Способ автоматического управления процессом распылительной сушки продуктов

 

Изобретение относится к сушильной технике, в частности, к автоматизации процесса сушки продуктов, склонных к коркообразованию, в башенных распылительных сушилках, оборудованных пневматическими форсунками. При автоматическом управлении процессом распылительной сушки поддерживают заданный расход теплоносителя и температуру в верхней части сушильного объема, температуру в нижней части сушильного обьема поддерживают постоянной воздействием на уровень продукта перед подачей через пневматические форсунки в сушильный объем, измеряют уровень продукта перед его подачей в сушильный объем к давлению воздуха на распыление и определяют соотношение между ними, а изменение подачи воздуха осуществляют таким образом, чтобы поддерживалось соотношение Н/Р Ki-Ka -Р. где Н - уровень продукта перед подачей в сушильный объем, Р - давление воздуха на распыление , Ki и Ка - постоянные коэффициенты. Остаток на сите с сеткой 63 мкм поливинилхлорида марки ПВХ Е-6642-Ж, полученного с использованием данного способа автоматического управления процессом распылительной сушки, составляет 2-4%. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з F 26 В 25/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852727/13 (22) 23,07.90 (46) 15.07.92. Бюл. N 26 (71) Научно-исследовательский институт химии и технологии полимеров им. акад, В.А, Каргинасопытнымзаводом (72) Э.И. Эскин, Б.В. Дедков, Н.М, Мусин и В.M. Шел,епов (53) 66.047(088.8) (56) Лыков М.В. и др. Распылительные сушилки. M. Машиностроение, 1966, рис. 173.

Авторское свидетельство СССР

М 1133466, кл. F 26 В 25/22, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N- 842364, кл. F 26 В 25/22, 1981. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ-

ЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ

СУШКИ (57) Изобретение относится к сушильной технике, в частности, к автоматизации ripoцесса сушки продуктов; склонных к коркообразованию, в башенных распылительных сушилках, оборудованных пневматически-

-Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматизации процесса сушки продуктов, склонных к коркообразованию, в башенных распылительных сушилках.,оборудованных пневматическими форсунками.

Известен способ автоматического уп- . равления процессом распылительной сушки латекса эмульсионного поливинилхлорида (ПВХ) путем стабилизации расхода сушильного воздуха по разряжению в сушильной камере, стабилизации его температуры на входе в сушилку, регулирования температуры на выходе из сушилки воздействием на количество распыляемого мате- риала .путем изменения количества

ЯЛ «1747832 А 1

2 ми форсунками. При автоматйческом управлении процессом распылительной сушки поддерживают заданйый расход теплоносителя и температуру в верхней части сушильного объема, температуру в нижней части сушильного объема поддерживают постоян- ной воздействием на уровень продукта перед подачей через пневматические форсунки в сушильный объем, измеряют уровень продукта перед его подачей в сушильный объем к давлению воздуха íà распыление и определяют соотношение между ними, а изменение подачи воздуха осуществляют таким образом, чтобы поддерживалось соотношение Н/P = K>-К2 Р, где Н— уровень продукта перед подачей в сушильный объем, P — давление воздуха на распыление, К1 и К вЂ” постоянные коэффициенты.

Остаток на сите с сеткой 63 мкм поливинилхлорида марки ПВХ Е-6642-Ж. полученного с использованием данного способа автоматического управления процессом распылительной сушки, составляет 2-4 ..,1 ил. работающих форсунок, поддержания постоянного уровня материала""перед йодачей в сушильный объем. постоянного давления воздуха на распыление и измерения его расхода.

Сушка латекса эмульсионного ПВХ производится в башенной распылительной сушилке с 30 — 50 пневмофорсунками, Питание пневмофорсунок латексом осуществляется путем эжекции его через питающие трубки из кольцевого коллектора, представляющего собой кольцевой трубопровод вокруг сушильной камеры с гидрозатвором на конце в виде вертикальной переливной трубы. и слива излишка латекса. Такое коллекторное устройство используется для предотвраще1747832

20

30

50 ния осаждения крупных частиц твердой фазы из латекса путем создания больших скоростей в трубопроводе.

