Способ автоматического управления процессом распылительной сушки

(57) тизаци в част В,С.Степенштейн чес 8,8)етельство СССР В 21/06, 1975,ют на дукта ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ обретение относится к автоматехнологических процессов, ости к автоматическому управаспылительной сушки синтетимоющих средств. Цель изобрете нижение энергозатрат. Измеряпную плотность готового пропотребляемую мощность приво1537994 5 10 15 го да насоса 4 высокого давления, посредством датчиков 15 и 10. Регулирование осуществляют на трех последующих уровнях. Сначала регулируютвлажность готового продукта (ВГП),для чего при отклонении ВГП от заданного верхнего значения снацала увеличивают отбор отработавшего теплоносителя (Т) до достижения в сушильномобъеме заданного нижнего значения разряжения, потом увеличивают расход Тдо достижения верхнего значения температуры Т и далее уменьшают расходсуспензии, а при отклонении ВГП отзаданного нижнего значения в сторонууменьшения расход Т уменьшаютЗатемна втором уровне управления регулируютзначение насыпной плотности готовогопродукта (НПГП) для чего,при отклонении Изобретение относится к автоматическому управлению процессами сушкии может быть использовано в химической промышленности для автоматизации процесса распылительной сушки,30например, в производстве синтетических моющих средСтв.Цель изобретенияснижение энергозатрат,На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управле 35ния для реализации способа автоматического управления процессом распылительной сушки.Система содержит распылительную 40сушилку 1, калорифер 2, линию 3 подачи суспензии с насосом 4 высокогодавления, линию 5 подачи теплоносителя, линию б подачи теплоносителя,линию 7 отвода отработанного теплоносителя с вентилятором 8, линию 9готового продукта, датчики потребляемой мощности привода насоса высокого давления 10, давления распыла11, температуры теплоносителя 12,влажности готового продукта 13, егорасхода 14, насыпной плотности готового продукта 15, разрежения в сушильном объеме 16, при этом указанные датчики подключены через вторич 55ные приборы 17-23 к входам микропроцессора 24, выходы которого черезпреобразователи 25-27 соединены с регуляторами: 28 - температуры свежего НПГП от заданного верхнего значенияв сторону увеличения сначала уменьшают ВГП вышеописанным методом додостижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении НПГП от заданного нижнего значения в сторонууменьшения сначала увеличивают ВГПдо достижения ее верхнего предельного значения, а затем увеличиваютдавление распыла. Затем на третьемуровне управления, когда достигнутызначения ВГП и НПГП, попадающие вдопустимый заданный интервал минимизируют отношение потребляемой мощности насоса 4 высокого давления красходу готового продукта путем изменения расхода суспенэии. 2 з,п,ф-лы, 1 ил,теплоносителя, 29 - давления распыла (расхода) суспензии и 30-разрежения в сушильном объеме, подключенными к соответствующим исполнительным механизмам (клапанам) 31-33.Способ автоматического управления процессом распылительной сушки реализуется следующим образом.В микропроцессор 24 предварительно вводят заданные ограничения на влажность и насыпную плотность готового продукта (допустимые нижние и верхние значения), а также ограничения на разрежение в сушильном объеме и температуру теплоносителя (допустимые нижние и верхние значения),Управление процессом распылитель.ной сушки осуществляют на трех последовательных уров.нях.На первом уровне регулируют влажность готового материала. При влажности готового продукта, измеряемой датчиком 13 и вторичным прибором 22, выше заданного верхнего значения микропроцессор 24 последовательно по трем каналам управления выдает коррекцию задания сначала регулятору 30 на увеличение отбора отработавшего теплоносителя, затем регулятору 28 - на увеличение расхода свежего теплоносителя и далее регулятору 29- на уменьшение расхода суспенэии. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыду 1537994щий выйдет на свои ограничения, т.е. исчерпывает свои собственные ресурсы. Включение последующих каналов управления прерывается, как только влажность готового продукта войдет в за 5 данный допустимый интервал значений. Порядок и очередность воздействий определены следующим образом: увеличивают отбор отработавшего теплоноси теля в линии 7 путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 8 с помощью исполнительного механизма 32; сравнивают текущее давление разрежения в сушильном объе ме, измеряемое датчиком 16 и вторичным прибором 23, с заданным нижним значением и при достижении последнего прекращают увеличение расхода отхо- ДЯЩИХ ГаэОВ (С ПОМОЩЬЮ ИСПОЛНИТЕЛЬНО го механизма 32 число оборотов привода вентилятора 8 поддерживается постоянным); сравнивают текущую влажность готового продукта (И), измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 22, с 25 заданным верхним значением влажности (Ы ) . Если И ( М, то корректирующие сигналы с микропроцессора 24 на изменение расходов топливного газа в линии 6 и суспенэии в линии 3 не подают. Если Ы ) Ы ,то сначала подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 25 на регулятор 28 и увеличивают расход топливного газа в линии 6 посредством исполнительного механизма 31; сравнивают текущую температуру теплоносителя в линии 5, измеряемую датчиком 12 и вторичным прибором 19, с заданным верхним значением и при ее достижении 40 прекращают увеличение расхода топливного газа в линии 6 (клапан 31 остается в определенном положении); затем6 8 опять сравнивают И и И , Если 11 ( Ы то корректирующий сигнал с микропро цессора 24 на изменение расхода суспенэии в линии 3 не подают, Если ИИ, то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают расход суспензии в линии путем уменьшения числа оборотов регулируемого привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не бу 8 55 дет выполняться условие Ь ( И .