Устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1764702 (Ü1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 17. 01. 79 (21) 2714230/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (Я)М. Кл.з

8 01 0 37/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23,0980. Бюллетень ¹ 35 (53) ÄÊ 66. 012-52 (088.8) Дата опубликования описания 26.0980 (72) Авторы изобретения

В.A. Коновал, A.З.Грищенко, Ю. Н.Заяц и В.В.Вертушкин

З " «о» ф ;-:.. ...,« .

Киевский институт автоматики им. ХХУ съезда КПСС (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

БЛОКОМ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВ

1

Изобретение относится к производствам, связанным с разделением суспенэией на жидкую и гвердую фазы, и может быть использовано для управления процессами фильтрования и про- 5 мывки осадков в химической и целлюлозно-бумажной промышленностях.

Известно устройство автоматического регулирования процесса промывки волокнистой суспензии в вакуумфильтрах, содержащее датчики уровня суспензий в ванне фильтра, скорости вращения фильтрующего барабана, концентрации, расхода поступающей волокнистой массы (суспензии), соединенные с регулятором скорости вращения барабана $1) .

Однако известное устройство не обеспечивает эффективного управления блоком последовательно соединенных 20 фильтров, в которых, с целью более погного разделения суспензии на жидкую и твердную фазы, кроме процесса фильтрования, происходящего в нижней части погруженного в суспензию 25 барабана, используют и подачу промывной воды на верхнюю часть барабана с образовавшимся осадком, так как отсутствуют связи между выходным ка-. чественным показателем процесса 30

2 (степенью промывки осадка) и режимными регулирующими параметрами, обеспечивающими заданную степень промывки в верхней части барабана.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров с йачальной и промежуточной ваннами, которое содержит регулятор расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра, связанный с датчиком степени промывки осадка в этом фильтре, регуляторы расхода фильтра» та на промывку остальных барабанных фильтров, связанные с датчиком расхода промывной воды на промывку последнего фильтра, регуляторы расхода фильтрата в начальную и промежуточные ванны, связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспенэии, при этом регуляторы расхода фильтрата на промывку соединены также с датчиками уровня фильтрата в баках PJ .

Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества управления по поддержанию заданной степени (качества) промывки осадка от сухого вещества, растворенного в жидкой фа764702 зе в условиях частых и больших возмущений на входе барабанных фильтров по концентрации сухого вещества в жидкой фазе суспензии, так как соединение регулятора расхода промывной воды с установленным на последнем по ходу движения суспензии барабанном фильтре датчиком степени промывки осадка обеспечивает изменение расхода промывной воды и соответствующих ему расходов фильтрата на промывку с постоянным по отношению к возникающим на входах барабанных фильтров возмущениям временным запаздыванием, обусловленным инерционностью прохождения возмущений от точки их возникновения на входах барабанных фильтров до точки измерения результата их воздействий, т.е. точки измерения степени промывки осадка на последнем барабанном фильтре, и выражающемся в сумме постоянных времени находящихся между этими точками барабанных фильтров. Такое запаздывание между моментом возникновения возмущений и моментом измерения результата их воздействий, а значит и моментом приложения управляющих воздействий ro их компенсации приводит к значительным динамическим погрешностям управления и длительному времени переходных процессов.

Цель изобретения — повышение качества управления блоком барабанных фильтров за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиками плотности фильтрата, поступающего в начальные и промежуточные ванны, сумматором, вход которого соединен с выходами датчиков плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с регулятором расхода промЫвной воды на проМывку последнего барабанного фильтра.

На чертеже представлена схема устройства для автоматического управления блоком барабанных фильтров в процессе разделения волокнистой суспензии.

Устройство состоит из барабанных фильтров 1 и 2 с начальной 3 и промежуточной 4 ваннами, датчика 5 расхода, соединенного с регулятором 6 расхода поступающей суспензии, датчика 7 расхода, соединенного с регулятором 8 расхода фильтрата на разбавление в начальную ванну 3, датчика 9 расхода, соединенного с регуля тором 10 расхода фильтрата в проме жуточную ванну 4, датчика 11 расхода, соединенного с регулятором 12 расхода фильтрата на промывку барабанного фильтра 1, датчика 13 расхода, соединенного с регулятором 14 расхода воды на промывку барабанно1О

ЗО

4О

Ъ

4Î

65 го фильтра 2, и датчика 15. степени промывки осадка, соединенного также с регулятором 14. При этом регуляторы 8 и 10 соединены с дат,чиком 5 расхода. Кроме того, на линии 16 подачи фильтрата в начальную ванну 3 . установлен датчик 17 плотности фильтрата, а на линии 18 подачи фильтрата в проме>куточную ванну 4 — датчик

19 плотности, причем датчики подключены к сумматору 20, выход которого соединен со входом дифференцирующего блока 21, подключенного к регулятору 14.

