Cascade þrýstingsstýringarkerfi fyrir leiðréttingarsúluna í loftaðskilnaðareiningum

Í rekstri loftskiljueininga (ASU) er súluþrýstingurinn lykilbreyta sem hefur bein áhrif á gufu-vökvajafnvægi og skilvirkni skilvirkni. Með því að velja viðeigandi greiningarpunkta og stilla sjálfvirkar stjórnlykkjur er hægt að ná nákvæmri stjórnun á þrýstingi, sem tryggir stöðuga leiðréttingarafköst. Þessi grein leggur til kerfisstýringarkerfi sem byggir á þrýstingsnæmni dálka. Aðferðin veitir skjót viðbrögð við álags- og rekstrarsveiflum, dregur úr hættu á óeðlilegum ferli og tryggir stöðuga framleiðslu súrefnis, köfnunarefnis og argonafurða. Kerfið býður upp á verulegan tæknilegan stuðning fyrir fína stjórn og stöðuga framleiðslu í ASU.

Bakgrunnur Air Separation Technology

Loftskilunareiningar nota frosteimingu til að aðskilja súrefni, köfnunarefni og argon frá fljótandi lofti. Aðalleiðréttingarsúlan er ábyrg fyrir aðskilnaði súrefnis og köfnunarefnis, en veitir einnig fóður fyrir argonkerfið. Vinnuþrýstingur súlunnar ákvarðar ekki aðeins gufu-vökvajafnvægið heldur hefur einnig áhrif á hættu á köfnunarefnisstíflu, hreinleika vöru og heildarkuldajafnvægi.

Ef súluþrýstingurinn breytist óeðlilega getur það truflað varmaflutning í efsta eimsvalanum eða neðsta endurkatlinum, óstöðugleika styrkleikahallans og truflað argonleiðréttingu niðurstreymis. Þannig er nákvæm og tímanleg stjórn á súluþrýstingi nauðsynleg til að viðhalda stöðugleika alls ASU.

Þrýstingsnæmispunktar og stjórnunarhugtak

Þrýstinæmispunktur aðalleiðréttingarsúlunnar er venjulega staðsettur nálægt efsta eimsvalainntakinu eða í efri pakkaðri hlutanum. Þrýstingssveiflur á þessu svæði eru mest til marks um heildarferlisbreytingar og hafa bein áhrif á dreifingu köfnunarefnis-súrefnissamsetningar.

Með ferlihermi og útreikningi er hönnunarþrýstingurinn á þessum viðkvæma punkti ákvarðaður og stilltur sem aðalferlisstýringarlykja (PIC) í DCS. Aðallykkjan mælir þennan þrýsting og framkvæmir PID-stillingar og gefur út í aukaferlisstýringarlykkjuna, sem stjórnar kæligetu fljótandi köfnunarefnis eða stækkandi flæði. Auka lykkjan, aftur á móti, virkar á súluþrýsting, og nær þar með lokaðri-lykkjustjórnun í samræmi við ferlikröfur.

Aðgerðir til að koma í veg fyrir ferlitöf

Ef ekki er hægt að bregðast við þrýstingssveiflum án tafar geta frávik í vörugæðum átt sér stað. Til að forðast óhóflega töf í ferlinu er eftirfarandi ráðstöfunum beitt í þessu kerfi:

Merkjabreyting- Sýnaþrýstingsgildum er breytt í varmafræðilegan þrýsting og magnað, sem bætir merkjanæmi.

Hraðvirkar-breytur– Útvíkkunarflæði er valið sem stjórnaða breytu í aukalykkju, sem gerir skjóta aðlögun á kuldajafnvægi og skjóta leiðréttingu á súluþrýstingi.

Bjartsýni sýnataka– Styttri sýnatökutímabil eru stillt í DCS til að auka kraftmikla svörun.

Aðgerðir til að koma í veg fyrir ofskot

Við mikið álag eða miklar truflanir geta breitt PID-stillingarsvið valdið óhóflegum aðgerðum á stýrisbúnaði, sem hefur í för með sér miklar þrýstingssveiflur. Til að koma í veg fyrir ofskot, eru eftirfarandi takmarkanir framkvæmdar:

Takmarka PIC úttaksmerkið innan nafngetu fljótandi köfnunarefniskælingar;

Skilgreina efri og neðri mörk fyrir aukalykkjuúttakið byggt á hönnunargetu búnaðar til að koma í veg fyrir brot á mörkum;

Innleiðing mjúkrar-ræsingar- og dempunarbúnaðar inn í stýringarfræðina til að lágmarka stillingaráföll.

Niðurstaða

Fyrirhuguð kerfisþrýstingsstýringarkerfi bætir verulega stöðugleika ASU við sveiflur álags og vinnslutruflanir. Með því að sameina þrýstings-viðkvæman punktvöktun, samræmdar aðal-efri lykkjur og aukna merkjamögnun með úttakstakmörkunarráðstöfunum, dregur kerfið úr tilviki köfnunarefnisstíflu og tryggir stöðugt framboð súrefnis, köfnunarefnis og argonafurða.

Hlakka til, með áframhaldandi framförum DCS kerfa og samþættingu greindra stjórnunaralgríma, munu ASUs ná hærra stigum sjálfvirkni. Djúp samþætting vinnsluverkfræði og sjálfvirknistýringar mun knýja kryogenic loftaðskilnaðariðnaðinn í átt að meiri skilvirkni, stöðugleika og upplýsingaöflun.