Устройство автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БАРАБАННОЙ СУШИЛКЕ, содержащее датчики расхода и влажности сырого материала, регуляторы скорости вращения барабана и расхода топлива со своими задатчиками, подключенные через соответствующие исполнкгСВСОШг Я 13 тельные механизмы к регулирукщим органам, отличающее ся тем, что, с целью повьшения качества регулирования, оно дополнительно снабжено датчиками сыпучести сырого материала, влагосодержания отходящих газов и готового продукта, тремя вычислительными блоками, причем датчики расхода и влажности сырого материала соединены через первый вычислительный блок с регулятором расхода топлива, а через второй вычислительный блок с подсоединенным к нему датчиком сыпучести - с регулятором скорости вращения барабана, к кото-, рому также подключены датчики влагосодержания отходящих газов и готового продукта через третий вычислительчай блок.

as> SU aa

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

117 . А

gyes F 26 В 25/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 364 1483/2 4-06 (22) 09.09.83 (46) 23.06.85. Бюл. Ф 23 (72) И.В.Прозументор .(71) Государственный ордена Трудового

Красного Знамени проектный институт

"Южгипрошахт" (53) 066.047.012(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 723336, кл. F 26 В 25/22, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ СЫПУЧИХ

МАТЕРИАЛОВ В БАРАБАННОЙ СУШИЛКЕ, содержащее датчики расхода и влажности сырого материала, регуляторы скорости вращения барабана и расхода топлива со своими задатчиками, подключенные через соответствующие исполнительные механизмы к регулирующим органам, отличающееся тем, что, с целью повышения качества, регулирования, оно дополнительно снабжено датчиками сыпучести сырого материала, влагосодержания отходящих газов и готового продукта, тремя вычислительными блоками, причем датчики расхода и влажности сырого материала соединены через первый вычислительный блок с регулятором расхода топлива, а через второй вычисли тельный блок с подсоединенным к нему датчиком сыпучести — с регулятором скорости вращения барабана, к кото- . рому также подключены датчики влаго- Я содержания отходящих газов и готового продукта через третий вычислительный блок.

117 2

Связь между требуемым расходом топлива и количеством влаги, поступающей в сушильный барабан, которую нужно выпарить, определяется выражением

l 1163

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматизации процессов сушки сыпучих материалов в барабанных сушилках.

Целью изобретения является повышение качества регулирования.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство автоматического регулирования процесса сушки сыпучих мате- 1О риалов в барабанной сушилке содержит датчик 1 расхода и датчик 2 влажности сырого материала, регулятор 3 скорости вращения барабана и регулятор 4 расхода топлива с эадатчиками 5 и 6, подключенные через исполнительные механизмы 7 и 8 к регулирующим органам 9 и 10, а также датчик 11 сыпучести сырого материала, датчик 12 влагосодержания отходящих р газов, датчик 13 влагосодержания готового продукта, вычислительные блоки 14 — 16, причем датчик 1 расхода и датчик 2 влажности сырого материала соединены через вычислительный 2 блок 14 с регулятором 4 расхода топлива,, а через вычислительный блок.15 с подсоединенным к нему датчиком 11 сыпучести — c регулятором 3 скорости вращения барабана, к которому также подключены датчик 12 влагосодержания отходящих газов и датчик 13 влагосо.держания готового продукта через вычислительный блок 16.

Устройство работает следующим образом.

Количество влаги, поступающей в сушильный барабан с исходным материалом, определяет требуемую теплопроизводительность топочного устройства, т.е. определяет для конкретной

° О топки, каков должен быть расход топлийа (Q ), чтобы высушить исходный материал до заданной конечной влажности („"„ °

Количество влаги, которую нужно выпарить при сушке (%l„s), определяется

„1р ®за

100- Ф где W — влажность сырого материала

Р (контролируется датчиком 2);

Ge - количество сырого материала, подаваемого в барабан (контролируется датчиком 1); i5

s«* — заданная влажность высушенного материала (устанавливается как константа). в котором удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги (2„), теплотворная способность топлива (цн) и коэффициент полезного действия топки (g ) рассчитываются и определяются во время балансовых испытаний на объекте при составлении режимной карты работы и вводятся на вычислительный блок 14 как константы, т.е. связь между требуемым расходом топлива и количеством влаги, которую нужно выпарить, выражается функционалом вида й,=f (s;w ) В вычислительном блоке 14 по сигналам от датчика 2 влажности и датчика 1 расхода сырого материала рассчитывается функционал G по укаэанной зависимости, который поступает как задание на регулятор 4 расхода топлива.

