Способ управления процессом фильтрования суспензии

(54) (57) СПОСОБ УПРАВЛ ЦЕССОМ ФИЛЬТРОВАНИЯ ЗИИ путем стабилизации ее емной ванне фильтра измене суспензии, выдаваемой в при и регулирования частоты вращ на фильтра, отличающийся тем повышения надежности рабо дополнительно измеряют давл ней части приемной ванны и р изменением расхода сжатого в емную ванну с коррекцией по щения барабана фильтра. 23(21) 3676030 (22) 09.11.83 (46) 07.07.85 (72) В. Н. Е М. 3. Кваск Бюл.25емин, Ю. А. Ои П. А. Ершо тапенко оюзного науч итута бумаг во ССС1971.СССР1971. аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Марийский филиал Всес но-исследовательского и нст (53) 66.012-52 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельс460882, кл, В 01 Р 37/04,2. Авторское свидетельств445447, кл, В 01 Р 37/04,ЕНИЯ ПРО- СУСПЕНуровня в принием расхода емную ванну, ения бараба, что, с целью ты фильтра, ение в верхегулируют его оздуха в причастоте вр1Изобретение относится к способам управления процессом фильтрования суспензиина барабанных фильтрах непрерывного действия и может быть использован в целлюлозно-бумажной, химической и других отраслях промышленности,Известен способ управления процессомфильтрования суспензии путем стабилизации ее уровня в корыте вакуум-фильтра воздействием на подачу суспензии в корыто ирегулирования скорости перемещения фильтрующей поверхности в зависимости от усредненного диаметра частиц твердой фазы суспензии 11,Однако в результате того, что не учитывается величина давления суспензии навходе фильтра, возможно закупориваниеконфузорного пространства между фильтрующей поверхностью барабана и его направляющей.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления процессомфильтрования суспензии путем стабилизации ее уровня в приемной ванне фильтраизменением расхода суспензии, подаваемойв приемную ванну, и регулирования частоты вращения барабана фильтра 2.Однако при использовании известногоспособа не учитывается величина давлениясуспензии на входе фильтра. В случае резкого повышения давления суспензии на еговходе возможно закупоривание конфузорного пространства между фильтрующей поверхностью барабана и его направляющейи вывод фильтра из строя, При понижениидавления прекращается процесс фильтрования и на выход фильтра поступает неотфильтрованная целлюлозная масса. Величинадавления суспензии на входе конфузорногопространства является величиной постоянной при заданном движении суспензии в самом конфузорном пространстве и зависитот частоты вращения подвижной фильтрующей поверхности, а также способности промываемого сырья отдавать связанную и свободную жидкость.Целью изобретения является повышениенадежности работы фильтра.Поставленная цель достигается тем, чтопри способе управления процессом фильтрования суспензии путем стабилизации ееуровня в приемной ванне фильтра изменением расхода суспензии, подаваемой в приемную ванну, и регулирования частоты вращения барабана фильтра дополнительно измеряют давление в верхней части приемнойванны и регулируют его изменением расхода сжатого воздуха в приемную ванну с коррекцией по частоте вращения барабанафильтра.На чертеже представлена система управления, реализующая предлагаемый способ, 5 о 2Способ осуществляется следующим образом.Уровень суспензии в приемной ванне стабилизируется около заданного значения регулированием подачи сырья на вход установки. Номинальное значение уровня суспензии в ванне составляетН =(0,4 - 0,7) НДля фильтра непрерывного действия количество отбираемого фильтрата на суспензии определяется по формулер ЛФ К. -ь7 "(-ыгде - длина зоны фильтрования, м;В - скорость подвижной фильтрующей поверхности барабана, м/с;Р - давление на входе фильтра, Па; ц - вязкость фильтрата, нс/м;- количество абсолютно сухой целлюлозы, кг/с;Ь - параметр, зависящий от удельного сопротивления элементарного слоя осадка;К - коэффициент.Из приведенного выражения видно, чтоколичество выделившегося фильтрата определяется скоростью подвижной фильтрующей поверхности и давлением на входе филь тра. Выбор оптимального режима процесса фильтрования зависит от указанных параметров, при этом соотношение их определяется экспериментальным путем. Так, для сульфанатной мерсеризованной целлюлозы в установившемся режиме работы при 76=0,2 м/с давление в закрытой приемной ванне составляет Р=6,010 МПа. Экспериментальные данные работы фильтра непрерывного действия при различных соотношениях конфузорного пространства приведены в таблице, где- степень сужения конфузора рабочей зоны фильтра, отнесенная к единице ее длины; Н, - высота конфузора на его входе мм; Нэ - высота 4 о конфузора на его выходе, мм; Грев - общаядлина конфузора, мм,Как видно из таблицы, соотношениемежду скоростью движения суспензии и дви жением самой фильтрующей поверхности 45 должно находиться в определенных пределах для устойчивой работы фильтра. Скорость движения суспензии в конфузорном пространстве фильтра зависит от ее давления на входе фильтра. Поэтому с целью обеспечения устойчивой и стабильной ра боты фильтра непрерывного действия необходимо дополнительно регулировать давление суспензии в закрытой приемной ванне фильтра и в зависимости от частоты вращения самого барабана фильтра.