Устройство для автоматического управления процессом термообработки материалов в установке со встречными струями

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В УСТАНОВКЕ СО ВСТРЕЧНЫМИ СТРУЯМИ , содержащее датчик давления, установленный на тракте транспортируемого материала , задатчик, соединенные с сумматором , подключенным через диодный блок и регулятор расхода материала к исполнительному механизму питателя подачи материала , отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, оно содержит датчик расхода отработавшего теплоносителя, корректор и установленный на разгонной трубе датчик давления , причем выходы последнего и корректора , к входу которого подключен датчик i расхода отработавшего теплоносителя, соединены с сумматором. (Л о со о Oi

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO 3

Ж

CO

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3519495/24-06 (22) 07. 12.82 (46) 07.02.84. Бюл. № 5 (72) В. В. Вознесенский, В. Л. Мельцер, В. Н. Суриков, В. Н. Леонтьев и С. А. Дмитриев (71) Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности и Ордена Трудового Красного Знамени институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (53) 066.047.012 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 875936, кл. F 26 В 21/06, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 1002777, кл. F 26 В 21/06, 1980.

„„Я0„„1071906 A

wso F 26 В 25 22 F 26 В 21 06 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ТЕРМООБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В

УСТАНОВКЕ СО ВСТРЕЧНЫМИ СТРУЯМИ, содержащее датчик давления, установленный на тракте транспортируемого материала, задатчик, соединенные с сумматором, подключенным через диодный блок и регулятор расхода материала к исполнительному механизму питателя подачи материала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, оно содержит датчик расхода отработавшего теплоносителя, корректор и установленный на разгонной трубе датчик давления, причем выходы последнего и коррек.тора, к входу которого подключен датчик расхода отработавшего теплоносителя, соединены с сумматором.

1071906

5 !

Изобретение относится к устройствам управления процессом темрообработки жидких пастообразных и твердых дисперсных материалов в установках со встречными струями и может найти применение в химической пищевой, строительной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом термообработки материала в установке со встречными струями, состоящее из датчика расхода теплоносителя, соединенного через корректор с регулятором соотношения топливо-воздух, датчиков давления, установленных на разгонной трубе и соединенных через корректор с входом регулятора соотношения топливо-воздух(Ц

Известно также устройство для автомати цскогo управления процессом термообработкп материалов в установке со встречным««струями, состоящее из сумматора, вход которого соединен с задатчиком и дат « ««ц«",«давления, установленными на тракте гранспортируемого материала, а выход су «матора соединен через диодный блок, регулятор расхода материала с исполнительным механизмом датчика давления, уе«ановлепного на разгонной трубе (2).

Изв стные способы позволяют поддерживать скорость теплоносителя в объеме установки на заданном значении, однако не предотвращают аварийные ситуации, вызва««««ь«е закупоркой обрабатываемым матеналом B« lopocllol канала установки со вет1эечными струями, Цель изобретения — повышение надежности работы установки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления Ilpollåcooì термообработки материалов в установке со встречными струями, содержащее датчик давления, установленный на тракте транспортируемого материала, задатчик, соединенные с сумматором, подкл«оченным через Jèoäíûé блок и регулятор расхода материала к исполнительному меха««из,lv»vxaтеля подачи материала, допол«н«телы«о содержит датчик расхода отрабоганшего теплоносителя, корректор и установленный на разгонной трубе датчик дав, ения, причем выходы последнего и корректора, к входу которого подключен дат«нк !эасхода отработавшего теплоносителя. соединены с сумматором.

На «ертеже представлена схема устройcl Ilа автоматического управления в сушильной установке, использующей эффект встрсчпь«х струй. . элок-схема системы управления содержит объект управления — установку со встречными струями, предназначенную для сушки материала и состоящую из централь««ой разгопной трубы 1, левой и правой Ilcриферийных разгонных труб 2, причем тор15

55 цы разгонных труб соединены сеткой 3, регулируемый питатель 4 (исполнительный механизм) установленный на линии подачи материала, подлежащего термообработке, левый и правый патрубки 5, заслонку 6, отводную магистраль 7, циклон 8, переключатель 9 потока и устройство управления, включаюшее датчик 10 давления, установленный на разгонной трубе 1, датчик 1! давления, установленный на (отводной маГистрали) тракте транспортируемого материала, сумматор 12, задатчик 13, диодный блок 14, регулятор 15 расхода материала, датчик 16 расхода теплоносителя и корректор 17.

