Способ автоматического регулирования расхода сыпучего материала

 

Назначение: автоматический контроль и регулирование процессов загрузки сУпучих материалов в технологические агрегаты непрерывного действия, Может найти применение при автоматизации лотковых вибропитателей мельниц и дробилок при производстве строительных материалов, теплоэнергетике , химической, зерноперерабатывающей промышленности. Сущность: осуществляют вибротранспортирование сыпучего материала по грузонесущему органу с изменяемым углом наклона при постоянных параметрах вибрации. Измеряют величину угла наклона грузонесущего органа. Сравнивают его с заданным значением. Дополнительно устанавливают значение сыпучести дозируемого материала. Регулирование осуществляют по результатам сравнения измеренных значений величины угла наклона грузонесущего органа с заданным с учетом установленного значения сыпучести дозируемого материала.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 65 G 11/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО .СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4805201/13 (22) 21.03,90 (46) 23,07.93. Бюл, N. 27 (71) Харьковский инженерно-строительный институт (72) М.Б,Гуд и А.И.Иванов (73) Харьковский инженерно-строительный институт (56) Авторское свидетельство СССР

N. 631415, кл. В 656 65/30, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 795979, кл. В 65 6 11/00, 1978, (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛ-А (57) Назначение; автоматический контроль и регулирование процессов загрузки сыпучих материалов в технологические агрегаты неИзобретение относится к автоматическому контролю и регулированию процессов загрузки сыпучих материалов в технологические агрегаты непрерывного действия, в частности процессов загрузки лотковыми вибропитателями таких измельчительных агрегатов, как мельницы и дробилки. Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов, в теплоэнергетике, химической, огнеупорной промышленности и в других отраслях, где требуется осуществить переработку, обогащение и измельчение сыпучих материалов, Цель изобретения — повышение точности измерения расхода за счет учета сыпучих свойств транспортируемого материала.

Положительный эффект достигается тем, что обеспечивается реализация пол„„ Ы,, 1830041 АЗ прерывного действия, Может найти применение при автоматизации лотковых вибропитателей мельниц и дробилок при производстве строительных материалов, теплоэнергетике, химической, зерноперерабатывающей промышленности. Сущность: осуществляют вибротранспортирование сыпучего материала по грузонесущему органу с изменяемым углом наклона при постоянных параметрах вибрации. Измеряют величину угла наклона грузонесущего органа. Сравнивают его с заданным значением. Дополнительно устанавливают значение сыпучести дозируемого материала. Регулирование осуществляют по результатам сравнения измеренных значений величины угла наклона грузонесущего органа с заданным с учетом установленного значения сыпучести дозируемого материала. 2 ил, ученной экспериментально функциональной связи для конкретных условий:

Q=f (а,W), где Q — расход сыпучего материала; а — угол наклона лотка вибропитателя;

W — сыпучесть транспортируемого материала.

Учет сыпучести материала позволяет осуществить контроль и регулирование подачи не по определенной усредненной регулировочной характеристике, а по конкретной, соответствующей транспортируемому в данный момент времени материалу.

Способ автоматического контроля расхода сыпучего материала включает в себя следующие операции; загрузку подбункера сыпучим материалом; гравитационную подачу сыпучего материала из подбункера на

1830041 транспортирующую поверхность лотка вибропитателя; виброперемещение сыпучего материала по транспортирующей поверхности лотка вибропитателя; измерение угла наклона транспортирующей поверхности лотка вибропитателя; измерение сыпучести транспортируемого материала; преобразование сигнала от датчика угла наклона лотка вибропитателя. преобразование сигнала от дат5 чика сыпучести транспортируемого материала; экспериментальное определение функциональной зависимости расхода сыпучего материала от угла наклона лотка и свойств сыпучести и вычисление расхода сыпучего материала с помощью вычислительноfo блока с отображением информации о массовом расходе сыпучего материала на измерительном приборе; регулирование угла наклона транспортирующей поверхности лотка вибропитателя

Нэ фиг. 2 изобра>кена cxer a реализации способа автоматического контроля расхода сыпучего материала, Схема автоматического контроля расхода сыпучего материала BKAio÷àåò подбункер сыпучего материала 1, ло гок вибропитателя

2, вибровозбудитель 3, датчик угла наклона

4, датчик угла наклона 4, датчик сыпучести

5, преобразователи б и 7, вычислительный блок 8, измерительный гтокэзывающий при- 30 бор 9, исполнительный лехэнизм изменения угла наклона лотка 10.

Процедуре настройки вычислительного блока 8 предшествует процедура экспериментального on ределения функциональной зависимости расхода сыпучего материала от угла наклона грузонесущего органа и свойств сыпучести транспортируемого материала. Эта процедура характерна для каждого конкретного случая, т.е, для опре- 40 деленного сыпучего материала или диапазона изменения его свойств, Примером конкретного выполнения описываемого способа можег служить следующий способ автоматического контроля расхода сыпучего f.татериэла.

Вибрэционный питатель Tèïà ПВН подает сыпучий материал из бункера-накопи-. теля в технологический of регат непрерывного действия. Подача сыпучего 50 материала таким питэтелем осуществляется за счет вибротрэнспортирующего эффекта получаемого от вибрации наклонной ппо.скости лотка вибропитателя. Источником вибрации для тэкого.питэтеля является де-, балэнсные электромеханические вибровозбудители серии ИВ (мотор-вибраторы).

