Устройство для автоматического управления процессом термообработки материалов в установке со встречными струями

,ЯО 1071906 ц Г 26 В 25 22 Г 26 В 21 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ5енский, В. Л. Мельцер,. Леонтьев и С. А. Дмитордена Трудового Крас огический институт цел промышленности и Ор асного Знамени и исти бмена им. А. В. Лыко ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ТЕРМООБ РАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ В УСТАНОВКЕ СО ВСТРЕЧНЫМИ СТРУЯМИ, содержащее датчик давления, установленный на тракте транспортируемого материала, задатчик, соединенные с сумматором, подключенным через диодный блок и регулятор расхода материала к исполнительному механизму питателя подачи материала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы установки, оно содержит датчик расхода отработавшего теплоносителя, корректор и установленный на разгонной трубе датчик давления, причем выходы последнего и корректора, к входу которого подключен датчик расхода отработавшего теплоносителя, сое- ЕР динены с сумматором.5 1 О 15 20 5 30 35 40 45 50 55 Цель изобретения - повышение надежности работы установки.Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления 11 роцессом термообработки материалов в установке со встречными струями, содержащее датчик давления, установленный на тракте транспортируемого материала, задатчик, соединенные с сумматором, подкл 1 оченным через диодный блок и регулятор расхода материала к исполнительному механизму питателя подачи материала, дополпптелы 10 содержит датчик расхода отработавшего теплоносителя, корректор и установленный на разгонной трубе датчик давления, причем выходы последнего и корректора, к входу которого подключен датгнк расхода отработавшего теплоносителя, соединены с сумматором.На чертеже представлена схема устройства автоматического управления в сушильной установке, использующей эффект встрсч 11 ьх струй.Блок-схема системы управления содержит объект управления - установку со встречными струями, предназначенную для сушки материала и состоящую из централь 11 ой разгопной трубы 1, левой и правой периферийных разгонных труб 2, причем торИзобретение относится к устройствам управления процессом темрообработки жидких пастообразных и твердых дисперсных материалов в установках со встречными струями и может найти применение в химической пищевой, строительной и других отраслях промышленности.Известно устройство для автоматического управления процессом термообработки материала в установке со встречными струями, состоящее из датчика расхода теплоносителя, соединенного через корректор с регулятором соотношения топливо-воздух, датчиков давления, установленных на разгонной трубе и соединенных через корректор с входом регулятора соотношения топливо-воздух)Известно также устройство для автомати цского управления процессом термообработкп материалов в установке со встречы ми струями, состоящее из сумматора, вход которого соединен с задатчиком и дат 11 ком давления, установленными на тракте гранспортируемого материала, а выход сумматора соединен через диодный блок, регулятор расхода материала с исполнительным механизмом датчика давления, установленного на разгонной трубе 2).Изв.стные способы позволяют поддерживать скорость теплоносителя в объеме установки на заданном значении, однако не предотвращают аварийные ситуации, вызва 1111 ые закупоркой обрабатываемым материалом выбросного канала установки со встречными струями. цы разгонных труб соединены сеткой 3, регулируемый питатель 4 (исполнительный механизм) установленный на линии подачи материала, подлежащего термообработке, левый и правый патрубки 5, заслонку 6, отводную магистраль 7, циклон 8, переключатель 9 потока и устройство управления, включающее датчик 10 давления, установленный на разгонной трубе 1, датчик 1 давления, установленный на (отводной маГистрали) тракте транспортируемого материала, сумматор 12, задатчик 13, диодный блок 14, регулятор 15 расхода материала, датчик 16 расхода теплоносителя и корректор 17. Система управления работает следующим образом.Поток теплоносителя подают по разгонным трубам 2, обрабатываемый материал поступает через питатель 4 в центральную разгонную трубу 1. Попадая в тепло- носитель, материал образует в разгонных трубах газовзвесь. Заслонка 6, приводимая в движение переключателем 9, может находиться в двух положениях: либо пропуская газовзвесь из левого патрубка 5 в отводную магистраль 7, либо пропуская газо- взвесь из правого патрубка в магистраль 7. При соединении выводного левого патрубка 5 с отводной магистралью 7 соударение встречных потоков газа и несущих частицы материала происходит в межторцовом пространстве между левой периферийной разгонной трубой 2 и центральной трубой 1. В случае, когда заслонка 6 соединяет правый патрубок 5 с отводной магистралью 7, соударение встречных струй происходит в межторцовом пространстве между правой разгонной трубой и центральной. При этом твердая фаза материала, расположенная в районе межторцового пространства между левой трубой 2 и трубой 1, ускоряется теплоносителем, проходящим по правой периферийной трубе и трубе 1 и направляется в другую зону встречи струй. Сетки 3 предотвращают выброс в патрубки 5 крупных недостаточно высушенных и диспергированных частиц. Материал в зоне встречи струй совершает постепенно затухающее возвратно-поступательное движение. Когда амплитуда колебаний (отклонений частиц от плоскости встречи струй) уменьшится до величины 1 - 3 диаметров разгонной трубы, что является моментом прекращения активного тепло-массообмен ного процесса в данной зоне встречи струй, тогда с помощью переключателя 9 переключают потоки газа-теплоносителя с одной зоны встречи на другую. Момент переключения может быть выбран с определенной частотой, задаваемой переключателем 9.