाता है और वास्तविक प्रक्रिया का सीधे और जल्दी से जवाब दे सकता है। इस प्रक्रिया के नियंत्रण चर सीधे और प्रभावी रूप से आसवन टॉवर के आसवन कार्य स्थितियों को प्रतिबिंबित कर सकते हैं, जो प्रक्रिया नियंत्रण लूप के पहचान और निष्पादन परिणामों को अनुकूलित करने के लिए सहायक है, और व्यापक अनुप्रयोग मूल्य के साथ एक प्रक्रिया स्वचालन नियंत्रण विधि है। यह पेपर एयर सेपरेशन यूनिट में डिस्टिलेशन टॉवर के तापमान के लिए कैस्केड कंट्रोल स्कीम का विश्लेषण करता है।
कीवर्ड
वायु पृथक्करण इकाई; गैस-तरल संतुलन सिद्धांत; कैस्केड नियंत्रण
1। वायु पृथक्करण इकाई की पृष्ठभूमि प्रौद्योगिकी का परिचय
एयर सेपरेशन यूनिट मुख्य रूप से हवा में तरली से हवा में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन के विभिन्न उबलते बिंदुओं का उपयोग करती है, और फिर हवा में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और आर्गन को अलग करने के लिए कई आंशिक वाष्पीकरण और आंशिक संक्षेपण का संचालन करती है। इस विधि को क्रायोजेनिक आसवन कहा जाता है। मुख्य आसवन टॉवर हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को अलग करने के लिए जिम्मेदार है, और एक ही समय में आर्गन निष्कर्षण के लिए कच्चे माल के घटकों का उत्पादन करता है। कच्चे माल को ऑक्सीजन और नाइट्रोजन को हटाने के लिए आर्गन डिस्टिलेशन सिस्टम में ले जाया जाएगा। आर्गन निष्कर्षण भी क्रायोजेनिक आसवन का उपयोग करता है।
आसवन प्रणाली वायु पृथक्करण इकाई की मुख्य प्रक्रिया इकाई है, और आसवन टॉवर मुख्य उपकरण है। कार्य प्रक्रिया के दौरान, प्रसंस्करण वायु प्रवाह दर और उत्पाद संरचना में परिवर्तन आसवन प्रक्रिया को प्रभावित करेगा। मुख्य आसवन टॉवर की परिचालन स्थिति आर्गन आसवन को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक है। केवल यह सुनिश्चित करके कि मुख्य आसवन टॉवर सबसे अच्छा ऑपरेटिंग प्रक्रिया में है, आर्गन निष्कर्षण प्रणाली का आसवन हो सकता है और क्रूड आर्गन कंडेनसर के सामान्य संचालन को सुनिश्चित किया जा सकता है। यदि आर्गन डिस्टिलेशन टॉवर के कच्चे माल के अंश के गैस घटक में नाइट्रोजन सामग्री डिजाइन मूल्य से अधिक हो जाती है, डिस्टिलेशन टॉवर यदि काम की स्थिति बिगड़ती है, और यहां तक कि समस्या का कारण बनती है कि डिवाइस के ऑक्सीजन और नाइट्रोजन उत्पादों को सामान्य रूप से बाहर की आपूर्ति नहीं की जा सकती है, जो एयर सेपरेशन यूनिट के स्थिर उत्पादन पर नकारात्मक प्रभाव डालता है। मुख्य आसवन टॉवर और आर्गन डिस्टिलेशन टॉवर प्रभाव और एक दूसरे को बढ़ावा देते हैं। केवल मुख्य आसवन टॉवर का अनुकूलन करके वायु पृथक्करण इकाई का उत्पाद निष्कर्षण दर एक आदर्श राज्य तक पहुंच सकती है।
इस लेख में अपनाया गया मुख्य आसवन टॉवर संवेदनशीलता तापमान का स्वचालित नियंत्रण वायु पृथक्करण के मुख्य आसवन टॉवर को स्थिर करना है, और वायु पृथक्करण इकाई के आसवन काम करने की स्थिति के प्रभावी नियंत्रण को प्राप्त करने के लिए प्रौद्योगिकी में सुधार करना और विकसित करना है। आर्गन डिस्टिलेशन सिस्टम की स्रोत सामग्री के रूप में, कच्चे आर्गन अंश गंभीर प्रक्रिया में उतार -चढ़ाव का कारण बनेगा, अर्थात् नाइट्रोजन घटक मानक से अधिक होने के बाद "नाइट्रोजन प्लगिंग"। केवल मुख्य आसवन टॉवर के आसवन को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करने से "नाइट्रोजन प्लगिंग" की असामान्य कार्य स्थितियों की घटना को रोका जा सकता है।