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от измеренного датчиком 5 расхода поступающей суспензии изменяется расход фильтрата на разбавление в начальную ванну 3 регулятором 8 и в промежуточную ванну 4 регулятором 10, а в зависимости от измеренной датчиком 15 степени промывки осадка изменяется регулятором

14 расход воды на промывку барабанного фильтра 2, в зависимости от значения которого, измеряемого датчиком 13, изменяется регулятором 12 расход фильтрата на промывку барабанного фильтра 1. При этом корректируется изменение регулятором 14 расхода промывной воды в зависимости от .величины поступающего с блока дифференцирования 21 сигнала, который пропорционален скорости изменения взвешенной суммы плотностей фильтратов, идущих на разбавление в ванны

3 и 4.Концентрация поступающей в начальную ванну 3 суспензии по волокну в среднем составляет 2%, а концентрация осадка (также по волокну), поступающего с барабанного фильтра 1 в промежуточную ванну 4, составляет

12% и в оббих случаях, путем разбавления фильтратом, по технологическим соображениям доводится до 1%, что требует подачи через линию 16 в начальную ванну 3 на одну единицу объема поступающей суспензии одной единицы объема фильтрата, и через линию 18 . в промежуточную ванну 4 на одну единицу объема осадка — одиннадцати единиц объема фильтрата. Такие объемные соотношения, т.е. 1:1 между суспенэией и раэбавляющим ее фильтратом в начальной ванне 3 и 11:1 между осадком и разбавляющим его фильтратом в промежуточной ванне 4, свидетельствует о том, что концентрация сухих веществ в жидкой фазе сус-, пензии в начальной ванне 3 и особенно в промежуточной ванне 4 в значительной степени определяется концентрацией их в фильтратах, поступающих через линии 16 и 18, соответственно, в ваннй 3 и 4 на разбавление. Поэтому и возмущения на входе барабанных фильтров 1 и 2, т.е. в ваннах 3 и 4, 764702 в такой же значительной степени определяются возмущениями по концентрации сухих веществ в поступающих по линиям 16 и 18 ильтратах, причем неодинаковость объемных соотношений определяет и разную степень влияния возникающих возмущений со стороны концентрации сухих веществ в фильтрах на степень промывки от них осадка, измеряемую датчиком 15.

Установка датчиков 17 и 19 плотности на линиях 16 и 18 с учетом однозначной связи между плотностью фильтрата и концентрацией сухих веществ в нем и соединение их с сумматором 20 позволит на его выходе получать взвешенную информацию о возникающих со стороны концентрации сухих веществ в жидкой фазе суспензии возмущениях на входе барабанных фильтров 1 и 2 беэ запаздывания, обусловленного инерционностью барабанных фильтров и равного при возмущениях на барабанном фильтре 1 сумме постоянных времени барабанных фильтров 1 и 2, а на барабанном фильтре 2 — его постоянной времени, с которым реагирует на возникающие возмущения сигнал от датчика 15 степени промывки осадка на фильтре 2.

Соединение сумматора 20 с регулятором 14 через блок 21 дифференцирования обеспечивает без запаздывания.автоматическую коррекцию расхода промывной воды (и,соответственно, расходов фильтратов на промывку) в зависимости от объективной информации о скорости возникновения возмущений, за счет чего сокращается время переходных процессов и уменьшаются динамические погрешности управления, причем коррекция в зависимости от ско- . рости изменения возникающих возмущений дополнительно уменьшает ошибку управления и повышает его устойчивость.

Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров обеспечивает повышение качества управления за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управ5 лени"

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров с начальной и промежуточной ваннами, содержащее регулятор расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра, связанный с датчиком степени промывки осадка в указанном

15 фильтре, регуляторы расхода фильтрата на. промывку остальных барабанных фильтров, связанные с датчиком расхода воды на промывку последнего фильтра, регуляторы расхода фильтраЯЯ та в начальную и промежуточные ванны, связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспензии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества управления блоком барабанных фильтров за счет ! сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления, устройство снабжено датчиками плотности фильт» ра, поступающего в начальную и.проЗО межуточные ванны, сумматором, вход которого подключен к выходам датчиков плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход — с регулятором расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

gQ 1. Авторское свидетельство СССР .

9 499882, кл.В 01 0 25/24,12.07.74.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2434896/29-12, кл. 0 21 С 9/06, 30.12.1976 (прототип).

764702

Составитель Э.Склярр6ский

Редактор A.Маковская Техред М. Левицкая Корректор В.Бутяга

ЯЮГЗВ п7Ъ Тираж 809 Подписйое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %:35," Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4