Обеспечение безопасного ведения процесса термообработки материала осу 1 цествляют с помощью устройства управления, 10719065 1 О 5 воздействующего на питатель 4, изменяющий расход материала, поступающего на установку. С помощью датчика 10 определяется величина давления в трубе 1, которая зависит как от расхода (скоростного напора) теплоносителя, так и от величины гидравлического сопротивления участка за датчиком 1 О. Величина гидравлического сопротивления между датчиками 10 и 11 давления определяется, в основном, сопротивлением межторцового пространства между разгонными трубами и патрубком 5 и зависит от степени засорения материалом сетки 3, через которую проходит теплоноситель с высушенным материалом. Датчик 11 измеряет в отводной магистрали 7 давление, зависящее как от величины расхода теплоносителя, так и от гидравлического сопротивления участка за датчиком 11. Поступая на сумматор 12, сигналы с датчиков 10 и 11 вычитаются один из другого. Величина разности этих двух сигналов зависит от расхода теплоносителя и гидравлического сопротивления межторцового пространства между разгонными трубами и патрубками 5, Так, например, при увеличении (уменьшении) расхода теплоносителя увеличивается (уменьшается) величина разности между сигналами с датчиков 10 и 11. А при увеличении (уменьшении) гидравлического сопротивления межторцового пространства, вызванном увеличением (уменьшением) степени засорения матералом сеток 3, увеличивается (уменьшается) величина разности сигналов между датчиками 10 и 11.Одновременно на сумматор 12 поступает с корректора 17 сигнал, соответствующий величине расхода теплоносителя, измеренного датчиком 16 и установленным, например, за циклоном 8 (датчик 16 расхода может быть помещен и на отводной магистрали 7), Корректор 17, получая сигнал от датчика 16, усиливает его, Величина усиления корректора 17 определяется исходя из условия равенства его выходного сигнала величине разности сигналов с датчиков 10 и 11 при работе установки со встречными струями в рабочем (неаварийном) режиме, которая находится при наладке системы управления. Сигнал с корректора 17, поступая на сумматор 12, вычитается из сигнала с датчика 1 О давления. Таким образом, величина алгебраической суммы сигналов от датчиков 10 и 11, и корректора 17 зависит от степени засорения материалом сеток 3 и не зависит от величины расхода теплоносителя.Кроме того, на сумматор 12 заведен сигнал с задатчика 13, определяющий допустимый уровень степени засорения сеток. Этот сигнал с задатчика вычитается из сигнала с датчика 1 О. Таким образом, сигнал с сумматора 12, определяемый разностью 20 25 30 35 40 45 50 55 сигналов между сигналом с датчика 10 и сигналами с датчика 1, задатчика 3, корректора 17, определяет величину изменения степени засорения материалом сеток 3. Причем положительное значение сигнала с сумматора 12 говорит о величине превышения степени засорения сеток над допустимым уровнем, определенным сигналом с задатчика 3, а отрицательное значение сигнала - об отсутствии превышения степени засорения сеток.Сигнал с,сумматора 12 поступает на диодный блок 14, который пропускает на свой выход только величину положительного значения сигнала с сумматора, при отрицательном значении сигнала с сумматора не пропускается блоком 14, Далее сигнал с блока 14, поступая на регулятор 15, отрабатывающий П-закон управления, заставляет последний воздействовать на пита- тель 4.Так, например, если засорение сеток 3 отсутствует или не превышает допустимого уровня, определенного задатчиком 13, то при увеличении (уменьшении) расхода теплоносителя увеличивается (уменьшается) величина давления, воспринимая датчиками 10 и 11, увеличивается (уменьшается) величина сигнала с корректора 17, при этом величина с сумматора 12 остается неизменной или не превышающей сигнал с задатчика 3. При этом изменение сигнала с диод- ного блока 14 отсутствует и регулятор 5 не меняет величину расхода поступающего на установку материала. Таким образом, благодаря наличию в устройстве датчика 16 и корректора 17 исключается воздействие на расход поступающего материала при изменении производительности установки путем изменения расхода теплоносителя.Если степень засорения материалом сеток 3 превышает допустимый уровень (что соответствует значительному превышению сигнала с датчика 10 суммы остальных сигналов, поступающих на сумматор), то величина положительного сигнала с сумматора 12 поступает через блок 14 на регулятор 15, который уменьшает расход материала через питатель 4 до тех пор, пока степень засорения сеток 3 не достигнет уровня ниже определенного задатчиком.Так, в случае превышения допустимого уровня степени засорения только сетки 3, расположенной между центральной и правой разгонными трубами 2 и при подключении переключателем 9 левого патрубка 5 к магистрали 7, сумматор 12 будет вырабатывать отрицательное значение сигнала, не пропускаемое блоком 4, что заставит регулятор 15 не изменять расход подаваемого материала. При подключении правого патрубка 5 и отводной магистрали 7 сумматор 12 бедут вырабатывать положительный сигнал, который заставит регулятор 15 умень1071906 Составитель С. Андрианова Реда кто р А. Козо риз Техред И Верес Корректор И. Заказ 11577/34 Тираж 667 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Эрдейи шить расход поступающего на установку материала, что и предотвратит дальнейшее засорение сетки 3, расположенной между центральной и правой 2 разгонными трубами. Аналогично, если степень засорения сетки, расположенной между центральной и левой разгонными трубами, превысит допустимый уровень, устройство управления будет уменьшать расход материала в моменты нахождения места встречи струй в районе данной сетки, тем самым предотвращая аварийные ситуации и повышая надежность эксплуатации установки с одновременным повышением ее производительности.Предложенное устройство управленияпроцессом термообработки позволяет увеличить производительность установки путем сокращения времени останова, вызванного нарушением технологического про цесса из-за закупорки материалом выбросного канала.