Требования к системе автоматизации процесса получения спирта

Требования к системе Согласно разработанным техническим условиям процесса производства спирта, завершающим этапом в технологи­ческой линии яв­ляется ректификация.

Система менеджмента качества на заводах отрасли

Как справедливо подчеркивалось в комментариях к про­водившемуся НТА «Спиртпром» и ФГУП «Росспиртпром» в декабре 2003 года науч­но-практическому семинару, посвя­щенному проблемам ректификации (Бюллетень №2. — 2004.), для того что­бы сделать нашу продукцию конкурен­тоспособной, необходимо резко сни­зить себестоимость ее производства. Таким образом, сам семинар можно рассматривать как призыв к специали­стам отрасли изыскивать возможнос­ти существенного снижения затрат на производство спирта. В части автома­тизации спиртового производства при­зыв этот можно сформулировать так:

Как организована система автоматизации (СА) на заводе

Рассмотрим, что представляет со­бой система автоматизации (СА) брагоректификационных установок (БРУ). Определен ряд параметров технологи­ческого процесса (ТП), которые предписано стабилизировать средствами автоматизации на уровнях, определен­ных технологами. К этим параметрам относятся следующие:

  • давление низа всех колонн воздей­ствием на расход пара в кубовые части;
  • давление верха всех колонн воз­действием на расход холодной воды в конденсаторы;
  • температура на тарелке питания бражной колонны (БК) воздействием на расход бражки или пара;
  • температура на 16-й тарелке рек­тификационной колонны (РК) воздей­ствием на расход    спирта.

Других рычагов воздействия на про­цесс нет (не определены). Поэтому, ка­кие бы средства автоматизации ни при­менялись для реализации АСУ БРУ, ни­каких иных задач, кроме перечисленных, в плане воздействия на процесс они не решат. Не располагаем мы и сколь­ко-нибудь эффективной математичес­кой моделью процесса брагоректифи­кации и автоматическими анализатора­ми составов продуктов на различных стадиях разделения, без которых гово­рить об оптимальном управлении БРУ преждевременно.

Как управлять качеством производства спирта

Бытующее мнение о том, что простая установка в СА компь­ютера решит проблему оптимального управления, не соответствует действи­тельности. Степень воздействия СА на процесс ректификации и соответствен­но на качество спирта определяется только качеством регулирования пере­численных параметров. Другими слова­ми, мерилом эффективности воздействия на ТП любой СА является диапа­зон колебаний уровней жидкостей в стеклах вакуумпрерывателей относительно установленных отметок и тем­пературы на тарелках питания БК и РК.

Следовательно, две различные по ис­полнению и объему СА (например, пнев­матическая и электрическая), обеспе­чивающие одинаковую стабильность упомянутых уровней и температур, по степени их воздействия на процесс яв­ляются равнозначными. Всевозможные манипулирования техническими сред­ствами СА (замена одних на другие) дополнительного технологическо­го эффекта не дадут. Для его получения необходимо ставить другие задачи, разрабатывать математические модели, способы, условия и средства их реализации (например, как это делается во ВНИИПБТ по участку приготовления замеса). В противном случае будем довольство­ваться рекламными иллюзиями.

Какие разработки в области автоматизации БРУ востребованы сейчас?

процесс получения спиртаБолее 30 лет назад ВНИИПБТ, НПО «Пищепромавтоматика», УКРНИИСП уже имели достаточное количество разработок в области автоматизации БРУ, способных решать упомянутые технологические задачи. Однако огра­ниченный ассортимент имевшихся в то время средств автоматизации сковы­вал возможности разработчиков, при­ходилось сталкиваться с проблемами взрывобезопасности, выносить сред­ства контроля и управления за преде­лы площадки обслуживания, что созда­вало трудности для обслуживающего персонала (аппаратчиков), неудобства, информационный дискомфорт.

В результате часто все заканчивалось тем, что помещение с приборами кон­троля закрывалось на ключ, автомати­ка отключалась, а аппаратчик возвра­щался в цех и работал в ручном режи­ме. Аппаратчик подсознательно чув­ствовал, что влияние человеческого фактора в его работе может быть бо­лее существенным, чем работа всей автоматики.

Выводы о применении средств контроля и управления

Приведем пример из собственной практики: в хорошо отлаженной БРУ внезапно забил фонтан из нижнего вакуумпрерывателя РК. Причиной оказа­лась закупорка окалиной проходного отверстия латунного трехходового краника, установленного на импульс­ной трубке, сообщающей датчик давления с паровым пространством вакуумпрерывателя. Датчик показывает заниженное давление. Регулятор, от­рабатывая сигнал датчика, увеличива­ет подачу острого пара в колонну до полного открытия регулирующего кла­пана, создавая аварийную ситуацию. Степень аварийности, потери спирта, перерасход острого пара и воды в этой ситуации определяются количеством времени, необходимого аппаратчику для обнаружения и принятия решения. Это может быть менее 1 минуты (если ап­паратчик находится на площадке обслуживания) или несколько часов (если аппаратчик в цехе отсутствует).

Таких примеров можно привести не­мало, хотя и этого достаточно для того, чтобы сделать вывод: если имеется не­сколько различных, но равнозначных СА, менее эффективной является та из них, которая предполагает вынесение средств контроля и управления за пределы площадки обслуживания.