Способ управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка и устройство для осуществления этого способа

 

ОПИСА

ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. св (22) аввлвно02.1275 (21) 21 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.79. Б

Дата опубликования опи

В 1З/00

ГосуАарстВсннъ44 комнат

СССР по аслан мЗобретенн 4 и открытк4

66.067.57

088. 8), (72) Ааторы изобретения P. è. Áàòûðåâ, м, м. элен боген, В. Б. муляр и и. В.зобнин (71) Заявитель (>4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАБОТОЙ СЕПАРАТОРА

С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО

С ПОСО БА

Изобретение относится к технике управления работой центробежных сепараторов с периодической выгрузкой осадка и может быть использовано в пищевой и химической промьыленности.

Известен способ управления работой сепаратора с периодическои выгрузкой осадка, заключающийся в определении момента заполнения шламового пространства осадком путем измерения концентрации и расхода тяжелой фазы в исходном продукте и вычисления количества отложившегося осадка.

Известно устройство для.осуществления укаэанного способа, содержащее датчик концентрации тяжелой фазы в исходном продукте, интегратор и вычислительный блок для определения момента заполнения осадком шпамового пространства и управления переключением циклов (1).

Недостатком известного способа и устройства для его выполнения является то, что они не обеспечивают достаточной точности определения момента заполнения шламового пространства осадком вследствие иэмерени я только концентрации т яжелой фазы в исходном продукте. Известный способ не предусматривает измерения

5 и контроля концентрации тяжелой фазы в фугате, которая может изменяться в процессе работы сепаратора.

Кроме того, в известном способе не учитывается то, что в процессе работы сепаратора осадок может уплотняться, если цикл сепарирования продолжается в течение длительного времени, что приводит к невозможности его выгрузки и требует разборки и чистки сепаратора и, тем. саМым, вызывает резкое снижение его средней производительности.

Кроме того, известное устройство определяет лишь момент разгрузки сепаратора, но не обеспечивает управления циклом сепарирования и, тем самым, заданного качества разделения.

25 Наиболее близким решением к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известный способ управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка и уст689735 ройство для его выполнения. Этот способ предусматривает измерение концентрации тяжелой Фазы в фугате, сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного продукта, определение момента разгрузки сгущенного продукта (2J.

Недостатками известного способа. и устройства для его выполнения является то, что возрастание уноса твердой фазы с Фугатом при полном заполнении шламового пространства сгущенным продуктом, вследствие чего возрастает плотность фугата и отключается подача исходного продукта в сепаратор, т.е. отсутствие возможности осуществить качественное разделение исходного продукта и регулирование процесса сепарирования. Определение момента заполнения шламового пространства сепаратора по концентрации тяжелой фазы в Фугате не дает возможности определить количество выделенной тяжелой фазы и соотношения тяжелой и легкой Фаэ в сгущенном продукте.

Известный способ не обеспечивает максимальной средней производительности при заданной концентрации твердых частиц в фугате.

20

Цель изобретения — улучшение ка30 чества разделения и увеличение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в описываемом способе управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка, предусматривающем измерение концентрации тяжелой фазы в фугате, сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного ®0 продукта, определение момента разгрузки сгущенного продукта с последующей промывкой, согласно изобретению, измеряют расход исходной суспенэии и фугата и концентрацию 45 тяжелой фазы в исходной суспензии, вычисляют количество осадка в шламо- вом пространстве и содержание тяжелой фазы в последнем, сравнивают полученное значение содержания тя- 50 келой фазы с заданным и воздействуют на подачу исходной суспензии в зависимости от величины этого сравнения, при этом момент разгрузки определяют путем сРавнения коли- 55 чества осадка в шпамовом пространстве с заданным максимальным и сравнения продолжительности работы сепаратора при оптимальном количестве осадка в шпамовом пространстве с заданной максимальной продолжительностью, а промывку осуществляют в зависимости от результата сравнения концентрации тяжелой фазы в фугате заданной максимальной и результаi à сравнения величины расхода исходной суспенэии с его минимальной заданной величиной.