विशिष्ट कार्यान्वयन प्रक्रिया है: स्वचालित नियंत्रण प्रणाली (डीसीएस) के माध्यम से प्रक्रिया कैस्केड नियंत्रण लूप सेट करें, मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप के इनपुट को मुख्य आसवन टॉवर के संवेदनशील बिंदु के तापमान का पता लगाने के बिंदु के रूप में सेट करें, मुख्य आसवन टॉवर के तरल नाइट्रोजन निष्कर्षण प्रवाह को नियंत्रण आउटपुट चर के रूप में ले जाएं, और एयूकेशन के रूप में तरल नाइट्रोजन एक्सट्रैक्शन प्रवाह का उपयोग करें। यही है, पूर्व निर्धारित तरल नाइट्रोजन आउटपुट के आधार पर, तरल नाइट्रोजन निष्कर्षण प्रवाह मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप के माध्यम से आउटपुट होता है, और मुआवजा गणना एक निश्चित सीमा के भीतर सेट तरल नाइट्रोजन उत्पाद प्रवाह के साथ किया जाता है, ताकि अंतिम तरल नाइट्रोजन उत्पाद निष्कर्षण राशि का मुख्य डिस्ट्रिप्शन के तरल नाइट्रोजन की मात्रा में एक प्रभाव होता है। मुख्य आसवन टॉवर की संवेदनशीलता तापमान।
वायु पृथक्करण इकाई की मुख्य इकाई आसवन प्रणाली है। मुख्य आसवन टॉवर का संवेदनशील बिंदु वह स्थिति है जहां एकाग्रता ढाल आसवन टॉवर के सभी आसवन पैकिंग परतों पर सबसे अधिक बदलता है। आसवन टॉवर की ऊंचाई के साथ, प्रत्येक आसवन गैस-तरल द्रव्यमान हस्तांतरण इंटरफ़ेस पर, आसवन द्रव्यमान हस्तांतरण इकाई की ऊंचाई के अनुरूप एकाग्रता ढाल परिवर्तन दरों का वितरण होता है, जहां सबसे बड़ी एकाग्रता ढाल परिवर्तन के साथ स्थिति आसवन संवेदनशील बिंदु है। इस बिंदु के डिजाइन डेटा की गणना प्रक्रिया सिमुलेशन सॉफ्टवेयर द्वारा की जाती है, जो तरल चरण ऑक्सीजन एकाग्रता और सैद्धांतिक गैस-तरल संतुलन चरण आरेख पर गैस चरण ऑक्सीजन एकाग्रता के बीच विचलन के अधिकतम बिंदु के अनुरूप है। सैद्धांतिक विश्लेषण और सिद्धांत से, संवेदनशील बिंदु तापमान आसवन गैस-तरल संतुलन चरण आरेख पर टॉवर तापमान है जो एकाग्रता ढाल परिवर्तन के अधिकतम बिंदु के अनुरूप है।
डीसीएस द्वारा खोजे गए मुख्य आसवन टॉवर के संवेदनशील बिंदु तापमान के डेटा की तुलना डिज़ाइन किए गए सैद्धांतिक डेटा के साथ की जाती है। डीसीएस के अंदर मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप पीआईडी (आनुपातिक अभिन्न अंतर) का उपयोग इस बिंदु को मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप के पता लगाने के बिंदु के रूप में लेने के लिए किया जाता है, और संवेदनशील बिंदु डिजाइन तापमान के साथ तुलना में और पीआईडी संचालन करते हैं। मापा डिजाइन तापमान -187.5 डिग्री है। मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप को TIC1717 के रूप में परिभाषित किया गया है, और इसका संबंधित PID आउटपुट ऊपरी टॉवर तरल नाइट्रोजन उत्पाद हटाने का प्रवाह नियंत्रण है। ऊपरी टॉवर से निकाले गए तरल नाइट्रोजन उत्पाद FIC1630 के दिए गए मूल्य के आधार पर, TIC1717 के PID नियंत्रण आउटपुट के मुआवजे की राशि के साथ संयुक्त, FIC1630 के सेट मान को कैस्केड और मुआवजा दिया जाता है, जिससे मुख्य डिस्टिलेशन टॉवर के भाटा अनुपात के नियंत्रण का एहसास होता है। रिफ्लक्स अनुपात के माध्यम से, एक प्रमुख प्रक्रिया संचालन चर, रिफ्लक्स अनुपात को डिजाइन के अनुरूप बनाया जाता है, ताकि ऊपरी टॉवर आसवन का गैस-तरल संतुलन डिजाइन मूल्य के पास पहुंचे, और ऊपरी टॉवर स्ट्रिपिंग सेक्शन से निकाले गए आर्गन डिस्टिलेशन के लिए