Способ автоматического регулирования процесса сушки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬИ ВУ

Союз Советсккк аоааиепистицеских

Республик !

М, Кл. F 26Ь 25,, 22

Заявлено 26.П.1969 (№ 1309206/24-6) с присоединением заявки М гасударственный квинтет

Саветв Минивтаав СССР ва делам изааретвний и аткрытий

Приоритет

УЛ1(674.047.3-5?9(0SS Я) Опубликовано 05.!!!.1974. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания ЗОЛ ti.iq74

Авторы изобретения Ю.-И. А. Майзель, В. C. Петровский, А. М. Голубева и Л. Р. Бейзерман

Заявитель

ВПТЬ а и

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛ И РОВАН ИЯ

ПРОЦЕССА СУШ КИ (1) вт 2ПЮЗ/

Изобретение касается автоматического регулирования процесса сушки.

Известны способы автоматического регулирования процесса сушки, например, сыпучих материалов путем стабилизации влажности материала после сушки.

Предлагаемый способ отличается тем, что сигналы от датчиков, измеряющих количество энергии, подводимой к сушилке, и количество влаги, которую необходимо удалить из материала в процессе сушки, подают на вход регулятора для поддержания заданного значения соотношения количества энергии, подводимой к сушилке, и количества влаги, которую необходимо удалить из материала в процессе сушки, с коррекцией заданного значения этого соотношения по выходному параметру, характеризующему качество материала после сушки. Количество влаги, которую необходимо удалить из материала в процессе сушки, определяют по количеству и влажности материала на входе в сушилку и заданной влажности материала после сушки.

Такой способ позволяет повысить экономичность процесса сушки.

На фиг. 1 показана схема системы автоматического регулирования для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — схема устройства для измерения количества влаги; на фиг. 3 — структурная схема системы автоматического регулирования процесса сушки комплексных удобрений в барабанной сушилке с топкой.

Сигналы от алгебраических устройств 1

5 (определяющего количества влаги, которую необходимо удалить в сушилке из высушиваемого материала) и 2 (определяющего количество энергии Е, подводимой к сушилке) поступают на регулятор 3 соотношения Е: .

)О

Коррекция заданного значения соотношения Е: W производится по импульсу от показателя качества продукта — устройства 4— через задатчик 5 регулятора 3; регулятор 3

15 поддерживает заданное значение соотношения

E: W, воздействуя на величину E. Величину

У предлагается определять с помощью уравнения где W — количество влаги, которую необходимо удалить в процессе сушки (в кг/час).

W

25 входе в сушилку и заданное значение влажности продукта на выходе из сушилки (в %), б,м — количество материала, подаваемого в сушилку.

Естественно, что В м„, является величиной

30 постоянной и заранее известной.

294531

Величина % м не для всех исходных материалов может быть определена непосредственно, т. к. в настоящее время отечественная промышленность не выпускает достаточно надежных влагомеров для пульп, паст и т. п. материалов. В этом случае предлагается использовать надежно работающие плотномеры (например, типа ПДР или любого другого) и для определения К м использовать формулу

10 (2) Рм — РМ

W>x =

P)M — 1 где рм„, — плотность абсолютно сухого материала (в т/м ), р, плотность исходного влажного мате15 риала (в т/м ), 1 — плотность воды.

Сигналы от измерителя 6 (см. фиг. 2), измеряющего плотность р,„исходного материала, поступают на арифметические устройства

7 и 8, на которых производятся операции вычитания: находятся разности р„— р,м и р,„— 1.

Найденные значения разности с выходов устройств 7 и 8 поступают на делитель 9, определяющий

1м — Pi (ix =

Им

Величина W<>i поступает с делителя 9 на арифметические устройства 10 и 11, определяющие соответственно разности 1 м — 1(им,з и 100 — WzM,з. Величина 100 — W2M,, от устройства 11 и количество подаваемого материала Gäl от расходомера или весоизмерителя 12 поступает на делитель 13, определяющий величину 1м

100 — И 2м.з

Сигналы от арифметического устройства 10 40 и делителя 13 поступают на алгебраическое устройство 1, производящее определение о

W= Gi, (W M — Ф2м,,) . Арифметические и алгебраические устройства 1, 7, 8, 9, 10, 11 и

13 могут быть собраны из стандартных эле- 45 ментов, например, пневматической системы

УСЭППА или любой другой. Можно использовать в качестве исходного параметра для определений У д концентрацию водного раствора высушиваемого материала k. При этом so пересчет не представляет затруднений как при определении k в процентах, так и при определении k в весовых единицах. В первом случае W ì—

100 — (k) (k), во втором случае расчет55 ная формула для W<>r аналогична приведенной выше формуле (2).

