Способ автоматического управления процессом классификации гранулированных удобрений

 

Изобретение относится к автоматизации управления процессами разделения гранулированных продуктов, может быть использовано в промышленности по производству минеральных - удобрений и позволяет повысить качество гранулометрического состава товарного потока и стабилизировать расход ретура. Способ реализуется контуром регулирования границы раздела фракций в заданных пределах на каждой стадии псевдоожижения изменением отвода фракций с нижней зоны аппаратов 2, 3, 4 с коррекцией по расходу ретура (датчик 5 (Д) уровня раздела фракций, регулятор (Р) 6, исполнительный механизм, корректирующий Д 14, Р 15, вычислительный блок 16), контуром стабилизации расхода воздуха в каждый аппарат (2, 3, 4) (Д-23, 17, 20, Р - 24, 18); (ИМ - 25, 19, 22). 2 ил. л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

/Гу

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862343/31-26 (22) 06.03.85 (46) 30.01.87. Вюл. № 4 (71) Уфимский нефтяной институт (72) А,И. Кобяков, А.К.Ращепкин, P.M.Èäåëüáàåâ и Х.И.Ярмухаметов (53) 66.012-52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 697175, кл. В 01 3 8/24, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 1031960, кл, С 05 С 1/02, 1982. (54) СПОСОЬ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КЛАССИФИКАЦИИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ УДОБРЕН1Й (57) Изобретение относится к автоматизации управления процессами разделения гранулированных продуктов, может быть использовано в промышлен„„SU 1265 1 А1 (5D 4 С 05 С 1/02 0 05 D 27/00 ности по производству минеральных удобрений и позволяет повысить качество гранулометрического состава товарного потока и стабилизировать расход ретура. Способ реализуется контуром регулирования границы раздела фракций в заданных пределах на каждой стадии псевдоожижения изменением отвода фракций с нижней зоны аппаратов 2, 3, 4 с коррекцией по расходу ретура (датчик 5 (Д) уровня раздела фракций, регулятор (Р) 6, исполнительный механизм, корректируюший Д 14, Р 15, вычислительный блок

16), контуром стабилизации расхода воздуха в каждый аппарат (2, 3, 4) (Д вЂ” 23, 17, 20, Р— 24, 18); (ИМ вЂ” 25, 19, 22) . 2 ил, 1286581 товарный поток подают n(?c."н.пените.п..— но в аппараты 3 и 4 кипящего слоя, где из него отделяют мелкие и кру..— ные некондиционные фракции (грану Ibl продукта) и направляют в поток ретура.

Разделение фракций в кипящем слое происходит следующим образом.

При псевдоожижении происходит пе— рераспределение гранулированного материала таким образом, что наиболее легкие (а следовательно, мелкие) гранулы находятся в верхней зоне кипящего слоя, а наиболее тяжелые (т.е. крупные) гранулы — в нижней зоне слоя. Для обеспечения четкости разделения необходимо, чтобы усЛовная гранулометрическая граница раздела фракций находилась на середине высоты кипящего слоя (высота слоя в аппарате определяется высотой расположения перелива для легкой фракции). Если граница раздела поднимется по высоте слоя или опустится, то ухудшится гранулометрический состав соответственно легкой или тяжелой фракций.

Положение границы раздела регулируют изменением величины отбора тяжелой фракции при постоянном расходе ожижающего агента.

Товарный поток, очищенный от мелких фракций, выводят из нижней зоны аппарата 3 и направляют в аппарат 4 °

Здесь также путем псевдоожижения отделяют из товарного потока крупные (тяжелые) некондиционные фракции

-(гранулы продукта) и направляют их совместно с мелкими фракциями из аппарата 3 в ретур. Кондиционный товарный продукт выводят из верхней части аппарата 4 и направляют в последующие стадии производства.

Изобретение относится к автомати— ческому управлению процессами разделения гранулированных продуктов и может быть использовано в промышленности но производству минеральных 5 .."„?. ?рений при автоматизации производства сложных минеральных удобрений.

Целью изобретения является повышение качества гранулометрического состава товарного потока и стабилизации расхода ретура.

На фиг. 1 приведена схема системы автоматического управления, реализующая данный способ; на фиг. 2 — диаграмма изменения параметров процесса.

