Способ автоматического управления процессом сушки гранулированных материалов во вращающемся барабане

 

Изобретение относится к автомат тизации процессов сушки, может быть использовано для автоматизации процесса сушки гранулированных материалов во вращающемся барабане и позволяет снизить энергозатраты в результате более полного использования по тенциала сушильного агента. Для это-; го стабилизируют конечную влажность материала воздействием на расход и :. . :. - : температуру сушильного агента, частоту вращения барабана. Ввод влажного материала осуществляют; двумя потоками, с одним из Которых подают .гранулы эквивалентного диаметра 2,5- 3 мм, с другим 1, мм, измеряют текущую величину угла естественного откоса высушиваемого материала, определяют соотношение расхода материала по двум потокам и, воздействуя на полученное значение, стабилизируют угол естественного откоса в интерва.- ле . При уменьшении угла естественного откоса изменение соотношения расходов гранулированного материала осуществляют путем увеличе,- , ния подачи гранул большего диаметра и уменьшения подачи гранул меньшего диаметра, а при увеличении угла естественного откоса уменьшают подачу гранул большего диаметра И увеличи- : вают подачу гранул меньшего диаметра k ил. -о SS сл &

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

171О964 А1 (19) (© г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fKHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A В ГОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)g F 26 В 25/22 с е

1 (21) 4652092/06 (22) 13.12.88 (46) 07.02.92. Бюл. и 5 (71) Воронежский технологический институ.т (72) Ю.И.Шишацкий, А.А.Шевцов, Г.А.Денисов и В.В.Грачев (53) 66.041.012(088.8) (563 Авторское свидетельство СССР

М 1041812, кл. F 28 В 25/22, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕ-.

НИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ГРАНУЛИРОВАННЫХ

ИАТЕРИАЛОВ ВО ВРИ1АФ(ЕИСЯ БАРАБАНЕ (57) Изобретение относится к автоиа тизации процессов сушки, может быть использовано дгя автоматизации про-. цесса сушки гранулированных материалов во вращающемся барабане и позволяет снизить энергозатраты в резуль -. тате более полного использования потенциала.сушильного агента. Для этого стабилизируют .конечную влажность материала воздействием на расход и

Изобретение относится к автомати-:, зации технологических процессов и может быть использовано при автомати зации процесса сушки гранулирован- йых хлебопекарных дрожжей во.враща-: кицемся барабане.

Известен способ автоматического ; регулирования процесса сушки в бара-. .. банной сушилке путем воздействия на частоту вращения барабана и расход теплоносителя по измеренным температуре и влажности материала.

Известен способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих

2 температуру сушильного агента, частоту вращения барабана . Ввод влажного материала осуществляют двумя потоками, с одним из которых подают .гранулы эквивалентного диаметра 2,53 мм, с другим 1,5-2 мм, измеряют текущую величину угла естественного откоса высушиваемого материала, оп ределяют соотношение расхода. материала по двум потокам и, воздействуя на полученное значение, стабилизируют угол естественного откоса в интервале 42-47 .: При уменьшении угла естественного откоса изменение соотношения расходов гранулированного ма-. териала осуществляют путем увеличе-., ния подачи гранул большего диаметра и уменьшения подачи гранул меньшего диаметра, а при увеличении угла естественного откоса уменьшают подачу гранул большего диаметра и увелйчивают подачу гранул меньшего диаметра.

4 ил. 3 материалов в барабанной сушилке путем воздействия на скорость враще- Я

: ния наклонно установленного бараба-, ф на по величине влажности материала на :,ф . ,,выходе из последнего и по температуре

:. материала внутри барабана.

Недостатком известных способов. является то, что они не обеспечивают

-в.полной мере использование потенциала сушильного агента, вследствие чего не создают условия для снижения энергетических затрат °

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к

1710964 предлагаемому является способ автоматического управления процессом сушки гранулированных материалов во вращающемся барабане, заключающийся в стабилизации конечной влажности материала путем воздействия на частоту вращения, угол наклона барабана и расход сушильного агента.

