Устройство для автоматического управления процессом производства гранулированных удобрений

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бР 4 С 05 С !/02 G 05 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ф

ПО ДЕЛАЮ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

8,"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3740751/23-26 (22) 14,05.84 (46) !5.05.86. Бюл, М 18 (71) Киевский ордена Ленина политехйический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) М.А. Галициян, В.В, Ажогин, А.П. Мовчан, 1О,А. Потапов, С,П, Семенов и А.С, Лавренюк (53) 66,012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1006420, кл, С 05 С 1/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

9 297235, кл. В 01 J 3/00, 1968, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕНИЙ, содер жащее датчики расхода увлажнителя и сухого материала, подключенные к первому и второму входам регулятора соотношения, выход которого соединен с исполнительным механизмом подачи увлажнителя в гранулятор, регулятор

„„SU„„1231047 А 1 удельной тепловой нагрузки сушилки, исполнительный механизм подачи топливного газа в топку сушилки, датчик температуры топочных газов. на выходе сушилки, связанный со своим регулятором, и сумматор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения выхода товарной фракции и сокращения расхода природного газа, оно .дополнительно содержит интегратор, корректирующий регулятор и блок задержки, при этом датчик расхода сухого материала через блок задержки подключен к регулятору удельной тепловой нагрузки, выход которого связан с первым входом сумматора, подключенному своим выходом к исполнительному механизму подачи топливного газа, выход регулятора температуры топочных газов на выходе сушилки.параллельно подключен к второму входу сумматора и к входу интегратора, выход. которого через корректирующий регулятор соединен с третьим входом регулятора соотношения.

4 !2

Изобретение относится к автоматическому управлению химическими процессами, в частности процессом производства гранулированных удобрений, и может быть использовано в промышленности по производству минеральных удобрений.

Цель изобретения †.увеличение выхода то;арной фракции и сокращение расхода природного газа.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство и технологическая схема содержат гранулятор 1, датчики 2 и 3 расхода сухого материала и увлажнителя, сушилку 4, топку 5, датчик 6 и регулятор 7 температуры топочных газов на входе сушилки, регулятор 8 соотношения, блок 9 задержки, регулятор 10 удельной тепловой нагрузки, сумматор 11, исполнительный механизм

12 подачи топливного газа в топку сушилки, интегратор !Э, корректирующий регулятор 14 и исполнительный механизм 15 подачи увлажнителя в гранулятор.

Устройство работает следующим образом.

В гранулятор 1 подают различные компоненты, например плав аммиачной селитры, пульну фосфатов аммония, хлористый калий и ретур, Для упрощения изображения технологической схемы и .схемы управления процессом введены условные трубопроводы — увлажнителя и сухого материала. Предполагается, что вся влага поступает в гранулятор по трубопроводу увлажнителя, а собственно гранулируемый материал— по трубопроводу сухого материала, Количество сухого материала измеряют расходомером 2, увлажнителя — расходомером 3.

Гранулированный продукт подают в сушилку 4, в которую подают также топочные. газы из топки 5. Температуру топочных газов на выходе сушилки измеряют термочувствительным элементом б, сигнал с которого, подают на регулятор 7, стабилизирующий температуру уходящих. газов. Сигнал от расходомера сухого материала подают одновременно на вход регулятора 8 соотношения увлажннтель — материал и через блок 9 задержки сигнала на время, необходимое для прохода материала через гранулятор I, на регулятор 10 удельной тепловой нагрузки, отрабаты3) 047 3

5 !

О !

40 вающий возмущение по отклонению нагрузки на барабанную сушилку. Сигналы с выходом регуляторов 7 и 10 складываются в сумматоре II и поступают на исполнительный механизм !2, изменяющий расход газа в топку, Таким образом осуществляется компенсация изменения нагрузки на сушилку с коррекцией по температуре уходящих газов.на выходе из сушилки.

Расход первичного воздуха (необходимого для сгорания) регулируют по известной схеме регулятора соотношения (не показана). Воздействуя на расход воздуха на разбавление по известной схеме (не показана), стабилизируют температуру сушильного агента на входе в сушилку.

При изменении нагрузки по расходу сухого материала на гранулятор 1 и сушилку 4 с помощью регулятора 8 соотношения и исполнительного механиз1 ма 15 изменяют расход увлажнителя для поддержания заданного соотношения увлажнитель — материал в грануляторе, а с помощью регулятора !О и блока 9 задержки измеряют расход природного газа в топку для компенсации изменения нагрузки.

