Способ автоматического управления процессом измельчения в бисерной мельнице

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ В БИСЕРНОЙ МЕЛЬНИЦЕ, включающий изменение концентрации дозируемых компонентов и измерение вязкости на выходе мельницы, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества управления, изменяют окружную скорость врйщения ротора и измеряют скорость отклонения вязкости от нулевого значения, причем изменение концентрации дозируемых компонентов осуществляют пропорционально величине отклонения измеренного значения вязкости от заданного значения при скорости отклонения вязкости от нулевого значения больше заданной величины, а изменение окружной скорости вращения ротора в сторону увеличения осуществляют пропорционально величине отклонения измеренно (Л го значения вязкости от заданного значения при скорости отклонения вязкости.от нулевого значения большей нуля, но меньшей заданной величины .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (l9j (1(J

4(51) В 02 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Мыс".Е::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3664141/29-33 (22) 11. 11.83 (46) 15.06.85. Бюл. Ф 22 (72) В.М.Ахтеров, Н.О.Байтина, Е.Б.Манусов, M.M.Ãîðáà÷åâà, В.Л.Петров и В.Е.Оорокин (71) Государственный ордена "Знак

Почета научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности (53) 621.926(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 915961, кл. В 02 С 25/00, 1982.

2. Манусов Е.Б. Контроль и регулирование технологических процессов лакокрасочных производств. М., 1977, с. 102-106 (прототип). (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

В БИСЕРНОЙ 1%ЛЬНИЦЕ, включающий изменение концентрации дозируемых компонентов ы измерение вязкости на выходе мельницы, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества управления, изменяют окружную скорость вращения ротора и измеряют скорость отклонения вязкости от нулевого значения, причем изменение концентрации дозируемых KoMIIQ нентов осуществляют пропорционально величине отклонения измеренного значения вязкости от заданного значения. при скорости отклонения вязкости от нулевого значения больше заданной .величины, а изменение окружной скорости вращения ротора в сторону увеличения осуществляют пропорционально величине отклонения измеренного значения вязкости от заданного значения при скорости отклонения вязкости от нулевого значения большей нуля, но меньшей заданной величины.

1161182

Йзобретение относится к ело<..обам автоматического управления процессом измельчения в бисерных мельницах и может найти применение в лакокрясочной, анилинокрасочной, фармацевтической, пищевой и лругих отраслях промышленности, где применяется тонкое иэмельчение материалов.

ИзвесIett способ автоматического управчения процессом помола в шаро- 10 вой мельнице с вводом поверхностноактивного вещества (ПАВ), включающий изменение расхода ПАВ пропорционально уровню заполнения мельницы материалом и экстремальное регулирова- 15 ние концентрации ПАВ в измельчаемом .материале в зависимости от производительности и мощности, потребляемо приводом мельницы. Согласно известному способу дополнительно из- 20 меряют текучесть готового продукта (величину обратную вязкости), сравнивают ее с заданной величиной и, если текучесть превышает заданную величину, прекращают экстремальное 25 регулирование концентрации ПАВ и уменьшают ее пропорционально величи не отклонения измеренного. значения текучести от заданного (1).

Одн IKo иэвестHblH способ Не может -30 идентифицировать возмущения, связанные с неточностью дозировки ПАВ и случайными изменениями свойств исходного сырья, и возмущения, вносимые износом мелющих тел и футеровки, 35 т.е. изменением статических харяктеристик агрегата.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является спо. соб автоматического управления про 40 цессом помола в бисерной мельнице, включающий изменение концентрации доэируемых компонент и измерение вязкости ня выходе из мельницы (2).

Недостаток данного способа— зависимость от формы первичных частиц и других физико-химических параметров исходных компонентов (жид,кой и твердой фазы), от колебаний 50 рецептуры в процессе дозирования, степени износа мелющих тел, смесительных элементов ротора и внутренней части рабочего цилиндра. В связи с этим возникают трудности в иден-55 тификяции причины отклонения мельницы от нормального функционирования, .обеспечивающего заданную вязкость и дисперсность продукта, и выбора управляющих воздействий.

Цель изобретения — повышение качества управления.

Этя цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом измельчения в бисерной мельнице, включающему изменение концентрации дозируемых компонентов и измерение вязкости на выходе мельницы, изменяют окружную скорость вращения ротора и измеряют скорость отклонения вязкости от нулевого значения, причем изменение концентрации дозируемых компонентов осуществляют пропорционально величине отклонения измеренного значения вязкости от заданного значения при скорости отклонения вязкости от нулевого зна- чения больше заданной величины, а изменение окружной скорости вращения ротора в сторону увеличения осуществляют пропорционально величине отклонения измеренного значения вяз, кости от заданного значения при скорости отклонения вязкости от нулевого значения большей нуля, но меньшей заданной величины.