Система управления содержит узел 1 классификации гранулированных удобрений, аппараты 2, 3 и 4 кипящего слоя, датчик 5 и регулятор 6 границы раздела фракций в аппарате 2 (первая стадия псевдоожижения), регулирующий орган 7 на линии подачи неконди* ционной фракции с нижней зоны первой стадии псевдоожижения в ретур, датчик 8 и регулятор 9 границы раз25 дела фракций в аппарате 3 (вторая стадия псевдоожижения) регулирующий орган 10 на линии выгрузки фракции с нижней зоны второй стадии псевдоожижения, датчик 11 и регулятор 12 границы раздела фракций в аппарате 4 (третья стадия псевдоожижения), регулирующий орган 13 на линии выгруз— ки некондиционных фракций с нижней зоны третьей стадии псевдоожижения, 35 датчик 14 и регулятор 15 расхода ретура, вычислительный блок 16, датчик 17, регулятор 18 и регулирующий орган 19 расхода дутья в аппарат 3 кипящего слоя, датчик ZO, регулятор 4о

21 и регулирующий орган 22 расхода дутья в аппарат 4 псевдоожижения, датчик 23, регулятор 24 и регулирующий орган 25 расхода дутья в аппарат 2 .кипящего слоя. 45

Способ осуществляют следующим образом.

Гранулированное удобрение подают на узел 1 классификации. Здесь путем грохочения входной поток разделяют на товарный поток и отсев (некондиционные фракции) ° Товарный поток направляют в последующие стадии производства, а отсев возвращают на стадию грануляции. Этот поток называют ретуром, Товарный поток и отсев дополнительно подвергают классификации путем псевдоожижения. Для этого

Отсев с узла 1 классификации направляют в аппарат 2 кипящего слоя, где из него путем псевдоожижения выделяют кондиционные фракции продукта и направляют их на товарный поток на вход аппарата 3. Гранулометрическую границу раздела фракций в аппаратах кипящего слоя 2, 3 и 4 регулируют регуляторами 6, 9 и 12. Например, для аппарата 3 сигнал Н от датчика 8 перепада давлений псевдоожиженного слоя, пропорциональный положению гранулометрической границы раздела мелкой и крупной фракций продукта по высоте аппарата, подают на первый вход регулятора 9. На второй вход

3 12865 регулятора подают задание Н э, которое устанавливает положение гранулометрической границы раздела фракций.

Это задание при неизменной подаче дутья на псевдоожижение определяет гранулометрический состав и расход выводимых из аппарата потоков. В регуляторе 9 по сигналам Н и Н формируют, например по ПИ-закону, выходной сигнал с<«, который с по- 1р

1 мощью регулирующего органа 10 изменяет расход выводимой из аппарата крупной фракции продукта. Аналогично действуют системы стабилизации гранулометрических границ раздела фракций в 15 аппаратах 2 и 4.

Расходы дутья в аппараты 2, 3 и 4 стабилизируют одноконтурные АСР, содержащие датчики 23, 17 и 20, регуляторы 24, 18 и 21 и регулирующие 2р органы 25, 19 и 20.

В данном способе стабилизируют расход ретура, возвращаемого на стадию грануляции. Однако эта стабилизация достигается не за счет пере- 25 распределения просева между ретуром и товарным потоком, а за счет дополнительного разделения отсева и товарного потока и исключения, тем самым, в ретуре кондиционных фракций, а 3р в конечном товарном потоке некондиционных фракций. В результате обеспечивается не только стабилизация расхода ретура, но и появляется возможность управления гранулометричес- 35 ким составом ретура и конечного товарного потока.

Расход отделяемых в псевдоожиженных слоях фракций регулируют коррекцией в заданных пределах границ раз- 4р дела фракций в зависимости от расхода ретура. Расход ретура измеряют датчиком 14, выходной сигнал G> которого подают на регулятор 15. На другой

его вход подают задание G», по рас- 45 ходу ретура. При отклонении расхода ретура от задания в регуляторе формируют, например по . ПИ-закону сигнал и, который подают на вход вычислительного блока 16. По сигналу Ы в блоке 16 корректируют в заданных пределах гранулометрические границы раздела фракций. При этом коррекцию осуществляют в следующей последовательности. 55

Вначале корректируют границу .раздела фракций потока отсева, а при достижении ею заданных верхнего или нижнего пределов корректируют граниН, =Н<о+К,.Ы

I

Ы А<ак

Н =Н.о

Н =Н, э

1 макс Ы макс у

Н =Н, +К (Ы-Ы (2) Нэ=Н„+К,(Ы -Ым„„), сли Ы„,„ Ы ° э э

I м«н > (3) э э гДе П<о Н о и Н вЂ” сигналы на выходе блока 16 при нулевом значении Ы, т.е. в отсутствие возмущений; — коэффициенты настройки блока, устанавливаемые опытным путем; — промежуточные значения выходного сигнала регулятора 15, при которых корректируемый сигнал Н, принимает предельные значения, з соответственно Н, э ин,„„, те. ™н

Ы м««и Ы макс мин и Ь макс — соответственно минимальное и максимальное значения выходного сигнала регулятора 15, при которых корректиэ э рующие сигналы Н, Н принимают предельные значения, соответстэ э

Н „„, Н э Ф макс Н э макс э j т.е. Нгмк = Н р- К (Ь „„„

Ы М<<1<

Нэ м<<1< э

I

+ Кэ ("м««ым«< )< э

Н о э

2 макс

+ K< (b1<1a1

H sso э

3 макс

+ Kg (макс Ы макс )

81 4 цы раздела фракций товарного потока.

