Устройство для составления смесей сыпучих материалов заданного состава

 

,.SU„„1134228

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 01 Р 15/04 C 05 0 11 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3,, - -,, К ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3540050/23-26 (22) 18,01.83 (46) 15.01.85. Бюл.Р 2 (72) Я,Е, Гельфанд, С. К.Дороганич, В,В.Шутов, Л.N.ßêoâèñ и М.Л.Комова (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 417149, кл. В 01 F 15/04, 1972, 2. Данюшевский М,И. Основы технологии приготовления портландцементных сырьевых смесей, Л., Стройиздат, 1971, с, 81-86, 101-106. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ

СМЕСЕЙ СЬП1УЧИХ МАТЕРИАЛОВ ЗАДАННОГО

СОСТАВА, включающее автоматические дозаторы исходных компонентов, сме:ситель, усреднительную емкость, анализатор состава смеси, установленный на выходе смесителя и подключенный первым выходом к первому входу управляющего блока, выходы которого связаны с задатчиком уставок автоматических дозаторов исходных компонентов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения затрат на перемешивание смеси путем уменьшения необходимого объема усреднительной емкости, оно дополнительно содержит установленное на выходе смесителя двухканальное разделительное устройство с перекидным запорным элементом и исполнительным механизмом, накопительную емкость с автоматическим дозатором, вход которой соединен с первым выходом двухканального разделительного устройства, транспортер„ вход которого соединен с выходом автоматического дозатора накогительной емкости и с вторым выходом двухканального разделительного устройства, а выход — с входом усреднительной емкости, анализатор сос тава смеси в результирующем потоке, установленный на выходе транспортера, датчики нижнего и верхнего уровней, установленные в накопительной емкости, задатчик уставок автомати- ческого дозатора накопительной ем кости, сигнализатор, инверторы и реI гулирующие блоки, при этом

Ф второй выход анализатора состава смеси соединен с входом пер- вого регулирующего блока, первый выход которого соединен с первым вхо С ,дом первого инвертора, а второй выход — с вторым входом управляющего 1 блока, выход анализатора состава смеси в результирующем потоке соединен с входом второго регулирующего блока, выход которого соединен с первым CQ входом второго инвертора, выход дат- рффи чика верхнего уровня соединен с Ю третьим входом управляющего блока, . ф ) выход датчика нижнего уровня соединен с входом сигкализатора, первый выход которого соединен с вторым входом первого инвертора, а второй выход — с вторым входом второго инвертора,выход первого инвертора соединен с входом исполнительного механизма запорного элемента, а выход второго инвертора — с входом задатчика уставок автоматического дозатора накопительной емкости.

1 ) 1342

Изобретение относится к устройствам для составления смесей сыпучих материалов заданного состава иэ разнородных компонентов и может быть использовано в черной и цветной ме5 таллургии, химической и горной промышленности, промышленности строительных материалов.и в других отраслях промышленности, где составляются смеси сыпучих материалов заданного состава.

Известно устройство для составления смесей, включающее весовые автоматические дозаторы, смеситель, усреднители проб смеси и компонентов, анализаторы состава смеси и компонентов, подключенные на выходе соответ ствующих усреднителей проб,задатчик состава смесй; выход которого соединен со входом анализатора смеси, -подключенногд к управляющим цепям анализатора состава компонентов, управляющий блок, вход которого соединен с анализатором состава компонетов а выход — с задатчикамн уста1 25 вок дозаторов 51 3.

Устройство предусматривает лишь периодический контроль состава смеси и компонентов, что приводит к зна- ° чительным колебаниям гранулометрического состава. смеси, ухудшает качестЗО во приготовляемой смеси.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для составления смесей сыпучих мате- З5

- риалов заданного состава, включающее автоматические дозаторы исходных компонентов, смеситель, усреднительную емкость, анализатор состава смеси, установленный на выходе смесителя и 4О подключенный своим первым выходом к первому входу управляющего блока, 1выходы которого связаны с задатчиками уставок автоматических доэаторов исходных компонентов f2). 45

Недостаток известного устройства состоит в том, что для сглаживания флуктуаций состава смеси, которые возникают вследствие погрешностей в работе системы стабилизации, вызван- 5О ными колебаниями свойств исходных компонентов и наличием большога"запаздывания между точкой контроля состава смеси и точками приложения управляющих воздействия (между выходом 55 смесителя и автоматическими доэаторами исходных компонентов}, необходима усреднительная емкость большо28 2

ro объема (например и цементной промьппленности — 2500 т1. Эффективное перемешивание в таких усреднительных емкостях требует больших затрат и весьма затруднено.