Устройство для осуществления описываемого способа, содержащее датчики расхода исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в последнем, вычислительную систему, блок управления исполнительными меканизмами, регулятор подачи исходного продукта, согласно изобретению снабжено последовательно соединенными датчиками расхода Фугата и концентрации тяжелой фазы в фугате, выходы которых соединены с вычислительной системой двумя логическими схемами ИЛИ для формирования команд на разгрузку и промывку сепаратора, выходы которых связаны с блоком управления исполнительными механизмами, последовательно соединенными между собой генератором, счетчиком импульсов и дешифратором, связанным с первой логической схемой ИЛИ, пороговыми элементами максимального объема и оптимального объема осадка, Йходы которых связаны с вычислительной системой, а выходы, соответственно, с первой логической схемой и генератором и пороговыми элементами по минимальному расходу исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в

Фугате, входы которых связаны с датчиком расхода исходного продукта и датчиком концентрации тяжелой фазы в фугате, а выходы — со второй логической схемой ИЛИ.

При этом вычислительная система содержит соединенные между собой ряд блоков умножения, интеграторов, сумматоров и блоков деления, при этом входы первого блока умножения свя. эаны с выходами датчиков расхода и концентрации исходной суспенэии, входы второго — с выходами датчиков расхода и концентрации твердой фазы

Фугата, а вход сумматора — с выходами датчиков расхода исходного продукта и фугата.

На фиг.1 изображена схема устройства для выполнения способа управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадками на фиг.2 вычислительный блок; на фиг.З вЂ” граФик процесса сепарирования.

Устройство (фиг.1) содержит датчики 1 и 2 расхода исходного продукта и фугата, датчики 3 и 4 для определения концентрации тяжелой фазы в исходном продукте и фугате, пороговые элементы 5,6,7 и 8 по максимуму концентрации тяжелой фазы в

Фугате, по минимуму расхода исходного продукта, по максимуму объема шламового пространства и по оптимальному для данного продукта объе689735

50

65 му осадка, соответственно, исполнительные механизмы 9 на трубопроводах сепаратора 10, вычислительный блок ll генератор 12 и счетчик

13 импульсов, дешифратор 14, две логические схемы ИЛИ 15 и 16 для формирования команд на разгрузку и прсмывку сепаратора и блок 17 управления клапанами, регулятор

18 подачи исходного продукта, регулирующий клапан 19 подачи.

Вычислительная система для определения качества разделения содержит первый, второй и промежуточный блоки 20, 21, 22 умножения, интеграторы 23, 24, первый и второй блоки 25,26 деления и сумматоры

27, 28, 29, 30. Для формирования сигнала, пропорционального содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте, входы блока 20 умножения связаны с датчиком 1 расхода исходного продукта и датчиком 3 для определения тяжелой фазы в нем, а выход через сумматор 28 связан с первым интегратором 23, при этом входы второго блока 21 умножения связаны с датчиком 2 расхода фугата и датчиком 4 определения концентрации тяжелой фазы в фугате, а выход — через сумматор 28 связан с первым интегратором 23.

Для оформления сигнала объема отложившегося сгущенного продукта выход сумматора 27 соединен со вторым интегратором 24, а входы с датчиками 1 и 2 расхода исходного продукта и фугата.

Для формирования сигнала, пропорционального программируемому содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте, первый вход промежуточного блока 26 деления соединен со входом интегратора 24, а выход промежуточного блока 26 деления связан с первым входом промежуточного блока 22 умножения, второй вход которого соединен со входом первого интегратора 23, при этом выходы первого интегратора 23 и промежуточного блока 22 умножения через сумматор 30 соединены с третьим блоком 25 деления, формирующим сигнал, пропорциональный программируемому содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте на конец процесса разделения.

На графике (фиг.З), иллюстрирующем способ управления работой сепаратора:

W - Концентрация тяжелой фазы в сгущенном продукте шламового пространства;

W<- программируемое содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте на конец прогресса; текущее время;

V - объем отложившегося сгущенного продукта;

40 объем шламового пространства; )

W - концентрация тяжелой фазы в секундном количестве отлагающегося продукта;

Q — подача исходного продукта, В момент времени t< процесс сепарирования характеризуется параметрами W,, Vr<, Ws, Qr . Считая параметры неизменными, программируем время процесса сепарации (линия l фиг.Зб), получаем время tel.< при этом программируется конечное содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте WKq (линия 1 фиг. За) .

