Vytištěno z internetového portálu TLAKinfo (www.tlakinfo.com), dne: 19.05.2024
zdroj: http://www.tlakinfo.com/t.py?t=2&i=1029
Typická průmyslová regulační schémata Datum: 10.11.2005Zdroj: http://uprt.vscht.cz Pro regulaci typických technologických aparátů byla vypracována základní regulační schémata, která se osvědčila a s menšími obměnami se vyskytují u většiny konkrétních průmyslových instalací. V následujících ukázkách jsou některá uvedena a je blíže popsána jejich funkce. Je však třeba říci, že tyto ukázky jsou značně obecné a pro každou konkrétní průmyslovou aplikaci musí být regulační okruhy modifikovány s ohledem na konkrétní podmínky, na začlenění aparátu do technologické linky, včetně instalace pojistného ventilu, průtržných membrán apod. Výměník tepla Výměníky tepla jsou jedním ze základních zařízení v chemické i potravinářské technologii. O různých schématech jejich regulace jsme se již zmiňovali při popisu různých typů regulačních obvodů v kapitole 3.5. Pro méně náročnou regulaci se používá jednoduchého obvodu podle obr. 3.22., u výměníků s velkou zádrží kapaliny obvodu s měřením poruchy podle obr. 3.24. U výměníků vytápěných parou je vhodné používat obvodu s pomocnou regulovanou veličinou podle obr. 3.25., který eliminuje vliv výkyvů tlaku topné páry. Jestliže chceme zajistit rychlou reakci na poruchu, je vhodné použít regulačního obvodu s pomocnou akční veličinou podle obr. 3.26. Odpařovák Odpařovák slouží k zahušťování roztoků, a to často za sníženého tlaku, aby se dosáhlo co nejnižšího bodu varu. Bývá vytápěn parou. Na obr. 3.34. jsou zakresleny základní regulační obvody používané pro stabilizaci provozu odpařováku.
Vsádkový reaktor Dalším obecným technologickým zařízením je vsádkový reaktor. Na obr. 3.35. je schématicky nakreslen univerzální tlakový reaktor (autokláv), který je vybaven duplikátorovým výměníkem tepla. Obsah může být podle potřeby technologie buď zahříván nebo chlazen, jako média pro přenos tepla se používá vody. Napouštění a vypouštění reakční směsi se zde provádí ručně, často ale bývá ošetřeno logickým řízením.
Průtočný reaktor (fermentor) Jako reprezentant kategorie průtočných míchaných reaktorů je na obr. 3.36. uveden bioreaktor (fermentor). Zakreslené vybavení měřicími a regulačními okruhy má opět obecný charakter. Kromě okruhů běžných pro chemický reaktor jsou tu některé okruhy specifické pro bioreaktor. Reakční směs může být buď ohřívána nebo chlazena, jako topné či chladicí médium je použita voda. Reakční směs může být také provzdušňována. Míchadlo má proměnné otáčky, protože některé mikroorganizmy (např. plísně) jsou citlivé na mechanické poškození, ke kterému by mohlo při příliš vysokých otáčkách míchadla dojít.
Rektifikační kolona Rektifikační kolona je pro chemickou technologii typickým aparátem. Regulačních schémat bylo pro kolony vyvinuto ohromné množství, ale určité zásady jsou všem společné. Uvedeme zde pouze dvě běžně užívané varianty. Cílem regulace kolony je zajistit optimální podmínky pro dělení složek při maximálním možném výkonu. Pro sledování stavu kolony slouží tlaky, teploty a průtoky, zásahy lze provádět změnami průtoku nástřiku, velikosti zpětného toku (refluxu) a intenzity topení. První, poněkud jednodušší schéma je na obr. 3.37.
Na obr. 3.38 je nakresleno schéma regulace kolony, které je poněkud složitější tím, že používá vzájemně vázaných regulačních okruhů.
Dnes jsou výše uvedené regulační obvody většinou začleněny do vyššího počítačového řídicího systému, který automaticky nastavuje žádané hodnoty regulovaných veličin podle složitých algoritmů založených na využití hmotnostních a energetických bilancí, optimalizačních metodách apod. Takový systém také průběžně analyzuje stav kolony, sleduje nežádoucí výkyvy a odchylky, hlídá mezní hodnoty atd. Výkon kolony také bývá koordinován s předcházejícími a následujícími technologickými operacemi. |