Если это условие выполняется, прекращают уменьшение расхода суспензии (число оборотов привода насоса 4 высокого давления не изменяется и поддерживается постоянным),При влажности готового продуктаниже заданного нижнего предельного значения микропроцессор 24 через преобразователь 25 выдает корректирующийсигнал регулятору 28 на уменьшениерасхода топливного газа в линии 6(с помощью исполнительного механизма31). Уменьшение расхода топливногогаза прекращается, когда Н ) И ".После этого на втором уровне управления начинают регулировать насыщенную плотность готового продукта.При насыпной плотности готового продукта, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, выше заданного верхнего значения микропроцессор 24 последовательно выдает коррекцию задания сначала регуляторам 28-30 для уменьшения влажности готового продукта до заданного нижнего значения, а затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на уменьшение давления распыла воздействием на число сСоротов привода насоса 4 высокого давления.При этом порядок и очеред"ность воздействий на влажность готового продукта аналогичны описанному.При достижении нижнего заданного значения влажности готового продукта (И = И ) сравнивают текущую величину насыпной плотности готового продукта (1 ), измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, с заданным верхним значением (д ). Если г, то корректирующий сигнал с микропроцессора 24 на регулятор 29 через преобразователь 27 на изменение давленияраспыла не подают, Если у ) у, то подают корректирующий сигнал с микропро.цессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают давление распыла воздействием на число оборотов регулируемого привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не будет выполняться условиеу(уПри насыпной плотности готовогопродукта ниже заданного нижнего эначения микропроцессор 24 последовательно выдает коррекцию задания сначаларегуляторам 28-30 на увеличениевлажности готового продукта до заданного верхнего значения (порядок и очередность воздействий на влажность готового продукта аналогичны Описан 153 ному), а, затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на увеличение давления распыла;При достижении заданного верхнего значеня влажности готового продукта (УИ ), сравнивают текущее значение насыпной плотности готового продукта ( ) с заданным нижним значением (У") . Если у У", то корректирующий сигнал с микропроцессора 24 на регулятор 29 через преобразователь 27 на увеличение давления распыла не подают. Если рр ", то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регуля-ор 29 и увеличивают давление ряспыла воздействием на число оборотов привода насоса 4 высокого давления до тех пор, пока не будет выполняться условиеУ,Я".Третий уровень начинает действовать после того, как завершены процессы, связанные с работой первых двух уровней управления, т.е. когда текущее значение влажности и насыпной плотности готового продукта находятся внутри заданных допустимых пределов.Подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают величину отношения потребляемой мощности насоса 4 высокого давления к расходу готового продукта путем уменьшения расхода суспензии в линии 3 воздействием на число оборотов привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33. Расход суспенэии уменьшают до тех пор, пока либо текущие значения влажности и насыпной плотности готового продукта не выйдут на границу допустимых значений, либо текущее значение отношения потребляемой мощности насоса высокого давления к расходу готового продукта не достигнет минимума.формула и эобрет ени я1, Способ автоматического управления процессом распылительной сушки синтетических моющих средств путем измерения и стабилизации весового рас хода готового продукта с воздействием на давление распыпа перед форсун 7994 5 10 5 20 25 30 35 40 45 5055 ками, измерения и стабилизации влажности готового продукта с воздействиемна расход теплоносителя, измеренияи стабилизации разрежения в сушильномобъеме с воздействием на отбор отработавшего теплоносителя, о т л и ц аю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеряют насыпную плотность и потребляемую мощность привода насоса высокогодавления, определяют отношение последней к расходу готового продукта и вначале регулируют влажность готового продукта, осуществляя последовательноевоздействие на разрежение в сушильномобъеме, расход теплоносителя и расходсуспензии, затем регулируют насыпнуюплотность, осуществляя последовательное воздействие на влажность готовогопродукта и давление распыла, а изменением расхода суспензии устанавливаютминимальное знацение отношения потребляемой мощности насоса высокогодавления к расходу готового продукта.2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, цто при отклонениивлажности готового продукта от заданного верхнего значения в сторону увеличения снацала увеличивают отборотработавшего теплоносителя до достижения в сушильном объеме заданногонижнего значения разрежения, затемувеличивают расход теплоносителя додостижения заданного верхнего значения температуры теплоносителя и далееуменьшают расход суспензии, а приотклонении влажности готового продукта от заданного нижнего значения всторону уменьшения расход теплоносителя уменьшают,3Способ по п,1, о т л и ц а ющ и й с я тем, цто при отклонениинасыпной плотности готового продуктаот заданного верхнего значения в сторону увеличения вначале уменьшаютвлажность готового продукта до достижения ее заданного нижнего значения,затеи уменьшают давление распыла,а при отклонении насыпной плотностиготового продукта от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают влажность готовогопродукта до достижения ее верхнегопредельного значения и затем увеличивают давление распыла.