Если W, меньше заданного содержания тяжелой фазы сгущенного продукта W то необходимо уменьшить подачу. Уменьшаем подачу до величины Q (фиг. Зг), при этом содержание тяжелой фазы в количестве отлагающегося эа C сгущенного продукта увеличивается до величины Wl 3a время программирования (промежуток между tq H tz реального времени очень мал и опреде)ляется скоростью вычислений) содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте шламового пространства увеличилось до W.; В момент времени t программируется конечное содержание -тяжелой фазы в сгущенном продукте Йк (линия 2 фиг.За), которое оказалось больше W >, поэтому необходимо несколько увеличить подачу до Q (фиг. Зг). При этом содержание тяжелой фазы в количестве отлагающегося за с сгущенногО продукта уменьшится до Хз и програм" мируемое конечное содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте станет равным W3QIQ (лини я 3 фиг 3a ) °

Использование предлагаемого способа управления сепаратором позволит управлять качеств енными показателями процесса разделения в сепараторе, добиваясь их соответствия заданным требованиям, своевременно определять необходимость разгрузки и промывки, что повышает производительность сепаратора и уменьшает потери продуктов.

Формула изобретения

1. Способ управления работой deпаратора с периодической выгрузкой осадка, предусматривающий измерение концентрации тяжелой фазы в фугате, сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного продукта, определение момента разгрузки сгущенного продукта с последующей промывкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества разделения и увеличения производительности, измеряют расход исходной суспензии и фуга689735 та и концентрацию тяжелой фазы в исходной суспензии, вычисляют количество осадка в шламовом пространстве и содержание тяжелой фазы в последнем, сранивают полученное значение содержания тяжслой фазы с заданным и воздействуют на подачу исходной суспенэии в зависимости от величины этого сравнения, при этом момент разгрузки определяют путем сравнения количества осадка в шламовом пространстве с заданным максимальным и сравнения продолжительности работы сепаратора при оптимальном количестве осадка в шламовом пространстве с заданной максимальной продолжительностью, а про-. мывку осуществляют в зависимости от результата сравнения концентрации тяжелой фазы в фугате с заданной максимальной и результата сравнения величины роста исходной суспензии с его минимальной заданной величиной.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее датчики расхода исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в последнем, вычислительную систему, блок управления исполнительными механизмами, регулятор подачи исходного продукта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено последовательно соединенными датчиками, расхода фугата и концентрации тяжелой фазы в фугате, выходы которых соединены с вычислительной системой двумя логическими .схемами ИЛИ для формирования команд на разгрузку и промывку сепаратора, ж .оды которых связаны с блоком управления исполнительными механизмами, последовательно соединенными между собой генератором, счетчиком импульсов и дешифратором, связанным с первой логической схемой ИЛИ, пороговыми элементами максимального объема и оптимального объема осадка, входы которых св.яэаны с вычислительной системой, а выходы, соответственно, с первой логической схемой и генератором и пороговыми элементами по минимальному расходу исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в фуг те, входы которых связаны с датчиком расхода исходного продукта и датчиком концентрации тяжелой фазы в фугате, а выходы - со второй логической скемой ИЛИ.

3. Устройство для осуществления способа по п.2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, 4то вычислительная система содержит соединенные между собой ряд блоков умножения, интеграторов, сумматоров и блоков деления, при этом входы первого блока умножения связаны с выходами датчиков расхода и концентрации исходной суспензии, входы второго — с выходами датчиков расхода и концентрации твердой фазы фугата,. а вход сумматора с выходами датчиков расхода исходного продукта и фугата.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 1186414, кл. 82 В, 15 опублик. 1965.

2. Заявка М 2067547/13, кл. В 04 В 13/00, 19 74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Ут

Ь

Составитель A.Áðàæíèêoâà

peltaKToP d Грязнова Техред Л.Алферова Корректор H,Стец

Заказ 5852/6 Тираж 706 Подписное

Цс1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4