Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов

Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >926474 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.09,80 (21)2981840/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 0705.82. Бюллетень ¹17 ($g) + Кд 3

F 26 В 25/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

t $3) УФ 674. 047. . 3-529 (088. 8) Дата опубликования описания 07.05.82 (72) Авторы изобретения

В.A- Улыбин, A.Ñ. МенЯйленко, B.И. Ьардами.-, и П.Я. Матвиенко

1 !

Ворошиловградский филиал Государственного проектноконструкторского и научно-исследовательского «института по автоматизации угольной проьишленности *-. (Рипроуглеавтоматизация) (71) Заявитель (54) СПОСОВ ЪВтОМЛтИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВЛНИЯ

ПРОЦЕССА СУШКИ СЫПУЧИХ МЩ ЕРИАЛОВ

Изобретение относится к автоматйэации процессов сушки сыпучих материалов в конвективных сушильных установках, в которых сушка осуществляется путем обогрева сырого материала топочными газами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ автоматического регулирования процесса сушки путем измерения температуры отработанного сушильного агента, текущей влажности сырого и высушенного материала, определенияразности между текущей влажностью сырого материала и заданным значением влажности высушенного материала, изменения расхода вторичного воздуха по полученной разности с коррекцией по текущей влажности высушенного материала и температуре отработанного сушильного агента и изменения расхода топлива f3)..

Недостатком способа является стабилизация влажности сухого материала изменением только расхода вторичного воздуха и, следовательно, низкое качество регулирования.

Цель изобретения - повышение точ-. ности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что расход топлива изменяют пропорционально полученной разности, которую сравнивают с заданным значением мак« симального расхода сушильного агента и при положительном знаке сравнения дополнительно регулируют расход сырого материала с коррекцией по его заданному значению, причем перед подачей на коррекцию расхода вторичного воздуха температуру отработанного сушильного агента дифференцируют.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

Устройство содержит вращающийся барабан 1, по которому движется материал, попадающий в барабан по течке 2 с питателя 3 через весоизмеритель 4, разгрузочную камеру 5, через которую разгружается материал, и топку б, в которой сгорает топливо, подаваемое по трубопроводу 7, трубопровод 8, по которому подается первичный воздух, обеспечивающий горение топлива, трубопровод 9, по которому подается вторичный воздух в камеру 10 смешения для обеспечения Необходимого количества сушильного агента, дымосос 11 для эвакуирования су926474 шильного агента, датчик 12 расхода топлива, установленный на трубопроводе 7, подключенный на вход регулятора 13 соотношения, на второй вход которого подключен датчик 14 расхода первичного воздуха, установленный на трубопроводе 8. Выход регулятора .13 соотношения, через исполнительный делитель 15, подключен к регулирующему органу 16, установленному на трубопроводе 8. Датчик 17 давления f0 подключен на вход регулятора 18 давления, который через исполнительный двигатель 19, подключен к регулируемому органу 20 дымососа 11, датчик

21 влажности сырого материала под- 15 ключен на вход блока 22 вычитания, на второй вход которого подключен выход задатчика 23 влажности высушенного материала, причем эадатчик 23 влажности высушенного материала сво- 20 им выходом подключен также к корректирующему регулятору 24, на вход Которого подключены выход датчика 25 влажности высушенного материала и термопары 26, через последовательно включенный дифференцирующий блок 27, блок 22 вычитания через последовательно включенный управляемый усили- тель 28 подключен на вход блока 29 выделения минимума и на вход блока ,30 вычитания.

На второй вход блока 29 выделения минимума и на второй вход блока, 30 вычитания подключен задатчик 31 максимального расхода сушильного агента.

Выход блока 29 выделения минимума подключен на вход регулятора 32 расхода топлива и на вход регулятора 33 расхода вторичного воздуха, на вто- 4Î рой вход которого подключен выход корректирующего регулятора 24.

Выход регулятора 32 расхода топлива через исполнительный двигатель

34 подключен к регулирующему органу 35 подачи топлива, установленному на трубопроводе 7, а выход регулятора 33 расхода вторичного воздуха подключен через исполнительный двигатель.36 к регулирующему органу

37 подачи вторичного воздуха, установленному на трубопроводе 9.