Кроме того, стабилизация давления взакрытой приемной ванне фильтра непрерывного действия позволяет компенсировать возмущения, возникающие на входеО, 21( Чсст 20,33 Устоичивыи 0,33 Слои не фмируется 2,2 1,64 акупорк системы при подаче суспензии из целлюлозной массы на вход фильтра под давлением. Для повышения стабилизации процесса фильтрования и промывки, регулирование давления суспензии осуществляется в закрытой приемной ванне, путем создания в верхней ее части воздушной подушки, Наличие воздушной подушки в приемной ванне позволяет сгладить точки в виде изменения давления суспензии, обеспечить стабильность протекания технологического процесса и делает процесс фильтрования устойчивым к действию возмущений.Давление в закрытой приемной ванне фильтра регулируется следующим образом:Р =К (Р, - Рэа)+ - 4 - (Р-Рза) й+К (Ье си)где К 4- коэффициент передачи регуляторапо основному каналу;К - коэффициент коррекции, зависящий от диаметра барабана фильтра;Гн - время затухания переходного процесса, с;Ь,5 аф - фактическая и средняя частотавращения барабана фильтра, с , РрМВщ- фактическое и заданное давление суспензии в закрытой приемной ванне.Процесс фильтрования волокнистых суспензий на фильтрах непрерывного действия осуществляется путем подачи промываемого сырья из приемной ванны 1. в конфузорное пространство фильтра 2 под давлением. Одной из поверхностей конфузорного пространства является вращающаяся фильтровальная перегородка в виде барабана, обтянутого сеткой. На входе конфузорного пространства фильтровальная перегородка подхватывает волокнистую суспензию и за счет возникающих сил сцепления (волокно - сетка) способствует образованию фильтруюшего слоя, переносу волокнистой массы вместе с фильтруюшей поверхностью, а также созданию дополни 4тельного давления на массу в самом конфузорном пространстве. Впускная щель конфузорного пространства шире выпускной в 7 - 10 раз. Это создает жидкостное давление в самой суспензии, в результате чего происходит фильтрование через вращающую фильтруюшую поверхность.Для обеспечения нормального функционирования в приемной ванне 1 фильтра 2 поддерживается постоянный уровень путем измерения его датчиком 3 уровня, сравнения заданного уровня с его фактическим значением в регуляторе 4 и воздействия на исполнительный механизм 5, расположенный в линии подачи суспензии в приемную ванну 1.Изменение частоты вращения барабана фильтра 2 осуществляется с помощью регулятора 6, воздействующего на привод 7 барабана. Одновременно сигнал с регулятора 6 поступает в виде коррекции на регулятор 8, который сравнивает фактическое давление от датчика 9 давления в верхней части закрытой приемной ванны 1 с его заданным значением и воздействует на исполнительный механизм 10, расположенный на линии подачи сжатого воздуха в приемную ванну 1. Соотношение между скоростью движения суспензии и движением самой фильтруюшей поверхности должно находиться в определенных пределах для устойчивой работы фильтра 2. Скорость движения суспензии в конфузорном пространстве фильтра 2 зависит от ее давления на его входе. Поэтому с целью обеспечения устойчивой и стабильной работы фильтра 2 непрерывного действия дополнительно регулируют давление суспензии в закрытой приемной ванне 1 фильтра 2 в зависимости от частоты вращения самого барабана фильтра 2.Предлагаемый способ управления процессом фильтрования на фильтрах непрерывного действия позволяет повысить стабильность процесса фильтрования и промывки за счет повышения устойчивости системы регулирования и компенсации возмущений, возникающих на объекте управления. 5 10 15 20 25 30 35 40О, 21( сети(0, 4 1 Устойчивый 0,41 0,99 Слой не формируется 1,78 0,2 Закупорка О, 2Чсвтк (О, 53 Устойчивый 0,94 0,53 Слой не формируется Составитель Э. Склярский Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор Л. Бескид Заказ 426 /10 Тираж 659 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, 4