Недостатком известного способа автоматического управления является нестабильность дисперсности готового продукта, что является следствием периодической забивки пневмофорсунок корками ПВХ. Забивка пневмофорсунок корками приводит к снижению забора латекса из коллектора на распыление, к возрастанию и изменению характера перелива излишка латекса через переливную трубу от спокойного до фонтанирующего, к возрастанию давления в коллекторе., что приводит к увеличению подачи латекса на работающие пневмофорсунки при неизменном расходе через них распыливающего воздуха. Кроме того, невозможность стабилизировать температуру сушильного воздуха в нижней части сушильной камеры также является следствием периодической забивки части пневмофорсунок корками и снижением подачи продукта на сушку; После включения дополнительных пневмофорсунок или осмотра и чистки забитых пневмофорсунок происходит увеличение подачи продукта на сушку и снижение температуры в нижней части сушильной камеры. Повышение температуры сушильного воздуха в нижней части сушильной камеры выше заданной приводит к повышению энергозатрат на сушку, снижение температуры — к недосушиванию продукта;

Стабильность дисперсности является важной характеристикой многих продуктов, получаемых методом распылительной сушки, например, эмульсионного ПВХ марки

ПВХ Е-6642-Ж, для которого в качестве оценки дисперности принят ситовой метод анализа с нормой остатка после просева на сите с сеткой 63 мкм равной 1-4%, Остаток на сите с сеткой 63 мкм ПВХ данной марки, полученного с использованием приведенного способа автоматического регулирования, составляет 1 — 6%.

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления процессом распылительной сушки путем поддержания заданного теплового режима воздействием на расход и температуру теплоносителя и расход материала по температуре сушильного агента и давлению в линии подачи материала, в котором дополнительно измеряют давление в верхней и нижней частях сушильного объе ла и расход .материала по уровню его перед подачей в сушильный объем, температуру сушильного агента определяют по температуре в верхней и нижней частях сушильного объема, а на расход и температуру теплоносителя дополнительно воздействуют Ilo измеренному давлению, измеряют также расход воздуха, подаваемого на распыление, и расход удаленного сушильного агента и одновременно корректируют давление в линии подачи материла по его давлению и температуре в нижней части сушильного объема.

Недостатком данного способа автоматического управления является нестабильность дисперсности готового продукта. При корректировке давления в линии подачи материала по его давлению и температуре в нижней части сушильного объема изменя- . ется уровень материала перед подачей в сушильный объем и расход на пневмофорсунки, что при неизменном расходе распыливающего воздуха приводит к изменению дисперности распыла и готового продукта.

Кроме того, при сушке продуктов; склонных к коркообразованию, в частности латекса эмульсионного ПВХ, происходит периодическая забивка части пневмофорсунок, что приводит к увеличению температуры в нижней части сушильного объема и, как следствие этого, к увеличению расхода материала через работающие пневмофорсунки при неизменном расходе распыливающего воздуха через эти пневмофорсунки, т.е. приводит к изменению дисперсности распыла и готового продукта, Недостатком является также низкая точность измерения расхода материала по уровню его перед подачей в сушильный объем, так как расход материала через, и невмофорсунки также зависит от количества сжатого воздуха на каждую пневмофорсунку, определяющего их эжекционную способность. Остаток на сите с сеткой 63 мкм ПВХ Е вЂ” 6642.-Ж, полученного с использованием данного способа автоматического управления, составляет 1-8%, Цель изобретения — стабилизация дисперсности готового продукта.

Поставленная цель достигается тем. что в способе автоматического управления процессом распылительной сушки продуктов, склонных к коркообразованию, путем поддержания заданного расхода теплоносителя и температуры в верхней части сушильного объема, поддержания заданной температуры в нижней части сушильного объема воздействием на расход и уровень продукта перед подачей в сушильный объем и измерения давления воздуха на распыление, дополнительно измеряют уровень материала и определяют соотношение между уровнем продукта перед подачей в сушильный объем к давлению воздуха на распыление, а изменение подачи воздуха

1747832 риала, регулятор 18 соотйошения, регулятор 19 уровня материала, регулятор 20 температуры низа сушилки, йсполнительный осуществляют так, чтобы поддерживалось соотношение

Н/P - К1-Kz P, механизм 21 шибера.

5 Способ автоматического управленйя где Н вЂ” уровень продукта перед подачей в .. процессом распылительной сушки осущестсушильный объем; .,:: вляется следующим образом, Р— давление воздуха на распыление; " " По лийии 11 через регулирующий кла-

К1 и К вЂ” постоянные коэффициенты. пан 12 исходный продукт поступает в питаКоэффициенты К1и К2зависятоттребу- 10 ющий желоб 7, откуда эжектируется пo емой дисперсности готового продукта, от питающим трубкам и расныливается форконструкции пневмофорсунок и определя- сунками 6 в сушильной камере 5. Уровень ются следующим образом..-, .: ., материала в желобе автоматически регулиПри нормальной работе всех пневмо- .: Руется регулятором 19 rio корректирующему форсунок определяют Н1 и Р1, обеспечива- 15 сигналу регулятора 20 температуры низа сующие требуемую температуру в нижней " шилки с помощьЮ регулирующего клапана части сушильного объема и дисперсйость 12, Расход сушильного агента стабилизируготового продукта. Откуда имеют::. :::.:, ется с пбмощью шибера 2, связанного -с исполнительным механизмом 21 по сигналу Н /Р1 = К1-К Р1:" (1) 20 от регулятора давления в суаилке 5, Температура"сушильйого агейга" в верхней. части