Регулирование производительности питателя типа ПВН производится изменением угла наклона локэ через поворотную ось и е осуществляется либо с помощью гидроцилиндра, либо с помощью электромеханического исполнительного механизма общего назначения типа МЭОК (в зависимости от условий эксплуатации). В качестве датчика угла наклона используется встроенный в исполнительный механизм датчик положения регулирующего органа любого типа, например, реостатный.

При работе питателя на кварцевом песке, например, в системе загрузки шламовой мельницы при изготовлении силикатных изделий, основным показателем сыпучести является относительная влажность песка W, поэтому в качестве датчика сыпучести может быть применен влагомер типа ВПП-1, основанный на емкостном методе измерения влажности в потоке сыпучего материала, либо другие влагомеры, например, НИВА-2, "Нейтрон-3-1" и пр. Как правило все промышленные влагомеры сыпучего материала в потоке, так же как и приведенные выше, включают в себя датчик влажности и преобразователь, позволяющий получить унифицированный сигнал для связи с другими приборами.

Для определения зависимости 0 = f (а, W), были проведены эксперименты на питателе ПВН для песка различной влажности, которую искусственно изменяли от 3g, до

14,7 /. Производительность питателя измерялась по массовому расходу за фиксированный промежуток времени. Результаты проведенных исследований представлены на фиг, 1, где сплошньили линиями обозначены зависимости, полученные при амплитуде вибрации 0,35 мм, а пунктиром при а лплитуде 0,4 мм. Из графика следует, что при изменении вла>кности песка от 37ь до

10; увеличение угла наклона при данной производительности происходит по линейному закону, а крутизна прямых на начальном участке определяется интенсивностью вибрации, Рассматривая только линейные участки характеристик a (W), т,е. для вибропитателей работающих на песке влажностью до 10; (при влажности свыше 10 песок теряет свойства сыпучего материала и переходит в псевдосжиженное шламообразное состояние), можно записать уравнение, связывающее угол наклона лотка вибропитателя с влажностью песка при постоянных параметрах вибрации для заданной производительности Q: й=Кт А W+ К2 ° Q где А = const — амплитуда вибрации;

Кт и K2 — коэффициенты, определяющие наклон и положение прямолинейного учэст1830041 ка функциональной зависимости соответственно, Выражение (1) может быть представлено в виде:

0 = Кз а — К4 W (2) где Кз = К1А;

К4= —.

Кг

Реализовать функциональную зависимость (2), позволяющую получить производительность питателя Q по величине угла а и влажности сыпучего материала W, можно на обычном сумматоре, например на усилителе постоянного тока с двумя выходами, причем величины входных резисторов будут определяться значениями Кз и К4. В общем случае вычислительный блок представляет собой стандартный функциональный модуль, например, входящий в комплекс электрических средств контроля и регулирования на интегральных микросхемах АКЭСР, который позволяет реализовать типовые функции и математические операции — умножение, деление и пр., используя входные унифицированные токовые сигналы, Настройка вычислительного блока, выбор датчика сыпучести и градуировка измерительного прибора осуществляется в конкретных промышленных условиях в зависимости от свойств транспортируемого материала и его характеристик сыпучести.

Предлагаемый способ автоматического контроля расхода сыпучего материала обеспечивает более высокую точность регулирования подачи по сравнению с существующими за счет у <ета свойств сыпучести материала, установленной функциональной связи сыпучести и угла наклона груэонесущего органа с расходом сыпучего материала, вычисления по полученной функциональной связи величины расхода сыпучего материала, что весьма существенно в системах дистанционного управления загрузки технологических агрегатов непрерывного действия. В системах

5 автоматического регулирования загрузки и в системах автоматического доэирования такой способ контроля расхода сыпучего материала обеспечивает более качественные характеристики точности регулирования и

10 дозирования эа счет введения дополнительной обратной связи по производительности питателя вместо связи по положению регулирующего органа, которая не учитывает сыпучих свойств конкретного в данный мо15 мент времени транспортируемого материала. Применение такого способа автоматического контроля расхода сыпучего материала позволяет увеличить в 2 3 раза точность подачи сыпучего материала и

20 обеспечить тем самым стабилизацию показателей эффективности работы технологических агрегатов непрерывного действия, в комплексе с которыми этот способ применяется.

25 Формула изобретения

Способ автоматического регулирования расхода сыпучего материала при его дозировании, предусматривающий его вибротранспортирование по груэонесущему

30 органу с изменяемым углом наклона при постоянных параметрах вибрации, измерение величины угла наклона груэонесущего органа, сравнение его с заданным значением с последующим регулированием расхода

35 с учетом результата сравнения, о т л и ч а юшийся тем. что, с целью повышения точности, дополнительно устанавливают значение сыпучести дозируемого материала, а при регулировании расхода сыпучего

40 материала осуществляют коррекцию с учетом установленного значения сыпучести.

1830041

О о б 9

Уиа. 7

Составитель M.Ãóä

Техред М.Моргентал

Корректор С. Юско

Редактор Т.Козлова

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

Заказ 2488 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Уосква Ж-35 Ра шская наб. 4/5