Способ автоматического управления процессом измельчения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 5114 В 02 С 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3614277/29-33 (22) 06.07.83 (22) 30.04.86. Бюл. Р 16 (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им. Д.И.Менделеева (72) В.В.Кафаров, И.H.Äîðîõîâ и С.N.Àðóòþíîâ (53) 621.926(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 389835, кл. B 02 С 25,00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 589019, кл. В 02 С 25/00, 1978. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УП—

РАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ,включающий вычисление оптимальных значений управляющих параметров на основе ячеечной математической модели, о т—

„„SU„„1227245 А 1 л и ч а ю шийся тем, что с целью повышения точности управления, измеряют гранулометрический состав исходного материала и готового продукта, в качестве управляющих параметров используют число оборотов рабочего органа измельчающего устройства, расход исходного материала и воздуха че" рез измельчающее устройство и номера точек отбора готового продукта, на основе измеренного гранулометрического состава исходного материала вычисляют с помощью ячеечной математической модели оптимальные значения управляющих параметров, а на основе расчетных и эамеренных значений грануломет- ф рического состава готового продукта корректируют параметры ячеечной моде. ли.

1227245

Изобретение относится к способам управленИя процессом измельчения зернистых материалов в ударно-центробежном устройстве и может быть использовано в химической, цементной, горно-обогатительной отраслях промьштленности, а также везде, где применяются ударно †центробежн устройства для измельчения зернистых материалов.

Цель изобретения — повышение точ- 1О ности управления.

Способ заключается в следующем.

Разрабатывают ячеечную математическую модель процесса измельчения в ударно-центробежном измельчающем устройстве в виде орга-:a; ала;

F; (2) =-СКР

h "О

ЗО

Предварительно конкретизируют ячеочную математическую модель (1) для рассматриваемого объскта. Для этого ъг ) с эс эсз с г ъ Ф

5 1 2

1 где .F (х .) — кривая распределения из-1 мельченного материала (готового продукта) по размерам частиц г . (гранулометрический состав готового продукта в

i-ой ячейке или z, — îé точке отбора); .х .— размер самой крупной час Х тицы;

Q — расход воздуха через ударно- центробежное устройство; л il J

L = - — Н вЂ” объем ячейки.

4 У

«1 — диаметр ударно-центробежного устройства;

Н вЂ” расстояние между плоскостями вращения рабочего органа; — номер ячейки или точки отбора готового продукта;

2 — вероятность разрушения частицы размером в единицу времени;

Дф- g (I (2 Р(и с

B(k,IP) — распределительная функция (вероятность образования частицы размера Й при раз— рушении частицы размера 1(). корретируемые парамет— ры ячеечнои математической модели;

n — число оборотов рабочего

1,. (1 -- ширина и угол атаки

Рабочег". ор гана; .г (Г) грянул оме тонче(хий с ос 0 тав исходного материG — - рас-".од и сходного материала;

Š— постоянный коэффициент;

Р— плотность распределения частиц

1 ( по размерам на входе в ударно— центробежное устройство; ш -- число ячеек модели.

Пример, Производится автоматическос управление прсцессом измельчения полимерного сорбента лолисорб — 1

B ударно-центробежном измельчающем устройстве для одновременного получения трех целевых фракций готового продукта: - :--10 мкм для жидкостной аналитической хроматографии; 4060 мкм для жидкостной препаративной хроматографии," 100-250 мкм для газо— вой хроматографии. по экспериментальным данным определяют значения конструктивных параметров Н, 1Т, 1 и параметров модели .

С,, С, f f, К„ --К и задаются значением m=10 (число ячеек модели или точек отбора готового продукта).

На чертеже показана блок †схе, реализующая способ включения. хема содержит управляющую цыЧислительную машину 1, экс Ipccc-aíaëèçaтор гранулометрического состава 2, ударно-центробежное измельчающее уст. ройство 3, датчик 4 (весоизмеритель) расхода исходного материала, регулятор 5 расхода исходного материала, регулирующий орган 6 расхода исход— нсго материала,, датчик 7 расхода воздуха, регулятор 8, регулирующий орган (заслонка) 9 расхода воздуха, датчик 10 (тахометр), регулятор 11, регулирующий орган 12 числа оборотов рабочего органа,. логические схемы

13 — 22 переключения,, регулируемь(е заглушки 23 — 32 отбора готового продукта.