Цель изобретения — уменьшение затрат на перемешивание смеси путем уменьшения необходимого объема усреднительной емкости.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит установленное на выходе смесителя двухканальное разделительное устройство с перекидным запорным элементом и исполнительным механизмом, накопительную емкость с автоматическим дозатором, вход которой соединен с первым выходом двухканального разделительного устройства, транспортер, вход которого соединен с выходом автоматического дозатора накопительной емкости и со вторым выходом двухканального разделительного устройства, а выход — со входом усреднительнойемкости, анализатор состава смеси в результирующем потоке, установленный на выходе транспортера, датчики нижнего и верхнего уровней, установленные в накопительной емкости, задатчик уставок автоматчческого доэатора накопительной емкости, сигнализатор,инверторы и регулирующие блоки, при этом первый выход анализатора состава смеси соединен с первым входом управляющего блока, а его второй выход — с входом первого регулирующего блока, первый выход которого соединен с первым входом первого инвертора, а его второй выход— со вторым входом управляющего блока, выход анализатора состава смеси в результирующем потоке соединен со входом второго регулирующего блока, выход которого соединен с первым входом второго инвертора, выход датчика верхнего уровня соединен с третьим входом управляющего блока, выход датчика нижнего уровня соединен со . входом сигналиэатора,первый выход которого соединен со вторым входом первого инвертора, а его второй выход— со вторым входом второго инвертора, выход первого инвертора соединен со входом исполнительного механизма перекидного запорного элемента, а выход второго инвертора — со входом эадатчика уставок автоматического дозатора накопительной емкости.

3 113422

На чертеже представлено устройство-;. блок-схема.

Устройство содержит автоматические дозаторы 1 исходных компонетов, смеситель 2, двухканальное разделительное устройство 3 с перекидным запорным элементом 4, автоматический дозатор 5 накоиительной емкости 6, транспортер 7, анализатор 8 состава смеси, анализатор 9 состава смеси в результирующем потоке, датчик 10 нижнего уровня,. датчик 11 верхнего уровня, задатчик 12 уставок автоматических дозаторов 1 исходных компонентов, задатчик 13 уставок автоматического дозатора 5, управляющий блок 14, регулирующий блок 15, регулирующий блок 16, исполнительный механизм 17 перекидного запорного элемента 4, инвертор 18, инвертор 19, сигнализатор 20, усреднительную емкость 21.

Устройство работает следующим образом.

Перед запуском системы задатчики 25

12 уставок автоматических дозаторов

1 исходных компонентов устанавливаются в положение, соответствующее заданному составу смеси, а регулирующие блоки 15 и 16 — в положение, соответствующее заданному значению

30 одной, выбранной характеристики состава смеси и определяемой как ведущая характеристика.

Датчик 10 нижнего уровня устанавливается в положение, соответствующее минимальному объему дозируемого компонента смесь, которая находится в накопительной. емкости 6 ), достаточному для компенсации любых отклонений ведущей характеристики от 40 заданного значения в смеси пассивного компонента (смесь, получаемчю на BTQDoM выходе двухканального разделительного устройства 3 ). Положение датчика 11 верхнего уровня определяется инерционностью части устройства, начинающейся автоматическими дозаторами 1 исходных компонентов и кончающейся двухканальным раз- делительным устройством 3. Объем, который должен содержаться над датчиком 11 верхнего . уровня, рассчитывается по формуле Ч=()(Т,,+ ь ), где

Q — часовая производительность устройства; ь„ - суммарное запаздывание

s цепи: датчик 11 верхнего уровня— управляющий блок 14 - задатчики .12— автоматические.дозаторы 1 исходных

8 4 компонентов — смеситель 2 — двухканальное разделительное устройство 3, ь 2 — суммарное запаздывание в цепи: анализатор 8 состава смеси — первый регулирующий блок 15 — первый инвертор 18 — исполнительный механизм 17перекидной эапорный элемент 4 — на-" копительная емкость 6.

В процессе работы устройства исходные компоненты автоматическими дозаторами 1 исходных компонентов в заданном соотношении доэнруются в смеситель 2. После смешения состав полученной смеси определяется анализатором 8 состава смеси и полученный результат в управляющем блоке 14 сравнивается с заданным составом.

Если отклонения состава смеси от задания не превышают допустимых пределов и на входе управляющего блока 14 отсутствует сигнал от датчика 11 верхнего уровня и превышении . заданного уровня дозируемым компонентом в накопительной емкости 6, никакие изменения в уставки автоматических исходных компонентов не вносятся, При отклонениях состава, превышающих допустимые значения, в управляющем блоке 14 с учетом оценок средних составов исходных компонентов (напри-, мер, в качестве таких оценок могут быт использованы усредненные данные, пол;ченные при геологической разведве карьеров и подготовке эа боев ) вычисляются новые значения производительностей автоматических дозаторов 1 исходных компонентов, обеспечивающие заданный состав смеси при принятых оценках средних составов исходных компонентов. Вычисленные управляющим блоком 14 новые значения производительностей автоматических доэаторов 1 исходных компонентов поступают в задатчики 12, которые формируют новые уставки автоматических дозаторов 1 исходных компонентов, вследствие чего производится коррекция производительностей последних.

