Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане

 

Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки сыпучих материалов и позволяет повысить точность регулирования. Предварительно в микропроцессор 33 вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя, на допустимый перепад давления теплоносителя, на угол наклона барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала (R). При отклонении текущего значения влажности за пределы заданного интервала микропроцессор 33 последовательно выдает корректирующее воздействие по 4 каналам управления сначала на локальной регулятор 39 на изменение расхода греющего пара до выхода за заданный интервал температуры теплоносителя, затем на регулятор 36 на уменьшение расхода теплоносителя до выхода за заданный интервал перепада давления. После этого воздействуют на регулятор 38 для изменения частоты вращения барабана 1 до выхода за заданный интервал частоты вращения и, на конец, воздействуют на регулятор 37 для изменения угла наклона барабана 1 до достижения заданной влажности или до выхода за заданный интервал угла наклона. Кроме того, поддерживают оптимальное значение R путем изменения расхода исходного материала. Переход на каждый последующий канал управления осуществляют после исчерпания возможностей регулирования на предыдущем канале. 1 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИ!-! (5I)5 F 26 В 25/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ИРИ ГКНТ СССР (21) 4466259/24-06 (22) 26.07.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40 (7! ) Воронежский технологическии институт (72) В. Я. Валуйский, С. Т. Антипов.

А. А., Шевцов, С. В. Николаенко, A. Д. Каланчин и С. В., Шахов (53) 66.047.57.012-52 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР № 1041842, кл. F 26 В 25/22. 1982. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ I! РОЦЕССА C> ШКИ СыПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ BO ВРАША}ОШЕМСЯ БАРАБАНЕ (57) Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки сыпучих матеI>HBJloB и позВоляет пОВысить точность регулирования. Предварительно в микропроцессор 3 вводят минимальное и максимальное ограничения на темпеpBTvpó теплоносителя на допустимый перепад давленчя теплоносителя, на угол барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую вла>кHocTü высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотИзобретения относится;,: автоматизации технологических процессoi ., в ча тности к автоматизации процесса ccHHtH сыпучих материалов, например семян подса".печника во вращающемся барабане, и может быть использовано В пищеВОй i!ромып ..it нности и сельском х аз я йст Ве.

Цель изобретения — - повышение точност", регулирования.

На чертеже предст авлена блок-схема устройства автоматическо"o .-рег.липавания для осу дествления способ" - автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во врашающемся барабане.

„„SU„„l 603164 А ", ношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала (R}

При отклонении теку:цего значения влажности за пределы заданного интервала микропроцессор 33 последовательно Выдает корректирующее воздействие по 4 каналам управления сначала на локальный регулятор 39 на изменение расхода греющего пара до выхода за заданный интервал температуры теплоносителя, затем на регулятор 36 на уменьшение расхода теплоносителя до выхода за заданный интервал перепада давления.

После этого воздействуют на регулятор 38 для изменения частоты вращения барабана 1 до выхода за заданный интервал частоты вращения и, наконец, воздействуют на регулятор 37 для изменения угпа наклона барабана 1 до достижения заданной влажности или до выхода за заданный интервал угла наклона. Кроме того, поддерживают оптимальное значение R путем изменения расхода исходного материала. Переход на каждыи последующий канал yíðHâëåния осуществляют после исчерпания возможностей регулирования на предыдущем канале. 1 ил.

Устройство для автоматического регулирования содержит сушильный барабан 1 с приводам Вращения 2, калорифер 3, Вентилятор 4 с регулируемым приводом, линию 5 подачи теплоносителя, линию 6 отвода отработанно.-о теплоносителя, линию 7 подачи греющего пара в калорифер 3, линию 8 отвода конденсата, линию 9 подачи материала В сушилку, линию 10 отвода высушенного материала, датчики 1 и 2 потребляемой мо цности ссответственно электропрнвода вентилятОра 4 и электропривода 2 вращения барабана, датчики 13 и 14 соответственно температуры и расхода теплоно1603164

15

25

40

55 сителя на входе в барабан, датчики !5 и 16 соответственно влажности и расхода высушенного материала, датчики !7 и !8 соответственно давления теплоносителя на входе и выходе из слоя, датчики 19 и 20 ссютветственно частоты вращения и угла наклона барабана 1, датчик 21 расхода греющего пара, датчик 22 расхода исходного материала, датчики 11 — 20 через соответствующие вторичные приборы 23 — 32 подключены к микропроцессору 33, выходы которого через преобразователи 34 и 35 и локальные регуляторы 36 — 40 подключены к исполнительным механизмам 41 — 46 соответственно, установленным на приводе вентилятора 4, на линии 7 подачи греющего пара в калорифер 3, на приводе изменения угла наклона барабана 1, на приводе вращения 2 барабана 1 и на линии 9 подачи исходного материала в барабан 1.

Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане осуществляют следующим образом.

С помощью датчиков 11 — 20 и вторичных приборов 23 —.32 соответственно информация о ходе процесса сушки передается в микропроцессор 33, в который предварительно вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя на допустимый перепад давления теплоносителя, на угол наклона барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала.

При отклонении текущей влажности высушенного материала, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 26, в микропроцессор 33 последовательно по четырем каналам управления выдается корректирующий сигнал сначала локальному регулятору

39 через преобразователь 34 на уменьшение расхода греющего пара в калорифер 3, затем регулятору 36 на уменьшение расхода теплоносителя, далее регулятору 38 на уменьшение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на увеличение угла наклона барабана 1. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыдущий выйдет на минимальное ограничение, предварительно введенное в микропроцессор 33, при этом включение каналов управления прерывается как только фактическое значение влажности W станет равным W: Необходимость применения каждого из каналов управления определяют в соответствии с алгоритмом. Уменьшают расход греющего пара в линии 7 посредством установленного на этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, с заданным минимальным значением / . -... и при достижении заданного минимальногг, зчачения, например, 120 — 130 С прекрашa:îò уменьшение расхода греющего пара в линии 7, т. е. прекращают корректирующее воздействие по первому каналу управления.