Выход блока 30 вычитания через последовательно включенный диод 38 ,подключен на первый вход регулятора

39 расхода материала, на второй вход которого подключен выход задатчика

40 расхода материала, а на третий вход — датчик 41 веса, установленный на весоизмерителе 4.

Выход задатчика 40 расхода мате- 6О риала подключен также на управляемый вход усилителя 28, а выход регулятора 39 расхода материала — к исполнительному двигателю 42, установленному на питателе 3. 65

Способ осуществляется следующим образом.

Сигнал датчика 17 подается на регулятор 18, который обеспечивает стабилизацию давления в топке 6, воздействуя через исполнительный двигатель

19 на регулирующий орган 20 дымососа 11.

Сырой материал с питателя 3 через весоизмеритель 4 и течку 2 подается внутрь вращающегося барабана 1, где он, обдуваемый сушильным агентом, отD дает ему часть своей влаги. Отработанный агент удаляется дымососом ll, а высушенный материал раэгружается в разгрузочную камеру 5.

Сушильный агент образуется при смешивании в камере 10 смешения вторичного воздуха, поступающего по тру бопроводу 9, с топочными газами, образующимися в топке 6.

Для улучшения режима сгорания топлива, подача первичного воздуха в топку по трубопроводу 8 регулируется регулятором 13, на который поступают сигналы от датчиков 12 и 14.

В зависимости от расхода топлива, регулятор 13 изменяет подачу первичного воздуха, подключенный через исполнительный двигатель 15 на регулирующий орган 16.

Влажность сырого материала, поступающего с питателя 3 в барабан 1, измеряется датчиком 21, от сигнала которого на блоке 22 вычитается сигнал эадатчика 23.

Полученный разностный сигнал усиливается управляемым усилителем 28 и подается одновременно на блоки 29 и

30.

При величине сигнала на выходе усилителя 28 меньше сигнала от задахчика 31 на выходе блока 29 сигнал равен величине сигнала, поступающего с усилителя 28.

Этот сигнал поступает на регуляторы 32 и 33.

Эти регуляторы, пропорционально разности влажности сырого материала и заданной влажности высушенного материала, устанавливают расход топлива и вторичного воздуха, воздействуя через исполнительные двигатели 34 и

36 на регулирующие органы 35 и 37.

Регулятор 39 стабилизирует загрузку барабана 1 материалом на уровне задания, определяемого сигналом задатчика 40, который сравнивается с сигналом датчика 41 и в зависимости от величины и знака рассогласования, регулятор 39 через исполнительный двигатель 42 изменяет подачу матери-. ала с питателя 3.

Сигнал с выхода блока 30 на регулятор 39 не проходит, так как величина сигнала на выходе усилителя 28 меньше величины сигнала от эадатчика 31, и раэностный сигнал на выходе

926474 блока 30 имеет отрицательный знак, что не позволяет ему пройти через диод 38 íà регулятор 39.

Датчик 25 измеряет влажность материала на выходе из разгрузочной камеры 5, его сигнал -сравнивается в корректирующем регуляторе 24 с сигналом от задатчика 23 и в зависимости от сигнала рассогласования, корректирующий регулятор 24 воздействует на регулятор 33, ко орый череэ10 исполнительный двигатель 36 и регулир.ющий орган 37 изменяет подачу

1вторичного воздуха ".àêèì образом, чтобы влажность материала на выходе из барабана соответствовала заданной задатчиком 23.

Термопара 26 измеряет температуру сушильного агента при выходе его из барабана, ее сигнал после прохождения через дифференцирующий блок 27 характеризует изменение влажности поступающего материала, так как при колебаниях влажности поступающего материала изменяется и температура сушильного агента на выходе из барабана. Этот сигнал позволяет корректирующему регулятору 24 с упреждением изменить расход вторичного воздуха.

Датчик 25 не может своевременно подать такой сигнал на корректирующий регулятор 24 из-за большого транспорт30 ного запаздывания вращающегося барабана.