Согласно этому способу материал подается по одному потоку, поэтому не представляется возможным обеспечить регулирование гранулометрического состава высушиваемого материала в широком диапазоне изменения начальной, влажности. В связи с этим нельзя обеспечить и регулирование величины угла естественного откоса материала, которая имеет известную однозначную функциональную связь со средней вели- 20 чиной эквивалентного диаметра - основным показателем гранулометрического состава.

Отсутствие системы стабилизации величины угла естественного откоса путем изменения гранулометрического состава исходного материала не позволяет в полной мере использовать потенциал сушильного агента, часть потока которого вследствие смещения высушиваемого слоя, относительно газоподводящего короба, вызванного колебаниями текущей величины угла естественного откоса, выводится из сушилки, не вступая в контакт с материалом, что в свою очередь, не обеспечивает рационального использования тепла сушильного агента и ведет к увеличению энергозатрат.

Цель изобретения — снижение энер40 гозатрат в результате более полного использования потенциала сушильного агента.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом сушки гранулированных материалов во вращающемся барабане путем воздействия на расход и температуру сушильного агента, частоту вращения барабана и стабилизации конечной влажности материала, 50 ввод влажного материала осуществляют ,.двумя потоками, по одному из которых подают гранулы эквивалентного диаметра 2 5-3 мм по другому 1,5-2 мм, из5S меряют текущую величину угла естественного откоса высушиваемого материала, определяют соотношение расхода материала по двум потокам и, воздействуя на полученное значение, стабилизируют угол естественного откоса в интервале 42-47, причем при уменьо шении угла изменение соотношения расходов гранулированного материала осуществляют через увеличение подачи гранул, большего диаметра и уменьшение подачи гранул меньшего диаметра, а при увеличении угла естественного откоса уменьшают подачу гранул большего диаметра и увеличивают подачу гранул меньшего диаметра.

На фиг. 1-4 представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема содержит барабанную сушилку с канальной насадкой 1, калорифер

2, вентилятор с регулируемым приводом

3, регулируемый привод вращения барабана 4, линии подачи гранул материала большего и меньшего эквивалентного диаметров соответственно 5 и 6, линии отвода высушенного продукта 7, подачи сушильного агента 8, отвода отработанного сушильного агента 9, / подвода пара 10, отвода конденсата

11, датчики расходов сушильного агента 12, гранулированного материала

13 и 14 соответственно,в линиях 5 и

6, датчик температуры сушильного агента на входе в сушилку 15, датчик 16 угла естественного откоса (в качестве датчика 16 может быть использована, например, система фотодатчиков), датчик 17 влажности, датчик 18 частоты вращения барабана, локальные регуляторы 19, 21, вторичные приборы

22 и 23. регулятор 24 соотношения, микропроцессор 25, исполнительные механизмы 26-30 (вторичные приборы датчиков 12, 15, 18, 13, 14 не пока,заны, с тем, чтобы ее не загромождать).

Способ осуществляется следующим образом.

Информация о текущей величине угла естественного откоса с помощью датчика 16 и вторичного прибора 22 передается в регулятор 24 соотношения, который вырабатывает сигнал отклонения текущей величины угла естествен-. ного откоса от заданной и посредством исполнительных механизмов 29 и

30 устанавливает такое соотношение расходов гранулированного материала соответственно в линиях 5 и 6, при котором величина угла естественного откоса принимает заданное значение, обеспечивающее наиболее полное ис1710964 пользование потенциала сушильного агента.

Если текущая величина угла естественного откоса больше заданной, то корректируется задание регулятору

24, который передает сигналы на исполнительнь(е механизмы 29 и 30 и воздействует на увеличение гранул экви-валентного диаметра 1,5-2 мм и умень- 10 шение расхода гранул эквивалентного диаметра 2,5-3 мм соответственно в линиях 5 и 6, а если, текущая величина угла естественного откоса меньше заданной, то регулятор 24 соотношения посредством исполнительных меха.низмов 29 и 30 воздействует на увеличение расхода гранул эквивалентного диаметра 2,5-3 мм и уменьшение расхода гранул эквивалентного диаметра .

