Схема парожидкостного теплообменника

(с изменяющимся агрегатным состоянием теплоносителя)

* Технологический поток (нагреваемая жидкость) G_ж подается по трубкам теплообменника.

* Теплоноситель с изменяющимся агрегатным состоянием (греющий пар)Gn подается по межтрубному пространству.

* Показатель эффективности: Q^вых_ж.

_* Цель управления: поддержание Q^вых_ж = Q^{выз зд}_ж

Схема испарителя (кожухотрубного теплообменника с изменяющимся агрегатным состоянием теплоносителя и технологического потока).

Показатель эффективности: h_ж - уровень жидкой фазы в трубках испарителя.

Цель управления: поддержание hж = h^зд_ж.

Типовая схема автоматизации испарителей

Типовое решение автоматизации испарителей

Регулирование.

* Регулирование уровня h_ж по подаче греющего пара G_гp - как показателя эффективности процесса нагревания в испарителе.

* Регулирование давления Р_п по отбору паровой фазы из испарителя - для обеспечения материального баланса по паровой фазе и стабилизации r_ж=f(Р_п).

Контроль.

* расходы - G_гp, G_П, G_ж ;

* температуры - Q_гр, Q_к, Q_ж, Q_п;

* давление - Р_гр, Р_ЖР_П;

_* уровень - h_ж

Сигнализация.

* существенные отклонения h_ж и Р_п от заданий;

* резкое падение расхода технологического потока G_ж , при этом формируется сигнал «В схему защиты».

Система защиты.

По сигналу «В схему защиты» - отключаются магистрали подачи греющего пара G_гр и отбора пара для технологических нужд.

Схема выпарной установки естественной циркуляции с вынесенной греющей камерой

1- греющая камера;

2- выпарной аппарат;

3- брызгоулавливатель;

4- циркуляционная труба

• Работа установки.

Исходный раствор подается по трубам кипятильника 1, где нагревается до температуры кипения с образованием парожидкостной смеси, которая далее поступает в выпарной аппарат (сепаратор) 2.

В сепараторе 2 парожидкостная смесь разделяется на пары растворителя и концентрированный раствор.

Пары растворителя проходят через брызгоулавливатель 3 и выводятся из процесса из верха сепаратора в виде парового потока G_П.

Выделенная брызгоулавливателем жидкая фаза из паров растворителя возвращается в кипятильник 1 по циркуляционной трубе 4.

Сконцентрированный раствор в виде потока G_K выводится из низа сепаратора.

*Показатель эффективности процесса - концентрация концентрированного раствора с_к.

*Цель управления - обеспечение с_к = с_к^зд (на максимально возможном для данной установки значении).

Типовая схема автоматизации процесса выпаривания

Регулирование.

* Регулирование температурной депрессии Ад по подаче исходного раствора G_p - как параметра, косвенно характеризующего показатель эффективности процесса выпаривания с_к.

* Регулирование давления в сепараторе Р_п^апп по отбору паров растворителя G_n – для обеспечения материального баланса по паровой фазе.

* Регулирование уровня в сепараторе h_K по отбору концентрированного раствора G_K - для обеспечения материального баланса по жидкой фазе.

* Стабилизация расхода теплоносителя G_T - для обеспечения теплового баланса установки

Контроль.

* расходы - G_T, G_p, G_K, G_n;

* температуры - Q_т, Q_р,Q_к, Q_апп, DQ ;

* давление - Р_п^апп, Р_т;

* уровень концентрированного раствора в аппарате - h_K;

Сигнализация.

* существенные отклонения D_д =f(c_K) от задания;

* Прекращение подачи исходного раствора G_p, при этом формируется сигнал «В схему защиты».

Система защиты.

По сигналу «В схему защиты» - открывается магистраль G_n, отключается Подача теплоносителя и отбор концентрированного раствора.