доля
БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО
Аннотация: В этой статье, направленной на решение проблем прецизионного контроля вакуума для уменьшения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования, основное внимание уделяется методам вакуумного испарения, включая метод точного контроля степени вакуума, метод одновременного контроля степени вакуума и температуры, а также использование сильного сопротивления коррозионного электронного клапана действует как регулятор вакуума.
1. Вопрос
В процессе экстракции растворителем обычно используется процесс вакуумного испарения и концентрирования. Поскольку растворитель часто обладает хорошей летучестью, он склонен к потерям в процессе вакуумной экстракции, и иногда потери могут достигать 5–8%. Следовательно, чтобы решить проблему потерь растворителя в процессе испарения и концентрирования, необходимо решить следующие проблемы:
(1) Проблема точного контроля степени вакуума, такая как управление с фиксированной точкой и программное управление, что является ключом к снижению потерь растворителя.
(2) Задача одновременного управления степенью вакуума и температурой. Это связано с тем, что разная степень вакуума определяет температуру кипения раствора. Благодаря скоординированному контролю степени вакуума и одновременной температуры выход растворителя может быть значительно улучшен.
(3) В процессе вакуумного испарения и концентрирования многие растворители и растворы часто в определенной степени вызывают коррозию, что требует, чтобы клапан регулирования вакуума имел хорошую коррозионную стойкость. Чтобы решить проблему снижения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования, в этой статье предлагается решение для точного контроля степени вакуума, включая использование электронного клапана управления потоком с сильной коррозионной стойкостью в качестве клапанов управления степенью вакуума.
2. Решение
Для точного контроля степени вакуума и температуры в процессе испарения и концентрирования общая структура системы управления показана на рисунке 1.
1. Вопрос
В процессе экстракции растворителем обычно используется процесс вакуумного испарения и концентрирования. Поскольку растворитель часто обладает хорошей летучестью, он склонен к потерям в процессе вакуумной экстракции, и иногда потери могут достигать 5–8%. Следовательно, чтобы решить проблему потерь растворителя в процессе испарения и концентрирования, необходимо решить следующие проблемы:
(1) Проблема точного контроля степени вакуума, такая как управление с фиксированной точкой и программное управление, что является ключом к снижению потерь растворителя.
(2) Задача одновременного управления степенью вакуума и температурой. Это связано с тем, что разная степень вакуума определяет температуру кипения раствора. Благодаря скоординированному контролю степени вакуума и одновременной температуры выход растворителя может быть значительно улучшен.
(3) В процессе вакуумного испарения и концентрирования многие растворители и растворы часто в определенной степени вызывают коррозию, что требует, чтобы клапан регулирования вакуума имел хорошую коррозионную стойкость. Чтобы решить проблему снижения потерь растворителя в процессах испарения и концентрирования, в этой статье предлагается решение для точного контроля степени вакуума, включая использование электронного клапана управления потоком с сильной коррозионной стойкостью в качестве клапанов управления степенью вакуума.
2. Решение
Для точного контроля степени вакуума и температуры в процессе испарения и концентрирования общая структура системы управления показана на рисунке 1.
(Рисунок 1. Принципиальная схема структуры системы контроля степени вакуума и температуры процесса испарения и концентрирования)
Основным принципом точного контроля вакуума является метод динамического управления, то есть в соответствии с заданным значением управления и измеренным значением вакуумметра впускной и выпускной поток вакуумного контейнера регулируются соответственно, так что поток внутрь и наружу может достичь динамического баланса. Если требуется автоматическое управление, необходимы алгоритмы ПИД-управления и соответствующие контроллеры.
Как показано на рисунке 1, предложение точного управления степенью вакуума в этой статье использует метод динамического управления, используя электронный клапан управления потоком для регулировки впускного потока, используя электронный шаровой клапан или электронный игольчатый клапан для регулировки потока выхлопных газов. , а вакуумный насос используется в качестве источника вакуума. Автоматический контроль степени вакуума использует ПИД-регулятор.
Чтобы одновременно реализовать функцию контроля температуры, в этой схеме используется двухканальный ПИД-регулятор, один канал используется для управления степенью вакуума, а другой канал используется для управления температурой. Этот ПИД-регулятор имеет 24-битный АЦП и 16 ЦАП с 47 формами входного сигнала (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) и может быть подключен к различным датчикам вакуума и температуры для измерения, отображения и управления. Он также имеет 2 независимых канала управления измерениями, двухпроводной интерфейс RS485, стандартный протокол связи MODBUS RTU.