Система управления работает следующим образом.

Поток теплоносителя подают по разгонным трубам 2, обрабатываемый материал поступает через питатель 4 в центральную разгонную трубу 1. Попадая в теплоноситель, материал образует в разгонных трубах газовзвесь. Заслонка 6, приводимая в движение переключателем 9, может находиться в двух положениях: либо пропуская газовзвесь из левого патрубка 5 в отводную магистраль 7, либо пропуская газовзвесь из правого патрубка в магистраль 7.

При соединении выводного левого патрубка 5 с отводной магистралью 7 соударение встречных потоков газа и несущих частицы материала происходит в межторцовом пространстве между левой периферийной разгонной трубой 2 и центральной трубой 1.

В случае, когда заслонка 6 соединяет правый патрубок 5 с отводной магистралью 7, соударение встречных струй происходит в межторцовом пространстве между правой разгонной трубой и центральной. При этом твердая фаза материала, расположенная

B районе межторцового пространства между левой трубой 2 и трубой 1, ускоряется теплоносителем, проходящим по правой периферийной трубе и трубе 1 и направляется в другую зону встречи струй. «, етки 3 предотвращают выброс в патрубки 5 крупных недостаточно высушенных и диспергнрованных частиц. Материал в зоне встречи струй совершает постепенно затухающее возвратно-поступательное движение. Когда амплитуда колебаний (отклонений частиц от плоскости встречи струй) уменьшится до величины 1 — 3 диаметров разгонной трубы, что является моментом прекращения активного тепло-м ассообмен ного процесса в данной зоне встречи струй, тогда с помощью переключателя 9 переключают потоки газа-теплоносителя с одной зоны встречи на другую. Момент переклю ения может быть выбран с определенной частотой, задаваемой переключателем 9.

Обеспечение безопасного ведения процесса термообработки материала осуществляют с помощью устройства управления, 1071906

1О !

5 воздействующего на питатель 4, изменяющий расход материала, поступающего на установку. С помощью датчика 10 определяется величина давления в трубе 1, которая зависит как от расхода (скоростного напора) теплоносителя, так и от величины гидравлического сопротивления участка за датчиком 10. Величина гидравлического сопротивления между датчиками 10 и 11 давления определяется, в основном, сопротивлением межторцового пространства между разгонными трубами и патрубком 5 и зависит от степени засорения материалом сетки 3, через которую проходит теплоноситель с высушенным материалом. Датчик 11 измеряет в отводной магистрали 7 давление, зависящее как от величины расхода теплоносителя, так и от гидравлического сопротивления участка за датчиком 11.

Поступая на сумматор 12, сигналы с датчиков 10 и 11 вычитаются один из другого.

Величина разности этих двух сигналов зависит от расхода теплоносителя и гидравлического сопротивления межторцового пространства между разгонными трубами и патрубками 5. Так, например, при увеличении (уменьшении) расхода теплоносителя увеличивается (уменьшается) величина разности между сигналами с датчиков 10 и

11. А при увеличении (уменьшении) гидравлического сопротивления межторцового пространства, вызванном увеличением (уменьшением) степени засорения матералом сеток 3, увеличивается (уменьшается) величина разности сигналов между датчиками 10 и 11.

Одновременно на сумматор 12 поступает с корректора 17 сигнал, соответствующий величине расхода теплоносителя, измеренного датчиком 16 и установленным, например, за циклоном 8 (датчик 16 расхода может быть помещен и на отводной магистрали 7), Корректор 17, получая сигнал от датчика 16, усиливает его. Величина усиления корректора 17 определяется исходя из условия равенства его выходного сигнала величине разности сигналов с датчиков 10 и 11 при работе установки со встречными струями в рабочем (неаварийном) режиме, которая находится при наладке системы управления. Сигнал с корректора 17, поступая на сумматор 12, вычитается из сигнала с датчика 10 давления.