Иэ-смесителя 2 смесь, характеризующаяся случайными колебаниями состава, поступает в двухканальное разделительное устройство 3. При этом обычно не все .характеристики состава смеси в равной степени колеблются около заданных значений, а также неодинаковы требования, которые предъявляются к стабильности

1134228

Э различных характеристик. Поэтому для каждого- конкретного производства выбирают одну ведущую характеристику

1 состава смеси, например, наиболее важную или трудностабилизируемую, которую необходимо в дальнейшем дополнительно стабилизировать (напри« мер, в цементной промпиленности такой характеристикой является коэффициент насыщения смеси ). Сигнал о значении ведущей характеристики состава смеси от анализатора 8 состава смеси поступает в первый регулирующий блок 15, где он сравнивается с заданным значением. 15

Разность между измеренным и заданным значением ведущей характеристики от первого выхода первого регулирующего блока 15 подается через инвертор 18 на приводисполнительного механизма 17 перекидного запорного элемента 4. В зависимости от знака отклонения ведущей характеристики в потоке смеси перекидной запорный элемент 4 пропус.кает смесь в один или другой канал двухканального разделительного устройства 3. После разделения образуются два потока и соответственно два ком-, понента: пассивный и дозируемый, которые смешиваются и образуют резуль. ЗО . тирующий поток смеси, Колебания ведущей характеристики состава смеси в результирующем потоке измеряются анализатором 9 и передаются на второй регулирующий блок 16, где сравниваются с заданным значением. Результат

- сравнения поступает через инвертор

19 и воздействует на задатчик 13 уставок автоматического доэатора 5, увеличивая или уменьшая расход дозируемого компонента в зависимости от величины и знака отклонения ведущей характеристики состава смеси в результирующем потоке от заданно го значения. При этом инверторы 18 и 19 работают в режиме безынерцион:ного усилителя с коэффициентом усиления, равным единице.

При снижении уровня доэируемого компонента до заданной величины дат- о чик 10 нижнего уровня подает сигнал на вход сигнализатора 20, который, воздействует на инверторы 18 и 19 и переключает их работу на режим инвертирования, соответствующий ре- 55 жиму работы безынерционного усилителя с коэффициентом усиления, равным минус единице.

При этом регулирующие воздействия в цепи автоматического разделения потоков также изменяют знак, направляя по линии пассивного потока ве- . щество, которое до этого подавалось по линии дозируемого потока, и наоборот. Соответственно под действием инвертора 19 изменяется знак регули- рующих воздействий в цепи автоматического дозирования дозируемого компонента, так как после взаимной пе-. ремены потоков местами расход дози= руемого потока должен уменьшиться в тех случаях, в которых до инвертирования он увеличивался.

При достижении дозируемым компонентом заданного верхнего уровня датчик 11 верхнего уровня подает сигнал на третий вход управляющего блока 14, куда же на его второй вход. поступает сигнал от второго выхода регулирующего блока 15, содержащий информацию о знаке текущего отклонения ведущей характеристики состава дозируемого компонента от заданного значения. В этом случае новые уставки на автоматические дозаторы 1 исходных компонентов вычисляются как с учетом результата измерений состава смеси на выходе смесителя 2, так н с учетом необходимости уменьшения доли дозируемого компонента в смеси, с тем, чтобы исключить возможность переполнения накопительной емкости 6, а тем самым исключить вынужденные прОстои оборудования и ухудшение качества смеси, т,е. готовится смесь, характеризуемая средним значением ведущей характеристики знак отклонения которого от заданного значения противоположен знаку текущего отклонения ведущей характеристики-от того же заданного значения в дозируемом компоненте, Результирующий поток .смеси транспортером 7. подается для дальнейшего усреднения в усреднительную емкость 21. Так как состав смеси в целом в результирующем потоке колеблется значительно меньше, чем в пото» ке, получаемом на выходе смесителя 2 вследствие практически полного сглаживания колебаний ведущей характеристики, необходимый объем усреднителя может быть значительно уменьшен (например, в цементной промышленности — до 200 т ), 1134228

Составитель Б.Долотин

Редактор Н.Горват Техред С.Мигунова Корректор Г.Решетняк

Заказ 9980/6 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Использование предлагаемого устройства уменьшает капитальные затраты на строительство, усреднительной емкости и затраты на перемешивание смеси эа счет сокращения расхода сжатого воздуха и электроэнергии.