В производстве гранулированных удобрений отсутствуют надежно рабо-. тающие датчики для измерения расхода влаги, поступающей с такими компонентами, как, например, пульпа фосфатов аммония. В то же время влагосодержание компонентов, поступающих в гранулятор, может существенно изменяться.

Как правило, влагосодержание компонентов, поступающих в гранулятор, определяют по влагосодержанию реагентов, используемых.для получения гранулируемых продуктов, например фосфорной кислоты, для пульпы фосфатов аммония.

В таком случае регулятор соотношения увлажнитель — материал осуществляет лишь грубое подцержание заданного соотношения, что приводит к нарушению оптимальных условий гранулообразования в грануляторе, Гранулированный материал с соотношением увлажнитель — материал, отличным от за— данного, поступив в сушилку, приводит к изменению температуры уходящих газов на выходе последней (отклонение температуры уходящих газов эа счет изменения нагрузки компенсируют с помощью регулятора. !О). С помощью регу1231047 лятора 7 изменяют расход газа в топку для поддержания заданного влагосодержания материала на выходе из сушилки, Сигнал по температуре уходящих газов в этом случае невозможно ис-пользовать для коррекции соотношения увлажнитель — материал, так как с помощью регулятора 7 поддерживают постоянной температуру уходящих газов, и сигнал от датчика 6 не будет в пол- 1О ной мере характеризовать соотношение увлажнитель — материал в грануляторе I. При наличии перерегулирования, вызванного работой регулятора 7, от датчика 6 возможно поступление оши- f5 бочного сигнала не только по величине, но и по знаку отклонения от какого-либо заданного значения, что вы- зовет в системе длительные,слабоэатухающие колебания. 20

Использование регулятора 7 для стабилизации влажности готового про-. дукта необходимо также потому, что .быстродействие этого контура регулирования влажности готового продукта 25 намного выше, чем время переходного процесса по каналу расход увлажнителя — температура уходящих газов.

Параметром, значительно более точ-. но характеризующим изменение расхода увлажнителя в гранулятор и далее в сушилку, является интеграл от выходного сигнала регулятора 7. Известно, что и электронных регуляторах сигнал на выходе равен нулю при отсутствии отклонения входного сигнала от за35 данного и не равен нулю при наличии рассогласования. Таким образом, изменение интеграла от выходного сигнала происходит лишь в моменты наличия

40 рассогласования на входе регулятора

7, причем возможные перерегулирования не окажутся на знаке сигнала отклонения, используемого для коррекции соотношения увлажнитель — мате45 риал, а скажутся лишь на скорости изменения интеграла от выходного сигнала регулятора 7. При этом установившееся значение интегратора однозначно характеризует влагосодержание материала в грануляторе, т.е, новое положение исполнительного механизма

1.2, обусловленное работой регулятора 7 и, соответственно, новый расход газа также характеризует влагосодержание материала в грануляторе. Однако положение исполнительного механизма 12 и расход природного газа обусловлены работой двух регуляторов 7 и 10 и использование этих парамет1 . ров в качестве корректирующих соотношение увлажнитель — материал затруднено.

Для осуществления коррекции интегрируют выходной сигнал регулятора 7 в интеграторе 13 и подают проинтегрированный сигнал на вход корректируннцего регулятора 14, с помощью которого изменяют задание регулятору 8 соотношения. Коррекция осуществляется обратно пропорционально интегралу от выходного сигнала регулятора 7.

Так, например, при неконтролируемом увеличении расхода увлажнителя уменьшается температура уходящих газов.

Для поддержания заданного значения. температуры уходящих газов с помощью регулятора 7 увеличивают расход газа, интегрируют выходной сигнал регулятора и по мере того, как увеличивается интеграл от выходного сигнала, в соответствии со способом.уменьшают расход увлажнителя.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить выход товарной фракции продукта на 0,17 и сократить расход природного газа на О,IX эа счет использования параметра, более быстро характеризующего соотношение увлажнитель — материал, влагосодержания готового продукта, определяемого по интегралу от .выходного, сигнала регулятора.стабилизации температуры уходящих газов на выходе .из сушилки.

Благодаря этому устраняется транспортное запаздывание на проход материала через сушилку и его классификацию.