Устройство автоматического регулирования пневмосепаратора

Союз СоветскихСоциал исти цескихРеспублик о нИЗОбРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВЯДЕТЕЛЬСТВ ц 70761(22) Заявлено 12.09.77 (21) 2526 1) М.КлВ 07 В 1/00 В 07 В 13/ 127/29 соединением заявки-сударстеениый кематетСССР по делам кзейретеккк и еткрыткйПриорите убликовано 05.01.80. Б та опубликования описан 53) УДК 622.767) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАН ПНЕВМОСЕПАРАТОРАИзобретение относится к области подготовки сырья и может найти применение в химической промышленности при производстве монокристаллов .рубина, сапфира, титаната, стронция и т. п, а также в фармацевтической промышленности.В настоящее время для выделения фракций аэрозоля широко используются воздушные сепараторы. Во всех известных воздушных сепараторах отсутствуют системы "автоматической стабилизации качества шихты.Известно устройство для выделения фракций аэрозоля - воздушный сепаратор, состоящий из реактора, в котором происходит псевдоожижение, зоны уноса, загрузчика шихты в реактор, фильтра и приемника отводимых фракций 111. При подаче газа в реактор шихта переходит в псевдоожижен ное состояние, мелкие фракции выносятст в приемник, а отработанный газ удаляется через фильтр. Режим сепарации задается расходом газа и высотой псевдоожиженного слоя. При этом плотность псевдоожиженного слоя не контролируется. Недостатками известного устройства является колебание параметров шихты, подвергнутои воздушной сепарации при одинаковых условйях, т. к. при одних и тех же значениях расхода газа, высоты псевдоожиженного слоя сыпучесть порошка, коэффициент формы и газонасыщенность частиц будут различны при различных значениях плотности псевдоожиженного слоя, Колебание этих параметров приводит к неоднородности качества шихты.Использование шихты неоднородной по сосготаву в производстве монокристаллов приводит к ухудшению качества выращиваемых кристаллов и делает невозможным получение кристаллов с одинаковыми свойствами, выращенных из различных партий шихты.15 Известно также устройство автоматического регулирования пневмосепаратора, включающего реактор для псевдоожижения материала, соединенного с ним загрузчика шихты, приемник выделенных фракций, содержа щее датчики технологических па раметров и привод загрузчика шихты 12.Недостатком этого устройства являетсянизкая точность регулирования и перемен- ность качества шихты.Целью изобретения является повышение точности регулирования, стабилизация, качества шихты.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенными датчиком плотности шихты в зоне ожижения, усилителем напряжения, детектирующим блоком, функциональным преобразователем и схемой сравнения, выход которой подключен к приводу загрузчика.На фиг. 1 схематически изображен воздушный сепаратор; на фиг. 2 - разрез узла датчика технологического параметра; на фиг. 3 - блок устройства регулирования.В воздушный сепаратор, включающий реактор 1 с зоной уноса 2, загрузчик шихты 3, фильтр 4 и приемник выделенных фракций 5, через окно 6 введен датчик 7, выполненный, например, в виде емкостного, Датчик 7 фиг. 2 содержит электроды 8, 9, 10, расположенные в плоскости восходящего потока аэрозоля. Вход датчика соединен с источником переменного напряжения , выход через последовательно включенные усилитель 11 напряжения, детектирующий блок 12 и функциональный преобразователь 3 соединен со схемой сравнения 14. На схему сравнения 14 подается опорное напряжение 11, которое служит задатчиком в системе стабилизации плотности. Выход схемы сравнения 14 подключен к приводу загрузчика 3. На электрод 8 датчика 7подают переменное напряжение. Выходное напряжение в (рис. 3) снимается с электрода 9, расположенного в одной плоскостис заземеленным электродом 10, и поступает на последовательно соединенные усилитель напряжения 1, детектирующий блок 12,функциональный преобразователь 13, вход схемы сравнения 14, где сравнивается сопорным напряжением .1 е являющимся задатчиком в системе стабилизации плотности. Схема сравнения 14 управляет загрузчиком материала 3. Сепаратор работает следующим образом.При подаче газа частицы в реакторе 1 поднимаются по центральной части реактора, где находится зона быстрого восходящего потока, и опускаются по периферийной части. Скорость частиц в этой зоне меньше,чем в зоне восходящего потока, Мелкие фракции выносятся из слоя, попадают в зону уноса 2 и их подают в приемник фракций 5. В каждый момент времени между электродами 8, 9, 10 датчика 7 находится определенное количество частиц аэрозоля. В зависимости от плотности частиц меняется выходной сигнал 1. воц датчика, причем приувеличении плотности сигнал увеличивается и наоборот. Система трех электродов, один из которых заземляется (электрод 9) позво ляет устранить влияние помех на выходной сигнал датчика и добиться высокой чувствительности измерения плотности. В контуре регулирования 11, 12, 13, 14 выходной сигнал датчика нормируется, преобразуется по заданному закону (например, ПИД-закону) и управляет приводом загрузчика 3 таким образом, чтобы поддерживать постоянную плотность частиц между электродами. При изменении плотности частиц изменяется информационный параметр выходного сигнала 11 вм, датчика. Этот сигнал усиливается усилителем напряжения 11, детектируется блоком 12 и преобразуется по заданному закону функциональным преобразователем 3, Выходной сигнал 9 сравнивается в схеме сравнения 14 с опорным напряжением Ц которое служит задатчиком в системе стабилизации плотности частиц, Если выходной сигнал 13 меньше по величине .1 о, то включается привод загрузчика 3. При включении привода загрузчика плотность частиц 1 а ге5 зе формула изобретенияУстройство автоматического регулирования пневмосепаратора, включающего реактор для псевдоожижения материала, соединенного с ним загрузчика шихты, приемник выделенных фракций, содержащее датчики технологических параметров и привод загрузчика шихты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, стабилизации качества шихты, оно снабжено последовательно соединенными датчиком плотности шихты в зоне ожижения, усилителем напряжения, детектирующим блоком,между электродами 8, 9, 10 начинает возрастать. Подача сепарируемого материала прекращается, когда выходной сигнал 13 становится больше или равен Ц,.Инфор- ,мационным параметром сигнала в контуререгулирования стабилизатора плотности частиц может служить как амплитуда, так и начальная фаза, Это позволяет использовать широкий набор средств преобразования информации для получения требуемых техзф нических характеристик системы стабилизации плотности частиц в условиях производства, Расположение электродов 8, 9, 10 датчика 7 в центральной части реактора 1, в плоскости более быстрого восходящего поз тока, позволяет получить высокое быстродействие системы стабилизации плотности, а расположение электродов 9, 10 в одной плоскости, паралелльной электроду 8, не перекрывает восходящий поток и не препятююствует переводу материала в псевдоожиженное состояние. Таким образом предлагаемая система обеспечивает автоматическую стабилизацию плотности псевдоожиженного слоя и стабилизацию качества шихты..г Составитель В. Пг Техред К. ШуфричТираж 677ЦНИИПИ Государственного компо делам изобретений и113035, Москва, Ж - 35, Раушскаилиал ППП Патент, г, Ужгород,ерсиц Редактор Л. ГамбурЗаказ 3392/5 тяг функциональным преобразователем и схемой сравнения, выход которой подключен к приводу загрузчика,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРпо заявке231992 /ОЗ/013623/,кл. В 07 В 1/00, 1976,2, Заявка ФРГ1230658,кл. 50 д 9, опубл. 1966 (прототип). Корректор ВПодписноеитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5ул. Проектная, 4