आवश्यक कच्चे माल के अंश की संरचना को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाता है। यदि ऊपरी टॉवर संवेदनशील बिंदु तापमान TI1717 डिजाइन तापमान से कम है, तो तरल नाइट्रोजन उत्पाद आउटपुट प्रवाह FI1630 को नियंत्रित करने के लिए TIC1717 मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप के माध्यम से निरंतर PID नियंत्रण आउटपुट पूरा हो जाता है, ताकि मुख्य आसवन टॉवर के भाटा अनुपात को डिजाइन सीमा के भीतर बनाए रखा जाए, और TI1717 का सटीक नियंत्रण स्पष्ट हो। चूंकि आर्गन डिस्टिलेशन के लिए आवश्यक कच्चे माल का अंश ऊपरी टॉवर के स्ट्रिपिंग सेक्शन से आता है, मुख्य आसवन टॉवर के संवेदनशील बिंदु का प्रभावी नियंत्रण डिजाइन रेंज के भीतर मुख्य आसवन टॉवर के स्ट्रिपिंग सेक्शन के एकाग्रता वितरण को नियंत्रित कर सकता है, और स्ट्रिपिंग सेक्शन में नाइट्रोजन घटकों के सामान्य एकाग्रता वितरण का एहसास कर सकता है।
3। प्रक्रिया नियंत्रण और प्रक्रिया नियंत्रण आउटपुट चर के चयन में बड़े अंतराल को रोकने के तरीके
उपरोक्त प्रक्रिया नियंत्रण सिद्धांतों के आधार पर, ऊपर पेश किए गए मुख्य आसवन टॉवर के मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप की प्रमुख प्रक्रिया नियंत्रण चर चयन को वायु पृथक्करण प्रक्रिया के संचालन के दौरान अपनाया जा सकता है। मुख्य आसवन टॉवर के संवेदनशील बिंदु तापमान का चयन प्रक्रिया सिमुलेशन गणना और गैस-तरल संतुलन सिद्धांत पर आधारित है। सबसे बड़े एकाग्रता ढाल परिवर्तन के साथ बिंदु प्रक्रिया डेटा है जो प्रक्रिया लोड और कार्य परिस्थितियों में परिवर्तन के बाद वास्तविक प्रक्रिया परिवर्तन को सबसे जल्दी प्रतिबिंबित कर सकता है। मुख्य आसवन टॉवर के लिए चयनित प्रक्रिया संवेदनशील बिंदु आसवन पैकिंग सेक्शन के गैस चरण अनुभाग से आता है, जो उस हिस्से के अनुरूप है, जहां तरल वायु कच्चे आर्गन कंडेनसर से पानी के वाष्प को मुख्य आसवन टॉवर में वाष्पित करती है। शुद्ध प्रक्रिया अंतराल के कारण होने वाली प्रक्रिया नियंत्रण समस्याओं को हल करके, नियंत्रण गुणवत्ता को प्रभावी ढंग से सुधार किया जा सकता है।
मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप की नियंत्रण गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, TIC1717 नियंत्रण लूप के पता लगाने के अंत से पता चला तापमान डेटा को थर्मोडायनामिक तापमान में परिवर्तित करने की आवश्यकता है, और पता लगाने के डेटा की संवेदनशीलता में सुधार करने के लिए प्रवर्धन कारक को सेट करने की आवश्यकता है, ताकि समय पर और प्रभावी प्रक्रिया नियंत्रण प्राप्त हो सके।
प्रक्रिया से संबंधित कनेक्शन से, ऊपरी टॉवर रिफ्लक्स अनुपात पर मुख्य आसवन टॉवर तरल नाइट्रोजन आउटपुट का प्रभाव तेज और प्रभावी है, और मुख्य आसवन टॉवर संवेदनशीलता का डेटा परिवर्तन TI1717 रिफ्लक्स अनुपात परिवर्तन के लिए सबसे प्रत्यक्ष और प्रभावी पहचान चर है। इसके अलावा, एक निश्चित सीमा के भीतर तरल नाइट्रोजन उत्पादों के उत्पादन को सही और क्षतिपूर्ति करना उत्पादन संचालन के लिए सबसे नियंत्रणीय और प्रभावी उपाय है और मुख्य इकाई के स्थिर उत्पादन को सुनिश्चित करना है। एयर सेपरेशन यूनिट के प्रमुख गैस उत्पादों का उत्पादन बाद के ग्राहकों को सुनिश्चित करने के लिए एक प्रमुख संकेतक है। इसे उत्पादन के दौरान वसीयत में समायोजित नहीं किया जा सकता है। एक निश्चित सीमा के भीतर तरल नाइट्रोजन उत्पादों की मात्रा को समायोजित करके, यह न केवल बाद के गैस ग्राहकों की जरूरतों को सुनिश्चित कर सकता है, बल्कि कम से कम महंगा तरीका भी हो सकता है।