Регулятор 4 через исполнительный механизм 8 воздействует на регулирующий орган 10 н устанавливает необходимый расход топлива в топку.

Сушка материала в барабанных сушилках определяется в основном теплообменом между сушильными газами и материалом, осыпающимся с внутренних насадок при вращении барабана. Передача тепла зависит от поверхности соприкосновения сырого материала и газа, которая, в свою очередь, зависит от степени раскрытия струи материала, осыпающегося с внутренних насадок. Степень раскрытия струи определяется коэффициентом слипания (К,), представляющим собой величину, обратно пропорциональную сыпучести, контролируемую датчиком 11. Кроме того, степень высушенности материала является функцией времени сушки, т.е. времени пребывания материала в сушильном барабане, а время пребывания материала в барабане можно измечять скоростью вращения — числом оборотов барабана (n ) 117 к(л„а в„ а„ -д, ", (e„(g ) ),д,) Составятель С.Андрианова

Редактор О.Юрковецкая Техред T.ËÓáèí÷àê Корректор Г. Решетник

Заказ 4092/37 Тираж 652 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 1163

В вычислительном блоке 15 по сиг-. налам от датчиков рассчитывается число оборотов барабана по выражению где — длина барабана, константы А„, А и А определяются при проведении на сушильной установке балансовых 1б испытаний при сосчавлении режимной карты работы, а коэффициент К рассчитывается с учетом внутренних насадок барабана. Промасштабированные значения (,, А„, А, А и К вводятся в вычислительный блок как констанTbl

В вычислительном блоке 16 по стандартному алгоритму рассчитывается нормированная вэаимокорреляционная функция сигналов датчика 13 конечной влажности материала и датчика 12 влагосодержания отходящих газов, рассматриваемых как стохастические функции времени. И

Сдвиг максимума взаимокорреляционной функции от оси ординат характеризует время нахождения материала в барабане, по величине которого формируется выходной корректирующий сигнал блока 16.

Основной и корректирующий сигналы вычислительных блоков 14 и 15 поступают на регулятор 3, который через исполнительный механизм 7 воздейст35 вует на регулирующий орган 9, устанавливая необходимое число оборотов барабана.

Пусть во время установившегося режима, когда выходные сигналы от блоков 14 — 16 не меняют своей величины и локальные регуляторы поддерживают заданные значения, на входе объекта появится возмущение, например увеличится влажность исходного материала. Это увеличение влажности воспринимается датчиком 2 и измененный сигнал поступает на входы вычислительных блоков 14 и 15. Если увеличение влажности таково, что изменяется и сыпучесть материала, контролируемая датчиком 11, то на второй вход вычислительного блока 15 также поступает изменивший свою величину сигнал.

По сигналам от датчиков 2 и 1 вычислительный блок 14 формирует новый выходной сигнал, увеличивающий регу,лятором 4 через исполнительный меха низм 8 и регулирующий орган 10 расход топлива на сушку. Одновременно вычислительный блок 14 учитывает изменение сыпучести по сигналу от датчика 11 и увеличение влажности исходного материала по сигналу от датчика 2 изменением своего выходного сигнала, которое через регулятор 3, исполни- тельный механизм 7 и регулирующий орган 9 уменьшает скорость вращения барабана, обеспечивая тем самым увеличение времени сушки для удаления дополнительно поступившей в барабан влаги.

Если эти компенсационные воздействия на объект оказываются достаточными и отклонений по выходным параметрам объекта, контролируемым датчиками 13 и 12, не происходит, то система переходит в работу в новом уста-. новившемся режиме. Если же компенсационные воздействия оказываются не достаточными, то по прошествии времени, за которое сушнмый материал проходит через барабан, в вычислительном блоке 16 формируется уточняющий выходной сигнал, который корректирует, задание регулятору 3, и только после этого система работает в новом установившемся режиме.