Таким образом, величина алгебраической суммы сигналов от датчиков 10 и 11, и корректора 17 зависит от степени засорения материалом сеток 3 и не зависит от величины расхода теплоносителя.

Кроме того, на сумматор 12 заведен сигнал с задатчика 13, определяющий допустимый уровень степени засорения сеток.

Этот сигнал с задатчика вычитается из сигнала с датчика 10. Таким образом, сигнал с сумматора 12, определяемый разностью

55 сигналов между сигналом с датчика 10 и сигналами с датчика !1, задатчика 13, корректора 17, определяет величину изменения степени засорения материалом сеток 3. Причем положительное значение сигнала с сумматора 12 говорит о величине превышения степени засорения сеток над допустимым уровнем, определенным сигналом с задатчика 13, а отрицательное значение сигнала— об отсутствии превышения степени засорения сеток.

Сигнал с,сумматора 12 поступает на диодный блок 14, который пропускает на свой выход только величину положительного значения сигнала с сумматора, при отрицательном значении сигнала с сумматора не пропускается блоком 14. Далее сигнал с блока 14, поступая на регулятор 15, отрабатывающий П-закон управления, заставляет последний воздействовать на питатель 4.

Так, например, если засорение сеток 3 отсутствует или не превышает допустимого уровня, определенного задатчиком 13, то при увеличении (уменьшении) расхода теплоносителя увеличивается (уменьшается) величина давления, воспринимая датчиками

10 и 11, увеличивается (уменьшается) величина сигнала с корректора 17, при этом величина с сумматора 12 остается неизменной или не превышающей сигнал с задатчика 13. При этом изменение сигнала с диодного блока 14 отсутствует и регулятор 5 не меняет величину расхода поступающего на установку материала. Таким образом, благодаря наличию в устройстве датчика

16 и корректора 17 исключается воздействие на расход поступающего материала при изменении производительности установки путем изменения расхода теплоносителя.

Если степень засорения материалом сеток 3 превышает допустимый уровень (что соответствует значительному превышению сигнала с датчика 10 суммы остальных сигналов, поступающих на сумматор), то величина положительного сигнала с сумматора 12 поступает через блок 14 на регулятор 15, который уменьшает расход материала через питатель 4 до тех пор, пока степень засорения сеток 3 не достигнет уровня ниже определенного задатчиком.

Так, в случае превышения допустимого уровня степени засорения только сетки 3, расположенной между центральной и правой разгонными трубами 2 и при подключении переключателем 9 левого патрубка 5 к магистрали 7, сумматор 12 будет вырабатывать отрицательное значение сигнала, не пропускаемое блоком !4, что заставит регулятор 15 не изменять расход подаваемого материала. При подключении правого патрубка 5 и отводной магистрали 7 сумматор

12 бедут вырабатывать положительный сигнал, который заставит регулятор 15 умень1071906

Составитель С. Андрианова

Реда кто р А. Козо риз Техред И Верес Корректор И.

Заказ 11577/34 Тираж 667 Г1одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эрдейи шить расход поступающего на установку материала, что и предотвратит дальнейшее засорение сетки 3, расположенной между центральной и правой 2 разгонными трубами.

Аналогично, если степень засорения сетки, расположенной между центральной и левой разгонными трубами, превысит допустимый уровень, устройство управления будет уменьшать расход материала в моменты нахождения места встречи струй в районе данной сетки, тем самым предотвращая аварийные ситуации и повышая надежность эксплуатации установки с одновременным повышением ее производительности.

Предложенное устройство управления процессом термообработки позволяет увеличить производительность установки путем сокращения времени останова, вызванного нарушением технологического про10 цесса из-за закупорки материалом выбросного канала.