Для воздухоотводных трубопроводов большего диаметра в этой схеме используется миниатюрный пропорциональный игольчатый клапан, как показано на рисунке 2. Эта серия пропорциональных игольчатых клапанов представляет собой небольшой электронный клапан. Открытие клапана можно плавно регулировать в соответствии с изменением управляющего сигнала (0–10 В постоянного тока). Самое быстрое время открытия и закрытия составляет менее 7 секунд, а время открытия и закрытия также может достигать менее 1 секунды. Интегрированная конструкция клапана и корпуса клапана уменьшает внешний объем и имеет низкую цену. Его часто устанавливают между герметичным контейнером и вакуумным насосом для регулировки скорости откачки.
Короче говоря, благодаря решению, описанному в этой статье, точность контроля степени вакуума в процессе испарения и концентрирования может достигать 1%, а также может осуществляться соответствующий контроль температуры. Клапан регулирования вакуума обладает суперкоррозионной стойкостью, что позволяет эффективно снизить потерю концентрации растворителя в процессе вакуумного испарения.
Основным принципом точного контроля вакуума является метод динамического управления, то есть в соответствии с заданным значением управления и измеренным значением вакуумметра впускной и выпускной поток вакуумного контейнера регулируются соответственно, так что поток внутрь и наружу может достичь динамического баланса. Если требуется автоматическое управление, необходимы алгоритмы ПИД-управления и соответствующие контроллеры.
Как показано на рисунке 1, предложение точного управления степенью вакуума в этой статье использует метод динамического управления, используя электронный клапан управления потоком для регулировки впускного потока, используя электронный шаровой клапан или электронный игольчатый клапан для регулировки потока выхлопных газов. , а вакуумный насос используется в качестве источника вакуума. Автоматический контроль степени вакуума использует ПИД-регулятор.
Чтобы одновременно реализовать функцию контроля температуры, в этой схеме используется двухканальный ПИД-регулятор, один канал используется для управления степенью вакуума, а другой канал используется для управления температурой. Этот ПИД-регулятор имеет 24-битный АЦП и 16 ЦАП с 47 формами входного сигнала (термопара, термосопротивление, напряжение постоянного тока) и может быть подключен к различным датчикам вакуума и температуры для измерения, отображения и управления. Он также имеет 2 независимых канала управления измерениями, двухпроводной интерфейс RS485, стандартный протокол связи MODBUS RTU.
(Рис. 2 Электронный игольчатый клапан серии FC)
Для достижения высокой точности регулировки в процессе управления степенью вакуума используется электронный игольчатый клапан с точной регулировкой с помощью шагового двигателя с числовым программным управлением, как показано на рисунке 2. Гистерезис пропорциональных игольчатых клапанов этой серии FC намного меньше, чем у пропорциональных игольчатых клапанов этой серии FC. что и у электромагнитных клапанов, и имеет высокоскоростной отклик в течение 1 секунды, особенно использование технологии уплотнения из фторкаучука (FKM), что придает клапану превосходную коррозионную стойкость. Оснащенный модулем схемы привода шагового двигателя с пропорциональным игольчатым клапаном с числовым программным управлением, он обеспечивает необходимый источник питания (24 В постоянного тока) и управляющий сигнал (0 ~ 10 В постоянного тока) для игольчатого клапана с числовым управлением, а также может обеспечивать прямое управление последовательной связью RS485. .Для воздухоотводных трубопроводов большего диаметра в этой схеме используется миниатюрный пропорциональный игольчатый клапан, как показано на рисунке 2. Эта серия пропорциональных игольчатых клапанов представляет собой небольшой электронный клапан. Открытие клапана можно плавно регулировать в соответствии с изменением управляющего сигнала (0–10 В постоянного тока). Самое быстрое время открытия и закрытия составляет менее 7 секунд, а время открытия и закрытия также может достигать менее 1 секунды. Интегрированная конструкция клапана и корпуса клапана уменьшает внешний объем и имеет низкую цену. Его часто устанавливают между герметичным контейнером и вакуумным насосом для регулировки скорости откачки.
Короче говоря, благодаря решению, описанному в этой статье, точность контроля степени вакуума в процессе испарения и концентрирования может достигать 1%, а также может осуществляться соответствующий контроль температуры. Клапан регулирования вакуума обладает суперкоррозионной стойкостью, что позволяет эффективно снизить потерю концентрации растворителя в процессе вакуумного испарения.