Разностный сигнал на выходе блока

22 вычитания пропорционален количест-, ву влаги, которую необходимо выделить| э из материала, .чтобы его высушить до заданной величины. Коэффициент пропорциональности определяется коэффициентом усиления управляемого усилителя 28, который устанавливается, 40 исходя из геометрических размеров барабана, и корректируется при изменении задания расхода материала сигналом от задатчика 40.

Этот сигнал подается на управля- 45 емый вход усилителя 28 и изменяет его коэффициент усиления таким образом, что большему сигналу с задатчика 40 соответствует больший коэффициент усиления. 50

При увеличении влажности поступающего с питателя 3 материала пропорционально увеличивается и количество сушильного агента, поступающего в барабан, однако расход топлива,а. также скорость двигателя в барабане сушильного агента ограничены, величина этого ограничения задается эадат- . чиком 31.

При дальнейшем росте влажности поступающего материала сигнал на вы- 60 ходе усилителя 28 превысит сигнал с задатчика 31, а зто приводит к тому, что на выходе блока 29 появится сигнал задатчика 31, в результате чего регуляторы 32 и 33 стабилизируют 65 расход воздуха и топлива на максимально допустимом уровне, а также на выходе блока 30 появится положительный сигнал, который пропускается диодом 38 и воздействует на регулятор 39.

Регулятор 39 расхода материала уменьшает расход поступающего материала пропорционально разности текущей влажности сырого и заданного значения влажности высушенного материала, воздействуя на расход питателя 3 через исполнительный двигатель 42.

Корректирующий регулятор 24 в этом случае работает аналогично, т.е. в зависимости от сигналов датчика 25 влажности и термопары 26, корректи- рует подачу вторичного воздуха.

Дальнейшее увеличение текущей влажности сырого материала будет приводить к снижению расхода материала, поступающего в барабан.

При снижении влажности сирого материала, требующем расход сушильного агента меньше максимально допустимого, процесс сушки осуществляется путем изменения подачи топлива и вторичного воздуха пропорционально разности текущей влажности сырого и заданного значения влажности высушенного материала, с коррекцией по сигналам от датчика 25 и термопары 26. При этом загрузка барабана осуществляется на уровне задатчика

40.

Это позволяет сушить материал с большим диапазоном изменения влажности, снижает динамическую ошибку и повышает точность стабилизации влажности материала на выходе барабанаа.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемого способа являются

1. Более широкий диапазон изме-. нения влажности сырого материала, при которой он может быть высушен до заданной величины эа счет того, что процесс сушки осуществляют изменением сушильного агента, а достиг нув его предельного значения, дальнейшую сушку осуществляют уменьшеннем подачи сырого материала в барабан.

2. Более вь.со сая точность стабилизации заданной влажности материала на выходе барабана за счет того, что измеряют влажность сырого материала, из этой влажности вычитают аданную влажность сухого материала, и пропорционально полученной разнос ти .изменяют подачу сушильного агента (топлива и вторичного воздуха) или подачу материала в барабан, при этом коэффициент пропорциональности корректируют в зависимости от эадания расхода материала.

926474

3. Более простая конструкция барабана и более высокая надежность систеьк за счет того, что не требуется установка термопары на вращаюцемся барабане.

Изобретение использовано в аппаратуре комплексной автоматизации сушильного отделения обогатительной фабрики. его применение позволит получить экономический эффект от внедрения одного комплекта аппарату- 1О ры до 175 тыс. рублей в год.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов путем измерения температуры отработанного сушильного агента, текущей влажности сырого и высушенно- щ го материала, определения разности между текущей влажностью сырого материала и заданным значением влажности высушенного материала, изменения расхода вторичного воздуха по полученной разности с коррекцией по текущей влажности высушенного материала и температуре отработанного сушильного агента и изменения расхода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, расход топлива изменяют пропорционально полученной разности, которую сравнивают с заданным значением максимального расхода сушильного агента и при положительном знаке сравнения дополнительно регулируют расход сырого материала с коррекцией по его заданному значению, причем перед подачей на коррекцию расхода вторичного воздуха температуру отработанного сушильного агента, дифференцируют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 294531, кл. F 26 В 25/22, 1969.

926474

Составитель Н.Хлабыстина

Редактор О.Юрковецкая Техред М ° Тепер Корректор A. Ференц

Заказ 2946/32 Тираж 738 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4