4। प्रक्रिया नियंत्रण को रोकने के लिए उपाय ओवर-समायोजन
मुख्य आसवन टॉवर संवेदनशीलता स्वचालित नियंत्रण कार्यक्रम तरल नाइट्रोजन आउटपुट उत्पाद प्रवाह के मुआवजे पर आधारित है। यह प्रक्रिया गड़बड़ी के तहत वायु पृथक्करण इकाई का केवल एक स्वचालित मुआवजा नियंत्रण मोड है। जब वायु पृथक्करण इकाई में लोड परिवर्तन की एक बड़ी श्रृंखला होती है, तो यह प्रक्रिया नियंत्रण नहीं कर सकता है। इसलिए, जब आसवन टॉवर संवेदनशीलता स्वचालित नियंत्रण कार्यक्रम तरल नाइट्रोजन आउटपुट कैस्केड सुधार मुआवजा मोड को आउटपुट करता है, तो मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप TIC1717 के आउटपुट के लिए एक निश्चित सीमा सीमा को अपनाना आवश्यक है। एक नियंत्रण आउटपुट रेंज सीमा मॉड्यूल की प्रोग्रामिंग करके, और इसे एयर सेपरेशन यूनिट उत्पाद के तरल नाइट्रोजन आउटपुट की डिज़ाइन रेंज के आधार पर परिभाषित करते हुए, ओवरशूट से बचने के लिए एक निश्चित नियंत्रण आउटपुट सीमा बनाए रखी जाती है।
तरल नाइट्रोजन उत्पाद की डिज़ाइन क्षमता के डेटा के आधार पर, मुख्य प्रक्रिया नियंत्रण लूप का आउटपुट एक समान अनुपात में सीमित है, जो प्रक्रिया की गड़बड़ी होने पर प्रक्रिया विचलन को समय पर नियंत्रित और सही कर सकता है, प्रमुख मुख्य आसवन टॉवर प्रक्रिया नियंत्रण चर के वास्तविक समय ट्रैकिंग और नियंत्रण का एहसास कर सकता है, और बाद में पिपलीडेंट्स के स्थिर गैस उत्पाद आउटपुट को सुनिश्चित कर सकता है। तरल आउटपुट के स्वचालित सुधार मुआवजा विधि का उपयोग करके, वायु पृथक्करण इकाई की आसवन स्थिति को स्वचालित रूप से इष्टतम प्रक्रिया राज्य में नियंत्रित किया जा सकता है, और डिजाइन द्वारा गणना की गई प्रमुख प्रक्रिया नियंत्रण चर का उपयोग स्वचालित आसवन की स्थिर कार्य स्थिति को प्राप्त करने के लिए लक्ष्य नियंत्रण मूल्य के रूप में किया जाता है।
औद्योगिक स्वचालन उपकरणों और मीटरों के नियंत्रण में, नियंत्रण पथ को लगातार अनुकूलित करना और नियंत्रण सटीकता में सुधार करने से उपकरण और मीटर अपनी क्षमता को बेहतर ढंग से बढ़ाने और औद्योगिक उत्पादन स्वचालन के स्तर में सुधार करने में अधिक योगदान करने में सक्षम हो सकते हैं। औद्योगिक उत्पादन के क्षेत्र में, डीसीएस प्रणाली विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाओं के बुद्धिमान कार्यान्वयन के लिए एक शक्तिशाली मंच प्रदान करती है। यदि प्रक्रिया इंजीनियर और स्वचालन इंजीनियर विभिन्न नई अनुकूलन योजनाओं पर एक साथ मिलकर काम करते हैं, तो आसवन टॉवर के आसवन स्वचालन को प्रभावी ढंग से महसूस किया जा सकता है। यह कैस्केड नियंत्रण समाधान वरिष्ठ प्रक्रिया इंजीनियरों के विचारों से लिया गया है। तकनीकी कर्मियों को प्रक्रिया नियंत्रण आवश्यकताओं का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करने, उपकरणों की क्षमता को टैप करने और जटिल और परिवर्तनशील औद्योगिक उत्पादन वातावरण में उपकरणों के स्थिर और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। एक ही समय में, तकनीकी नवाचार के माध्यम से, स्वचालित उपकरण भविष्य के औद्योगिक उत्पादन में अधिक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं और अधिक शानदार भविष्य के लिए उद्यमों का नेतृत्व कर सकते हैं।