В качестве примера применения предлагаемого способа рассмотрим автоматическое ре- 60 гулирование процесса сушки комплексных удобрений в барабанной сушилке с топкой, т. е. термической сушки с подводом энергии с теплоносителем. Сырой материал подают в сушилку 14 (см. фиг. 3), снабженную топкой 55

15. Расход сырого материала измеряется датчиком 16 и измерителем 12, а его плотность— датчиком 17 и измерителем 6. В топку 15 поступают топливо, первичный и вторичный воздух; для измерения их количества на линиях подачи установлены датчики 18, 19 и 20, а для регулирования подачи — исполнительные устройства 21, 22 и 23. Температура теплоносителя на входе в сушилку 14 измеряется термопарой 24 и регулируется автоматическим регулятором 25. Импульсы по расходу теплоносителя на входе в сушилку от датчиков 18 и 20 суммирует устройство 26. Показатели качества работы сушилки 14 измеряются: температура уходящих газов — термопарой 27; температура готового продукта— термопарой 28; влагосодержание готового продукта — влагомером 29.

Работа системы автоматического регулирования протекает следующим образом. Сигналы по G1m и р м поступают от датчиков 16 и 17 на измерители 12 и 6. В схеме для измерения W, подробно рассмотренной ранее (см. фиг. 2), производится вычисление W M (величина на выходе делителя 9, которая может быть использована не только для регулирования, но и для технологического контроля), о

6,, (величина на выходе делителя 13) и W (величина на выходе алгебраического устройства 1). Вычисленная величина W поступает на вход регулятора 3 соотношения Е: W.

Для вычисления Е на алгебраическое устройство 2 подают импульсы: по суммарному расходу теплоносителя (L

Е = Qsr = Йтйт. Cir, где Q>r — количество тепловой энергии, подводимой к сушилке (в ккал/час).

L

Lr можно пренебречь, так как она обычно не превышает 0,3 — 0,5 /о от L>z и только при высокотемпературной сушке достигает 1 — 3 /о, 4 т — температура теплоносителя на входе в сушилку 14 (в С);

C r — теплоемкость теплоносителя на входе в сушилку (в ккал/кг град) (в рабочем диапазоне 4т величина C т практически постоянна).

С алгебраического устройства 2 вычисленная величина Q<„=E поступает на регулятор

2945М

3, который поддерживает заданное значение соотношения Е:W путем воздействия па исполнительное устройство 21 на линии подачи вторичного воздуха, который изменяет величину 1. „составляющую обычно 70 — 90 /О от

Е т, заданное значение E: W корректируется задатчиком 5 по показателям работы сушилки. Температура t

Предмет изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса сушки, например, сыпучих материа5 лов путем стабилизации влажности материала после сушки, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, сигналы от датчиков, измеряющих количество энергии, подводимой к сушилке, и количество влаги, 10 которую необходимо удалить из материала в процессе сушки, подают на вход регулятора для поддержания заданного значения соотношения количества энергии, подводимой к сушилке, и количества влаги, которую необхо15 димо удалить из материала в процессе сушки, с коррекцией заданного значения этого соотношения по выходному параметру, характеризующему качество материала после сушки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, ZO что количество влаги, которую íeîáõîäèìî удалить из материала в процессе сушки, определяют по количеству и влажности материала на входе в сушилку и заданной влажности материала после сушки.

Редактор Н. Караванская

Составитель Е. Васютович

Техред 3, Тараненко

Корректор А. Степанова

Заказ 1718/1 Изд. № 600 Тираж 678 Подписное

ЦНИ1ЛПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-З5, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Саплюва, 2