Исходя из имеющегося "опыта экс- . сушильного обьема поддерживается рету-, плуатации конкретной распыЛительной лирующим клапаном 4 на линии подачй пасушилки, определяют количество пнев - :. .. Ра в калорифер 3 по сигналу от регуляторамофорсунок, которые могут одновременно 25 13 температуры верха сушилки. По линии 9 забиться корками, например,10-157 отоб-: . через регулирующий клайан 10 поступает щего количества, Отключив э го количество :. сжатый воздух в коллектор 8, а затем на пневмофорсунок, определяют Xj и Р2, обес- пневмофорсуйки 6. Сигналы от датчика 17 печивающие требуемую температуру в ниж- Уровня материала и от датчика 16 давления ней части сушильного объема и требуемую 30 воздуха на распыление rioctynaют на регудисперсность. Откуда имеют.: " :,.:. лятор 18 соотношейия, с помощью которо го"поддерживается соотношеййе H/Р =

H2/P2 = K1 — K2 Р2.., (2) - K1 — K2 Р, где Н -"уровень продукта (расстояние между уровнем установки пневмоРешая системууравнений(1)и(2), нахо- 35 форсунок и; поверхностbio продукта в дят коэффициенты К1 и K2, :..,:: желобе) перед подачей в сушильный объем:

P — давление воздуха на распыление; К1 . Р Н, . р : и K2 - постоянные коэффициенты, зависящие от требований к дисперсности готового г — 1)

40 продукта согласно ТУ на готовый продукт и конструкции пневмофорсунок. ПериодичеК2 (3) ская забивка части пневмофорсунок 6 кор(P) — Р )) : : ками приводит к снижению подачи продукта на сушку и к повышению температуры в

На чертеже представлена блок-схема 45 -нижней части сушйльного объема. При отустройства, реализующего предложенный клонении температуры низа сушильного способ.::... объема от заданной.от регулятора низа суСхема содержит воздухозабоРник 1 с: шилки 20 поступает сигнал на регулятор 19. шибером 2, калорифер 3 с регулирующ . а затем на регулирующий клапан 12, что клапаном 4 на линии подачи пара, сушилку 50 приводит к увеличению подачи продукта и по-;

5 с пневмофорсунками 6. кольцевой питаю- . вышению его уровня в желобе 7. Сигналы от щий желоб 7, коллектор 8 сжатого воздуха; датчика 17 уровня материала и от датчика 16 линию 9 подачи сжатого воздуха с регулиру- давления воздуха на распыление постуйающим клапаном 10, линию 11 подачи мате- .. ют на регулятор 18 соотношения. коториала с регулирующим клапаном 12 ° 55 рый путем подачи управляющего сигнала регулятор 13 температуры верха сушильно- на регулирующий клапан 10 обеспечивает

ro объема, датчик 14 темпеРатуРы Н 3а су- повышение давления распыливающего возшильного объема„регулятор 15 давления в духа так, чтобы выполнялось указанное сосушильном объеме, датчик 16давления воз- отношение, что обеспечивает стабильную духа на распыление, датчик 17 уровня мате- дисперность распыла и готового продукта.

1747832

После осмотра и чистки забитых пневмофорсунок уровень продукта в желобе и давление воздуха на распыление в коллекторе

8 снижаются при соблюдении укаэанного соотношения, что обеспечивает стабильную дисперсность распыла и готового продукта, Исйользование и редлагаемого способа автоматического управления процессом распылительной сушки эмульсионного П ВХ марки ПВХ Е вЂ” 6642-Ж в опытных условиях позволяет стабилизировать дисперсность гОтового продукта. При ситовом методе аналйза дисперсности готового продукта остаток после просева на сите с сеткой 63 мкм составляет 2-4 $.

Формула изобретения

Crioco0 автоматического управления процесСОм распылительной сушки продуктов, предусматривающий поддержание" заданного расхода теплойосителя и температурй в верхней части сушильного объема, поддержание заданной температуры в нижней части сушильного объема путем воздействия на расход поступающего продукта, и измерение давления воздуха, поступающего на распыление, и уровня продукта перед подачей в сушильный объем, 5 отличающийся тем, что, с целью стабилизации распыленности готового продукта, определяют соотношение уровня продукта перед подачей в сушильный объем к давлению воздуха на распыление, а изме10 нение подачи воздуха осуществляют так, чтобы поддерживалось соотношение

15 где Н вЂ” уровень продукта перед подачей в сушильный объем;

Р— давление воздуха на распыление;

Ki u Kg — постоянные коэффициенты. при этом расход продукта, подаваемого в

20 сушильный объем, корректируется в зависимости от уровня продукта перед подачей s сушильный объем.