Способ управления процессом конвективной сушки
Формула | Описание | Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1245028
Авторы: Вознесенский, Леонтьев
Формула
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ путем измерения температур сушильного агента до и после сушки, определения их разности, измерения и регулирования расхода, определения суммы энергозатрат на процесс сушки и воздействия на расход по сигналу, характеризующему отношение суммы энергозатрат неа произведение расхода и указанной разности температур, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления в широком диапазоне рабочих режимов, в качестве измеряемой и регулируемой величины расхода выбирают расход сушильного агента, дополнительно измеряют температуру высушиваемого материала перед сушкой, определяют разность между температурой сушильного агента после сушки и измеренной температурой материала и эту разность в качестве множителя вводят в сигнал, воздействующий на расход сушильного агента.
Описание
Целью изобретения является повышение качества управления в широком диапазоне рабочих режимов.
На чертеже показана блок-схема управления процессом конвективной сушки на примере установки с газоструйной сушилкой.
Установка состоит из теплообменника 1, в который подаются энергоноситель (пар) через регулирующий клапан 2 и сушильный агент (воздух) через регулируемую заслонку 3, сушилки 4, в которую насосом 5 через распылительную форсунку 6 подаются высушиваемый материал и сушильный агент, поступающий из теплообменника 1. Сушилка 4 включает также циклон 7, отделяющий высушенный материал от отработавшего сушильного агента, вентилятор 8 с электродвигателем 9 и электродвигатель 10 насоса 5.
Система автоматического управления включает датчик 11 температуры tr1 сушильного агента до сушилки, датчик 12 температуры tr2 сушильного агента после сушилки, датчик 13 температуры tм влажного материала, датчик 14 расхода L сушильного агента, датчик 15 расхода Gт энергоносителя (пара), подаваемого в теплообменник 1, датчик 16 потребляемой мощности вентилятора 8 и насоса 5, блоки 17, 18, 19 суммирования, блок 20 определения мощности, потребляемой сушильной установкой, задатчик 21, блоки 22 и 23 умножения, блок 24 деления, оптимизатор 25, регулятор 26 температуры сушильного агента до сушилки 4.
Способ управления реализуется следующим образом.
Поступая в теплообменник 1, сушильный агент (воздух), нагреваясь за счет энергии энергоносителя (пара) и приобретая необходимую температуру t1, подается в сушилку 4, в которую через форсунку 6 подается высушиваемый материал. Часть образующейся в результате сушки газовзвеси, проходя из сушилки 4 в циклон 7 под действием тяги вентилятора 8, отделяется от сушильного агента. Сигнал с датчика 15, соответствующий расходу энергоносителя, и сигнал с датчика 16, соответствующий потреблению сушильной установкой электроэнергии, поступают на блок 20.
Сигнал с датчика 16 соответствует электрической мощности, потребляемой электродвигателями 9 и 10, обеспечивающими функционирование и продвижение материала и сушильного агента по сушильной установке. При этом датчик 16 может быть подключен к распределительному питающему электрозащиту всей сушильной установки и фиксировать мощность не только основных энергоемких электродвигателей, но и вспомогательного оборудования, например приборы управления, электролампочки, привод клапана 2, заслонки 3 и т.д.
Блок 20 осуществляет суммирование поступающих сигналов и выдает на выходе сигнал


Gт величина сигнала с датчика 15, соответствующая расходу энергоносителя (пара), кВт;
Кэ и Кп постоянные коэффициенты.
Сигнал




Кв постоянный коэффициент (зависящий от цены 1 кг воздуха, подаваемого в теплообменник).
Величина

С помощью датчиков 11, 12 блока 17 суммирования определяют сигнал разности между tr1 и tr2. При этом выходной сигнал блока 17 будет определяться как





Сигнал





Одновременно с помощью датчиков 12 и 13 блока 18 суммирования и задатчика 21 определяют величину, соответствующую разности температур сушильного агента после сушки tr2 и подаваемого на сушку материала tм, которая характеризует расход тепла, необходимого для испарения 1 кг влаги высушиваемого материала.
Блок 18 вырабатывает сигнал







Величина сигнала-задания, поступающего с задатчика 21, является величиной постоянной для определенных условий и может меняться вручную при изменении, например, вида поступающего на сушку материала.
Далее сигнал






В свою очередь, сигнал с блока 23 поступает на вход блока 24, на который подается также и сигнал



Далее сигнал J блока 24 деления поступает на оптимизатор 25, который вырабатывает сигнал управляющего воздействия yi (yi 1-3). Сигнал y1 изменяет положение заслонки 3, приводящее к изменению расхода сушильного агента, сигнал y2 меняет степень открытия клапана 2, изменяющего расход Gт (энергоносителя) пара в теплообменник, а y3 воздействует на число оборотов электродвигателя, изменяющего расход Gм подаваемого на сушку материала.
Оптимизатор, изменяя yi (где i 1, 2, 3), осуществляет поиск минимального значения J при текущих непрерывно измеряемых значениях температур сушильного агента, подаваемого на сушку материала, и расходa энергоносителя, поступающего в теплообменник 1.
Организация поиска экстремального (минимального) значения J оптимизатором 25 может быть организована, например, методом градиента. Этот метод заключается в последовательном изменении величины сигнала с оптимизатора 25 в направлении вектора градиента F до тех пор, пока производная

С помощью датчика 11, регулятора 26 и регулирующего клапана 2, расположенного на линии подачи пара в теплообменник 1, управляют температурой сушильного агента.
Регулятор 26, получая сигнал от датчика 11 температуры, сравнивает его с заданным ему значением и воздействует на клапан 2, увеличивая (уменьшая) расход пара при уменьшении (увеличении) температуры tгл выше (ниже) заданного значения до тех пор, пока температура сушильного агента до сушки не примет заданное значение. Сигнал величины заданного значения регулятору 26 может поступать от оптимизатора 25.
Таким образом, величина минимального значения J однозначно определяется оптимизатором 25. Выходные сигналы yi оптимизатора 25 изменяют последовательно расходы входного потока в установку, т.е. потока энергоносителя (пара), сушильного агента (воздуха) и материала. Это обеспечивает достижение минимальных удельных затрат, потребляемых установкой на сушку материала при изменениях входных параметров материала, воздуха и пара.
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ путем измерения температур сушильного агента до и после сушки, определения их разности, измерения и регулирования расхода, определения суммы энергозатрат на процесс сушки и воздействия на расход по сигналу, характеризующему отношение суммы энергозатрат на произведение расхода и указанной разности температур, отличающийся тем, что, с целью повышения качества управления в широком диапазоне рабочих режимов, в качестве измеряемой и регулируемой величины расхода выбирают расход сушильного агента, дополнительно измеряют температуру высушиваемого материала перед сушкой, определяют разность между температурой сушильного агента после сушки и измеренной температурой материала и эту разность в качестве множителя вводят в сигнал, воздействующий на расход сушильного агента.
Рисунки
Заявка
3688525/06, 06.01.1984
Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности
Вознесенский В. В, Леонтьев В. Н
МПК / Метки
МПК: F26B 21/06, F26B 25/22
Метки: конвективной, процессом, сушки
Опубликовано: 10.05.1996
Код ссылки
<a href="https://patents.su/0-1245028-sposob-upravleniya-processom-konvektivnojj-sushki.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ управления процессом конвективной сушки</a>
Предыдущий патент: Устройство для синтеза длинных голографических дифракционных решеток
Следующий патент: Диод с магнитной изоляцией
Случайный патент: Охладитель для силовых полупроводниковых приборов