Для реализации такого приема на выходе блока 16 формируют корректирующие сигналы Н,, Н и Н по следуюшеэ э му алгоритму:

1286581

2 мин "2,мазке ) H (НЗ, /иин Н, ) изменения положения гранулометрических границ назначают на основе опыта эксплуатации или расчетным путем, исходя из допустимых размеров фракций в составе конечных (выходных) потоков процесса классификации, задавая соответствующие значения коэффициентам настройки блока 16 К,, К и К

Сигналы Н,, Н, Н с выхода блока 16 в качестве заданий подают на вход регуляторов 6, 9 и 12 стабилизации границ раздела фракций в аппаратах 2, 3 и 4.

На фиг. 2 приведена диаграмма, иллюстрирующая данный способ управления, где Ср — расход ретура С

3 4,Р количество крупной фракции в потоке отсева; 6 — выходной сигнал регулятора 15.

Пусть в момент времени „ на систему подействовало возмущающее воздействие, уменьшающее расход ретура (например, уменьшилось количество крупной фракции в потоке отсева). К моменту времени ь переходный процесс

2 закончится и расход ретура BHDEb принимает заданное значение. При этом вычислительное устройство 16 в соответствии с формулой (1) установит новое задание регулятору 6 положения границы раздела фракций в аппарате 2.

Задания регуляторам 9 и 12 не изме— няются.

Пусть в момент времени величина возмущающего воздействия увеличится.

При этом вычислительное устройство 16 будет корректировать положение границы раздела фракций в аппарате 2 до тех пор, пока величина задания регулятору 6 не достигнет граничного значения Н, „ . Затем вычислительное устройство в соответствии с формулами (2) и (3) будет корректировать положение границ раздела фракций в аппаратах 3 и 4. В момент времени переходный процесс в системе регулирования заканчивается.

Пусть в момент времени с возникло возмущающее воздействие, обратное по направлению рассмотренным. Тогда вычислительное устройство 16 сначала откорректирует до заданных значений границы раздела фракций в аппаратах

3 и 4, а затем откорректирует границу раздела в аппарате 2.

При такой последовательности коррекции положения гранулометрических границ раздела фракций компенсация отклонений по расходу ретура достигается в основном за счет фракционного состава ретура и только при исчер5 пании возможностей по этому каналу регулирования воздействуют на товарный поток. Поэтому важным свойством предлагаемого приема корректирования режимов работы дополнительных аппа-!

О ратов разделения гранулированного продукта является сохранение фракционного состава конечного товарного потока при воздействии тех возмущений на расход ретура, с которыми справ— ляется контур регулирования процесса ! разделения потока отсева, Таким образом, расход ретура поддерживается на заданном значении за счет регулирования потоков, отделяемых из отсева кондиционных фракций, а из просева — некондиционных фракций и отводимых соответственно в товарный поток и ретур. Тем самым, одновременно со стабилизацией ретура, повышается качество гранулометрических составов выходных потоков и, следовательно, эффективность классификации.

Формула и зо бр ет ен ия

Способ автоматического управления процессом классификации гранулированных удобрений путем разделения продукта на некондиционные фракции и товарный поток и регулирования расхода ретура, возвращаемого в процесс, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гранулометрического состава товарного потока и стабилизации расхода ретура, некондиционные фракции после процесса классификации направляют в первую стадию псевдоожижения, подают некондиционную фракцию с нижней зоны первой стадии псевдоожижения в ретур, а кондиционную фракцию с верхней зоны первой стадии псевдоожижения направляют после смешения с товарным потоком на вторую стадию псевдоожижения, некондиционные фракции с верхней зоны второй стадии псевдоожижения подают в ретур, а фракции с нижней зоны второй стадии псевдоожижения направляют в третью стадию псевдоожижения, откуда с верхней зоны получают кондиционный товарный поток, а некондиционные фракции с нижней зоны подают в ретур, регулируют rpa1386581 нину раздела фракций в заданных нределах на каждой стадий псевдосжижения изменением отвода фракций с нижней зоны с коррекцией по расходу ретура, при этом вначале корректи- 5 руют границу раздела фракций в перterr,p ) н

2н и р,ни

Составитель Г. Огаджанов

Техред JI.Îëåéíèê Корректор Л. Пилипенко

Редактор Ю, Петрушко

Заказ 7680/?3

Подписное

Тираж 408

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, .ктная 4 н нз

1,Ëö н10 з

Н1,nu

Н> нз г г,ни нгр

Э н

3 и г,rru нрр

8 вой стадии псевдоожижения, а при достижении границы раздела фракций в этой стадии своих нижних и верхних предельных значений корректируют границу раздела фракций во второй и третьей стадиях псевдоожижения.