Способ осуществляеT ñÿ следующим образом.

3 1227245 4

Ячеечную математическую модель с ными оптимальными номерами ячеек учетом конструктивных параметров вводят в управляющую вычислительную ма- Регуляторы 5, 8 и 11 служат для шину (УВМ) 1. УВМ воспринимает инфор- поддержания оптимальных значений и

t мацию от экспресс-анализатора грануло- 5 Q, G в течение времени между замераметрического состава 2 (например сис- ми гранулометрического состава исходсс l1 Il тема Millipor или Счетчик Коулте- ного материала. сс ра ) в виде кривои распределения ис- После проведения оптимизации проходного материала F, . На анализатоР изводится замер и анализ грануломет2 через определенные промежутки вре- 10 рического состава готового продукта мени поступают пробы исходного мате- с помощью экспресс-анализатора 2. риала. Измеренные кривые распределения гоНа основании полученной информации тового продукта в ячейках поступают

УВМ 1 по конкРетизиРованной Ячеечной в УВМ для коррекции параметров ячеечмодели Рассчитывает гРанУлометРичес- 15 ной математической модели С„- С ф ю кие составы готового продукта F; во

1 5 с с 2 всех ячейках модели, соответствующих Коррекция проводится следующим десяти точкам отбора по высоте удар в образом но-центробежйого измельчающего устПо ячеечной модели рассчитываются

Ройства 3, и значениЯ одноРодности 20 кривые F F Р для всех значеср с pp w kP целевых фРакций 5-10 мкм, 40-60 мкм ний С вЂ” С Р вЂ” С1 К вЂ” К из заданных

4 1 $p 1 2 и 100-250 мкм. Расчет проводится для интервалов, которые сравниваются с всех значений УправлЯющих паРаметРов измеренными Р Р F по среднеквадft из интервалов п=2000-10000 об/мин, ратичному критерию соответствия.

Q=4-16 м /ч, G=1 — 10 кг/ч по десяти 25 Находится оптимальный набор знаточкам разбиения (n=2000, 2800» 3600; чений, корректируемых параметров, 4400; 5200; 6000; 6800; 7600; 8400; минимизирующий критерий с - . На следую9200; 10000, Q=4; 5,2; 6,4; 7,2; 8,4; щем временном интервале при расчете

10 8; 11; 12,2; 13,4; 14,6; по модели используют найденные опти—

15,8; 16 и т.д.). Значения однород- 30 мальные значения параметров модели, ности целевых фракций определяются а измеренные кривые F F F для с 1 по формулам коррекции.

f0 60 Использование для коррекции параметров модели гранулометрических сос5 тавов готового продукта всех предыдущих замеров позволяет увеличить точность управления за счет постоянной адаптации модели к реальному просос цессу измельчения, что, в свою очегде F, (1) — гранулометрический сос- 40 Редь, улучшает качество оптимизации.

1р тав готового продукта Возможность осуществления предлав i-ой ячейке или в i-ой гаемого способа автоматического упточке отбора. равления процессом измельчения в

Из полученных наборов С„, С „, ударно-центробежном устройстве поэвоС; для всех значений и, Q, С, i УВМ 45 strew повысить качество готовыбирает набор с максимальными значе- в"го продукта (однородность цениями С С С и соответствующие левых фракций).

4с с 2 Эсс им оптимальные значения и, Q, G. Пос- Применение постоянной коррекции ле этого формируются управляющие воз- параметров ячеечной математической действия, которые изменяют задания 5О модели значительно увеличивает точлокальным регулятором: числа оборотов ность управления и улучшает качество рабочего органа 12 с датчиком числа оптимизации, кроме того, переход к оборотов (тахометром) 10, расхода автоматическому управлению процессом воздуха 8 с датчиком расхода 7, рас- измельчения в ударно-центробежном хода исходного материала 5, и форми- 55 устройстве позволяет сократить чисруется- управляющий сигнал на логичес ленность обслуживающего персона кую схему (13-2 1) переключения заглу- ла и повысить производительность шек 23-31 в соответствии с расчитан- труда.