Сравнивают фактическую величиHó влdжности с заданной: при условии их равенства корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода теплоносителя, частоты вращения барабана, угла наклона не подают; при условии, когда В"( (%зал.м н, начинают кОррЕкцию по втором каналу управления, для чего уменьшают расход теплоносителя путем уменьшения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 4!. Сравнивают фактический перепад давления теплоносителя, измеряемый датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29, с заданным минимальным значением и при достижении заданного минимальным значением, например, 0,3 — 0,4 кПа прекращают уменьшение расхода, т. е. прекращают корректирующее воздействие по второму канал1 управления. Сравнивают %g озал мин, При условии W= %зал мин корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение частоты вращения и угла наклона не подают. Если Ф (W . l. начинают подачу корректирующего воздействия на третий канал управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и уменьшают частоту вращения барабана до достижения минимально допустимого значения, например 0,83 10

0,93 10 с . После этого прекращают подачу корректирующего воздействия на третий канал управления. СрЯВнивают Ф и Ф залман, Если Ю = %зал.мин корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на изменение угла наклона не подают.

Если Ф (Ф -.., то начинают подачу корректирующего воздействия на четвертый канал управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 37 и посредством исполни-.åëüного механизма 43 увеличивают угол наклона барабана 1 до достижения заданного максимального его значения или выполнения условия W) %зал мин.

При отклонении текущей влажности высушенного материала в сторону увеличения, т. е. при условии W) %зал. ° микропроцессор 33 производит включение каналов управления в том же порядке и сначала выдает коррекцию сигнала локальному регулятору 39 на увеличение расхода пара в линии 7, затем регулятору 36 на увеличение расхода теплоносителя, далее регулятору 38 на увеличение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на уменьшение угла наклона барабана 1. В этом случае включение канала определяется алгоритмом. Увеличи1503164 вают расход греюгцего пара в линии 7 посредством установленного ца этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, С ЗаДаННЫМ МаКСИМаЛЬНЫМ ЗНаЧЕНИЕМ Elал чка И при его достижении, например, 150 — 160 С прекращают увеличение расхода греющего пара в линии 7, отключая первый канал

УПРаВЛЕНИЯ. СРаВНИВаЮт Ф С 1г лал.макс.

При условии Fl= lV«;..;. корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода сушильного агента, частоты вращения барабана; угла наклона не подают, при условии, когда Ф ) Т а., ч; включают второй контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 34 и увеличивают расход теплоносителя путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 41. Сравнивают фактический перепад давления теплоносителя, измеряемого датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29 с заданным максимальным значением и при достижении заданного 25 максимального значения, например 3,35—

3,45 кПА прекращают увеличение расхода теплоносителя, отключая второй контур управления. Сравнивают W с W:«-..- При условии К= К ал-- корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение час- 30 тоты вращения и угла наклона не подают.

Если Ф ) 1г ла...; . включают третий контур управления, для чего подают корректируюгций сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и увеличивают частоту врашения до достижения заданного максимального 35 значения, например 11,46 ° 10 2 — 12,46 ° 10 с, после чего третий контур управления отклюЧают. СРЯВНИВают Ю С кк лал.макс, ЕСЛИ W=

=1Гла, "«., корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на изменение угла наклона не подают, Если Ф ) Рлал макс, включают чет40 вертый контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 3? и посредством исполнительного механизма 43 уменьшают угол наклона барабана к горизонту до 45 выполнения условия Ф (акал- ««ñ или до достижения максимального значения угла наклона барабана 1.

В процессе регулирования микропроцессор 33 по информации датчиков 11 и 12 потребляемой мощности, соответственно электропривода вентилятора 4 и электропривода 2 вращения барабана 1, а также информации с датчика 16 расхода высушенного материала непрерывно определяет величину суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала по которой осуществляет коррекцию задания регулятору 40 на изменение расхода исходно о материала посредством исполнительного механизма 45. При увеличении текущей величины R от заданного значения уменьшают расход исходного материала, а при уменьшении текущей величины соответственно увеличивают.

Изменение расхода исходного материала осуществляют до тех пор, пока либо величина суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала не достигнет заданного значения, либо пока влажность высушенного материала не выйдет за заданный интервал.

Форлгу г-а изобретения

Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращаюгцемся барабане, преимущественно семян подсолнечника, путем измерения и стабилизации влажности высушенного материала, изменения частоты вращения и угла наклона барабана, измерения температуры и расхода теплонос ителя, оТ.ãè÷àþùèéñÿ тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расход греющего пара, давление теплоносителя над и под слоем материала, угол наклона барабана, расход исходного и высушенного материала, мощность электроприводов вентилятора и барабана, и по полученным величинам мощностей, кол ичеству подводимого тепла и массе высушенного материала определяют величину удельных энергозатрат с коррекцией ее н сторону уменьшения путем изменения расхода исходного материала, а при отклонении значения влажности высушенного ма-:ериала от заданной последовательно регулируют расход греющего пара до достижеi!I . предельного значения температуры теплоносителя расход теплоносителя до достижения предельно заданного значения перепада давления теплоносителя частоту вращения барабана до допустимого ее значения, а угол наклона барабана изменяют до получения заданного значения влажности материала.

1Ь03164

Составитель С. Полянский

Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец

Заказ 3375 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101