6.2.5 Налагоджувальні системи
При створенні перших випарних апаратів малої продуктивності зустрічались великі складності регулювання якості кінцевого продукту. Звичайні неузгоджені одиночні контури були неспроможні здійснювати задовільне регулювання внаслідок переважаючого впливу інерційності процесу.
Відсутність рециркуляції позбавляло ці випарні апарати стабілізуючої властивості, що була присутня в більш старших моделях.
Намагаючись відновити цю властивість установок, фірми-виробники додали до них налагоджувальні системи, збільшивши тим самим капітальні та експлуатаційні затрати. В систему був доданий рециркуляційний насос, додаткове тепло до якого подається гріючим паром (рис 6.11). Якість кінцевого продукту швидко змінюється при підводі гріючої пари до налагоджувального підігрівача, ніж під дією гріючої пари, що потрапляє в перший корпус. Однак з економічних причин діапазон регулювання налагоджувальним підігрівачем повинен бути жорстко обмежений. Справа в тому, що паливо, яке в нього потрапляє, використовується лише одноразово, тоді як в першому корпусі підведене тепло використовується двічі. Кожного разу, коли зміни витрати або густини вихідного розчину перевищать декілька відсотків, довжина ходу налагоджувального клапану гріючої пари може досягнути свого максимального значення і регулювання припиниться. В результаті виявиться, що налагоджувальний нагрівач є не тільки дорогим, але і до того ж незадовільним рішенням проблеми регулювання.
При використанні в цих випарних апаратах системи регулювання по збуренню роль налагоджувальних нагрівачів послаблюється. Фактично регулю-
вання без зворотного зв'язку зазвичай задовольняється і без налагоджувального нагрівана, припускаючи його відключення і економію гріючої пари. Однак дякуючи налагоджувальному регулюванню якість деяких кінцевих продуктів може суттєво поліпшитись. В цих випадках для більш ефективної роботи налагоджувальний клапан повинен діяти згідно з іншими органами управління. Система, що виконує функцію налагодження, представлена на рис 6.12.
Рис. 6.11. Схема випарного апарата з нагрівачем для полегшення
регулювання якості кінцевого продукту FE - давач витрати; FC -регулятор витрати; LC - регулятор рівня
Рис. 6.12. Схема положення підстроювального клапана, яка відповідає положенню основного клапана в усталеному режимі FC - регулятор витрати
Функція регулювання зі зворотнім зв'язком розділена на дві складові: пропорційно-інтегральний регулятор, котрий використовується для настройки розімкнутої системи, і налагоджувальний клапан, котрий здійснює пропорційно-диференційний вплив. Важливо відмітити, що підстроювальний клапан напряму з'єднаний з входом системи регулювання за збуренням, а також реагує на зміни тиску гріючої пари. Обидві цілі можна досягнути шляхом подачі на підстроювальний регулятор змішування від сигналу, котрий приводить в дію головний клапан (рис. 6.12). Будь-який сигнал на зміну положення основного клапану буде в тій ж мірі впливати і на клапан налагодження.
Однак підстроювальний клапан регулюється так, щоб коректувати відхилення концентрації кінцевого продукту.
На рис. 6.11 показано налагоджувальна дія, прикладена до нагрівача, але вона може також бути прикладена і до вихідного розчину, невелика кількість вихідного розчину може вводитись в останній корпус з метою оперативного регулювання концентрації кінцевого продукту. Цей спосіб настільки ж неефективний, як і використання налагоджувального нагрівача, в тому плані, що наявність регулюючого потоку вихідного розчину характерно лише для однокорпусного випарювання. При використанні регулювання по збуренню в більшості випарних апаратах такий регулюючий потік вихідного розчину не потрібний. Але в тих з них, де можна отримати виграш, регулювання за допомогою налагоджувального клапану вводиться в іншу частину систему так, як це показано на рис 6.12. Сигналом зміщення в такому випадку є положення основного клапану вихідного розчину, а не клапана гріючої пари. Структура налагоджувальної системи не залежить від того, чи регулюється витрати гріючої пари або вихідного розчину розімкнутої системи.