Ситуации, при которой вязкость превышает заданное значение, отвечает однозначное управление, при котором концентрацию доэируемых компонентов на входе в мельницу изменяют пропорционально величине отклонения измеренного значения вязкости от заданного.

Работа бисерной мельницы в нормальном режиме отвечает условию равенства измеренного значения вязкости заданному значению. Коррекции режима работы мельницы и рецептуры в этом случае не происходит.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ. !

Устройство управления бисерной мельницей 1 содержит датчик 2 вязкости. готового продукта, блок 3 сравнения, блок 4 измерения скорости отклонения вязкости готового продукта, блок 5 сравнения, логическое устройство 6, блок 7 умножения, блок 8 вычислений концентраций при отклонении вязкости готового продукта от заданного значения, коммутирую11ий блок 9, регулятор 10 наружной скорости вращения ротора, исполнительный механизм регулирующего органа 11, изменяюще1161182 4 го скорость вращения ротора, регуля, тора 12 расхода лозируемого компонента, исполнительный механизм 13 регулирующего органа расхода дозируемого компонента, блок 14 умножения и блок 15 вычислений окружной скорости вращения ротора.

Способ реализуется следующим образом;

Материал иэмепьчаетс в мельнице 1.1р

Расход дозируемого компонента в мельницу определяется регулятором 12 в зависимости от вязкости готового продукта, измеряемой датчиком 2. При значении вязкости .выше заданного 15 значения ипи при значении вязкости ниже заданного значения, когда дополнительно скорость отклонения нязкости от заданного значения, измеряемая блоком 4, не меньше заданного значения, сигналы с блоков 3 и 5 сравнения поступают на логическое устройство 6 и блок 7 умножения. В блоке

7 вычисляется величина коррекции концентрации дозируемого компонента. 25

В блоке 8 получают откорректированный сигнал вЕличины концентрации дозируемого компонента в измельченной смеси. Концентрацию дозируемого вещестна и данном блоке уменьшают ипи Зр увеличивают пропорционально отклонению измеренной вязкости от заданной величины в зависимости от того увеличилась или уменьшилась вязкость готового. продукта и от рода дозиру35 емого вещества (жидкое или твердое)

Логическое устройство 6 производит переключение коммутирующего устройства 9 таким образом, что в случае превышения вязкостью заданного зна- 4р чения В или уменьшения ниже -В и одновременного с этим возрастанием скорости отклонения вязкости не менее заданного значения, на регулятор 12 поступает откорректированное задание с блока 8. Расход дозируемого вещества осуществляется через исполнительный механизм .13 регулирующего органа. Корректировка рецептуры в двух указанных случаях вызвана флуктуацией физико-химических свойств исходньгх компонентов и неточностью их позирования.

Другой возможной причиной, вызывающей отклонения от нормального функционирования мельницы,, является износ мелющих тел, а. также рабочих поверхностей ротора (смееитепьных элементов) и статора.

Допустим, что в некоторый момент времени вязкость продукта стала ниже заданного значения, а скорость отклонения вязкости больше нуля, но меньше заданного значения. В этом случае причиной ухудшающейся дисперсности продукта на выходе бисерной мельницы, следствием которой является снижение вязкости, есть износ оснонных конструктивных элементов мельницы.

Коррекция работы мельницы изменением расхода жидкого и твердого компонентов при этих условиях не является целесообразной, так как может привести к дальнейшему снижению дисперсности готового продукта и резкому отклонению от рабочей рецептуры.

Поэтому,. н случае снижения вязкости продукта ниже заданного значения и одновременного, изменения скорости отклонения вязкости от нуля до заданного значения, сигналы с блоков

3 и 5 сравнения поступают на логическое устройство 6 и блок 14 умножения.

В блоке 14 вычисляется величина коррекции окружной скорости вращения ротора. В блоке 15 получают откорректированный сигнал величины окружной скорости ротора. Сигнал с блока 15 по по команде с блока 6 через коммутирующее устройство 9 поступает на регулятор 10. Величина окружной скорости блока 15 изменяется таким образом, чтобы процесс измельчения был воэнращен в нормальный технологический режим.

Способ позволяет повысить качестно управления и учесть с помощью управляющего ноздейстния изменение состояния мелющих теп, перемешивающих . устройств и обечайки диспергирующего агрегата. Такое управление работой агрегата позволяет н течение всего времени его межремонтной эксплуатации получать материал с заданной дисперсностью, не прибегая к повторному диспергированию в другом агрегате. Следовательно, способ упранления.позволяет повысить среднюю за время эксплуатации производительность агрегата не менее, чем на 20, и повысить при этом производительное испопь эование всего парка агрегатов (за счет устранения повторного или двойного диспергирования) не менее, чем на .25 .