1,5-2 мм соответственно в линиях-5 и

6. При этом .изменение соотношения расходов осуществляется до-тех пор, пока текущее и заданное значения угла естественного откоса не выравняются; 25

Одновременно информация о текущем значении влажности с помощью датчика

17 и вторичного прибора 23 передается в микропроцессор 25, в который предварительно вводят ограничения на рас- ЗО ход и температуру сушильного .агента, частоту вращения барабана, а также конечную влажность гранулированного материала соответственно в пределах (3,1-...3,4)i10 мз/с, 323...333 К, 2,5...3 об/мин.

При отклонении текущей влажности от заданной в сторону увеличения микропроцессор 25 последовательно по четырем каналам управления выдает.. корректирую ив сигналы сначала локальному регулятору 20 на увеличение расхода пара в линии 10, затем локальному регулятору 19 на увеличение расхода сушильного агента. затем ло- 45 кальному регулятору 21 на уменьшение частоты вращения барабана, и далее регулятору 24 на уменьшение расходов гранулированного материала в линиях

5 и 6, не нарушая соотношения этих расходов, обеспечивающего рациональ 50 ного размещения слоя относитепьного газоподводящего короба.

Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как npe" ". дыдущий выйдет на заданные ограниче-. ния, т.е. исчерпает свои собственные ресурсы,.

Последовательность включения кана-. лов управления осуществляют по следующему алгоритму: увеличивают расход пара в линии 10 с помашью исполнител ьного механизма 26 сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 15 (вторичный прибор на схеме не показан) с заданным значением и при достижении заданного значения температуры сушильного агента, налример о333 К, прекращают увеличения расхода пара в линии 10 (клапан 26 остается в определенном положении); сравнивают фактическую величину конечной влажности гранулированного продукта, измеряемую датчиком 17 и вторичным прибором 23 с заданной, при условии их равенства корректирующие сигналы с микропроцессора 25 на изменение расхода сушильного агента, частоту вращения барабана и расходов гранулированного материала в линиях

5 и 6 на регуляторы 19., 21 и 24 не подают, при условии, когда текущее значение больше заданного подают корректирующий сигнал с микропроцессора 25 на регулятор 19 и. увеличивают расход сушильного агента путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 3 посредством исполнительного механизма 27; сравнивают фактическую величину расхода сушильного агента, измеряемого датчиком 12, с заданным значением и при достижении заданного значения сушильного агента, например

3,4<10 м /с, прекращают увеличение расхода сушильного агента (число оборотов регулируемого привода вентилятора 3 остается определенным); сравнивают фактическую величину конечной влажности с заданной: при условии их равенства корректирующие сигналы с микропроцессора 25 на изменение частоты вращения барабана и расходов гранулированного материала s линиях 5 и 6 на регуляторы 21 и 24 не подают: при условии, когда фактическая величина конечной влажности больше заданной, подают корректирующий сигнал с микропроцессора

25 на регулятор 21 и увеличивают частоту вращения барабана с помощью исполнительного механизма 28 регулируемого привода 4; сравнивают текущую величину часто ты вращения, измеряемой датчиком 1,Р частоту вращения барабана и расходов гранулированного материала в линиях

5 и 6 соответственно на регуляторы

19, 21 и 24 не подают, при условии, когда текущее значение меньше заданного подают корректирующий сигнал с микропроцессора 25 на регулятор 19 и уменьшают расход сушильного агента средством исполнительного механизма 27; вентилятора 3 оставляют определенным); щения барабана с помощью исполнительсравнивают текущую величину часто" ты вращения барабана, измеряемой датчиком 18 с заданной при достижении заданной величины частоты вращения, например 2,5 об/мин прекращают уменьшение частоты вращения (число оборотов привода 4 оставляют определенным); сравнивают фактическую величину конечной влажности с заданной: при условии их равенства корректирующий сигнал с микропроцессора 25 на регу-. лятор 22 на изменение расходов rpa"

7 1710964 в (вторичный прибор не показан) с за- щие сигналы с микропроцессора 25 на данной и при достижении заданной ве- изменение расхода сушильного агента, личины частоты вращения барабана, например 3 об/мин, прекращают увели.чение частоты вращения барабана (число оборотов привода 4 оставляют, определенным); сравнивают фактическую величину конечной влажности с заданной: при условии их равенства корректирующий сигнал с микропроцессора 25 на. изме- путем уменьшения числа оборотов регунение. расхода гранулированного матери- лируемого привода вентилятора 3 поала в линиях 5 и 6 не подают, при условии, когда текущее значение влажности больше заданного, с микропроцес- сравнивают фактическую величину сора 25 подают корректирующий сигнал расхода сушильного агента, иэмеряена регулятор 22 и одновременно мого датчиком 12 с заданным эначениуменьшают расходы гранулированного ем и при достижении заданного значематериала в линиях 5 и 6 с помощью 20 ния расхода сушильного агента, наприисполнительных механизмов 29 и 30, мер (3,1 10Г мз/с, прекращают умень3 не нарушая их соотношения, до тех пор, шение расхода суШильного агента (чипока текушее и заданное значения .спо оборотов регулируемого привода влажности не выравняются,, При.отклонении текущей влажности > сравнивают фактическую величину материала от заданного значения в сто- конечной влажности с заданной: при рону уменьшения микропроцессор 25 условии их равенства корректирующие производит включение каналов управ- сигналы с микропроцессора 25 на изме ления в том же порядке. и выдает кор- нение частоты вращения барабана и рекцию задания .Сначала локальному ре- 30 расходов. гранулированного материала гулятору 18 на уменьшение расхода в линиях 5 и 6 на регуляторы 21 и 24 пара в линии-10, затем локальному не подают, при условии, когда факрегулятору 19 на уменьшение расхода тическая величина конечной влажности . сушильного агента, затем локальному меньше заданной подают корректируюрегулятору 21 на уменьшение частоты З- щий сигнал .с микропроцессора 25 на вращения барабана к далее регулятору регулятор 21 и уменьшают частоту вра24 соотношения на увеличение расходов гранулированного материала в пи- ного механизма 28 регулируемого приниях.5 и 6 с помощью исполнительных вода 4; механизмов 29 и 30, не нарушая задан- 40 ного соотношения этих расходов..8 том случае включение каналов управления осуществляется по алгоритму: уменьшают расход пара в линии 10 с помощью исполнительного механиз-. 4 ма 26; сравнивают фактическую температуру сушильного агента., измеряемую

;датчиком 15 с заданным значением при достижении заданного значения температуры.сушильного агента, например

323 К, прекращают уменьшенйе расхода пара в линии 10 (клапан 26 остается. нулированного материала s линиях 5 и . в определенном положении); б не подают, при условии, когда тесравнивают фактическую величину кущее значение влажности меньше, эа. конечной влажности гранулированного . данного, с микропроцессора 25 подают . продукта, измеряемую датчиком 17 и корректирующий сигнал на регулятор .вторичным прибором 23 с заданной: 22 и одновременно увеличивают расхопри условии их равенства корректирую- ды гранулированного материала в ли4 710964 ниях 5 и 6 с помощью исполнительных механизмов 29 и 30, не нарушая соотношения этих расходов, до тех пор., пока текущее и заданное значения влажности не выравняются.

Таким образом, в.отличие от известного способа управления, в предлагаемом обеспечивается стабилизация величины угла естественного откоса воздействием. на соотношение расходов гранул с различными эквивалентным диаметром по двум потокам.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ автоматического управления процессом сушки гранулированных .материалов во вращающемся барабане путем воздействия на расход и температуру теплоносителя, частоту вра щения барабана и стабилизации конечной влажности материала, о т л и ч аю щ и и с R тем, что, с целью снижения энергозатрат в результате бо5

, nee полного использования потенциала сушильного агента, ввод влажного материала осуществляют двумя потоками, с одним из которых подают гранулы эквивалентного диаметра .2,5-3 мм, с другим 1,5-2 мм, измеряют величину угла естественного откоса в интервале 42-47, причем при уменьшении угла изменение соотношения расходов гранулированного материала осуществляют путем увеличения подачи гранул большего диаметра и,уменьшения подачи гранул меньшего диаметра, а при увеличении угла .естественного откоса уменьшают подачу гранул больше2р го диаметра и увеличивают подачу гранул меньшего диаметра.

1710964

Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ.330 . Тираж Подписное

ВНЙИОИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", . Ужгород, ул. Гагарина,101!

Редактор В.Бугренкова

Составитель A.Шевцов

Техред M.Äèäèê

Cby

ФФ

Ф.