Способ управления процессом распылительной сушки

(57) И зовано при пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИ К А ВТОРСКОМ,Ф(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРПЬЛИТЕЛЬНОИ СУШКИ бретение может быть испольхимической промышленности зводстве минеральных удобреИзобретение относится к областиавтоматизации процессов сушки, касается способа управления процессомраспылительной сушки и может быть использовано в химической промышленности, например, при получении минеральных удобрений,Цель изобретения - повышение качества процесса сушки,На чертеже представлена структурная схема системы управления для реализации предложенного способа управления процессом распылительной сушки.Система управления содержит первичный преобразовательтемпературытопочных газов, блок 2 сравнения, исполнительное устройство 3, регулируемый вентиль 4 расхода воздуха, дутье 2ний в гранулированном виде из пульп, расплавов и растворов в кипящем слое и позволяет повысить качество процесса сушки. Сущность способа управления заключается в измерении температуры и порозности кипящего слоя в нескольких точках горизонтального сечения слоя, расположенного на высоте насыпного слоя под соответствующими точками распыления раствора, расчете интенсивности перемешивания материала в этих точках и пропорциональном регулировании расходов раствора (плотностей орошения) над участками слоя в зависимости от измеренных значений интенсивности перемешивания. Измерения можно проводить либо в рабочем режиме (в орошаемом слое), либо на сухом продуваемом слое. 1 ил. вой вентилятор 5, аппарат с кипящимслоем 6, первичный преобразователь7 температуры кипящего слоя, блок 8сравнения, переключающий блок 9, исполнительное устройство 10, регулируемый вентиль 11 общего расхода раствора, зонд 12 с малоинерцибнными первичными преобразователями температурыи порозности кипящего слоя, усилительно-преобразовательный блок 13 сэлектромеханической частью, регистрирующее устройство 14, АЦП 15, ЗВМ16 с пультом управления, устройство17 связи с объектом, командный блок18, регулируемые вентили 19-21 расходов раствора через форсунки 22,распыляющие раствор над слоем,. содержащим кипящий слой гранул 23, при30 этом первичный преобразователь 1 температуры топочных газов подключен .к первому входу блока 2 сравнения, выход которого через исполнительное устройство 3 связан с регулируемым вентилем 4 расхода воздуха, первичный преобразователь 7 температуры кипящего слоя подключен к первому входу блока сравнения, выход которого поцключен к входу переключающего блока 9, связанного с исполнительным устройством 10, причем выход переключающего блока 9 подключен к регулируемому вентилю 11 общего расхода раствора, а зонд 12 подключен к усили тельно-преобразовательному блоку 13, ; первый выход которого соединен с ре, гистрирующим устройством 14, а второй выход - через АЦП подключен кЭВМ 16, выход которой через устройство 17 связи с объектом соединен с входом командного блока 18, выходы, которого подключены к входам соответ, ственно усилительно-преобразователь ного блока 13, переключающего блока 9, исполнительного устройства 10, блока 8 сравнения и блока 2 сравнения, а также к регулируемым вентилям 19-21.Способ управления процессом распылительной сушки осуществляется следующим образом.Первоначально расход воздуха, по-даваемого на горение и разбавлениетопочных газов, регулируется по температуре газов под решеткой печи кипящего слоя, а общий расход раствора,подаваемого в слой 23, регулируетсяпо температуре кипящего слоя. Дляэтого сигнал с преобразователя 1, измеряющего температуру топочных газов,поступает в блок 2 сравнения, кудатакже поступает опорный сигнал с ЭВМ16 через устройство 17 и блок 18. 45Раэностный сигнал с блока 2 подаетсяв исполнительное устройство 3, которое регулирует положение вентиля 4,т,е. расход воздуха, Одновременнопроизводится непрерывное измерениетемпературы кипящего слоя при помощи преобразователя 7, сигнал которо"го поступает в блок 8 сравнения, гдесравнивается с опорным сигналом, заданным на пульте 16 управления и прошедшим через устройство 17 и блок 18.55Разностный сигнал с блока 8 сравнения через переключающий блок 9 управляет положением вентиля 11, зада т1 - К г, ь6(1-) я 1. Вгде К- .лС4 порозность слоя;производительность, кг/с;плотность твердой фазы,кг/мз,ускорение свободного падения, м /с,СРть ющего общий расход раствора в слой. Распыление раствора над слоем 23 в аппарате 6 производится форсунками 21. При уменьшении температуры топочных газов относительно заданной исполнительный механизм блока 3 посредством вентиля 4 уменьшает подачу воздуха для горения и разбавления топочных газов. При превышении заданного значения расход воздуха увеличивают.Если становится меньше заданной температура кипящего слоя 23, измеряемая преобразователем 7, то сигнал разности с блока 8 через переключающий блок 9 поступает в исполнител.ьное устройство 10, которое посредством вентиля, 11 уменьшает расход раствора в печь до тех пор, пока не восстановится заданное значение температуры кипящего слоя 23, При увеличении температуры кипящего слоя 23 относительно заданной расход раствора необходимо увеличить.Для управления процессом вводится дополнительно регулирование расхода распыливаемого раствора через каждую форсунку 21 в зависимости от расчетного значения интенсивности перемешивания материала.Для расчета интенсивности перемешивания в нескольких точках, расположенных в горизонтальном сечении аппарата на высоТе насыпного слоя материала под соответствующими точками распыления раствора, измеряют значения температуры и порозности кипящего слоя материала. Полученные значения через АЦП поступают в ЭВМ 16, где по известным методам по отклонениям полученных значений от средних эа период измерения рассчитывают частоту пульсаций температуры (теплового потока) Хт и порсзности слояЗначение интенсивности перемешивания рассчитывают повыражению5 15Ь и В - длина и ширина горизонтагьного сечения аппарата с кипящим слоем, м.Для стабилизации скорости роста гранул (гранулометрического состава готового материала) необходимо, чтобы в зонах с повышенной интенсивностью перемешивания 1, расход распыливаемого раствора через соответствующую форсунку 21 был больше, чем в зонах с низким значением интенсивности. Для этого с пульта 16 управления через устройство 17 и блок 18 поступает команда на включение блока 13, который осуществляет продвижение зонда 12 на заданную оператором глубину в слой материала 23 в сечении, расположенном на высоте Н, насыпного слоя. При достижении зондом 12 заданной глубины снимается команда с блока 13 на продвижение зонда. Сигналы с первичных преобразователей порозности и температуры зонда 12 поступают в усилительно-преобразовательную часть блока 13, с выхода которого соответствующие электрические аналоговые сигналы поступают в АЦП 15 и в регистрирующее устройство 14 для контроля. С выхода АЦП 15 сигналы в цифровом виде подаются в ЭВМ 16, в которой осуществляется расчет интенсивности перемешивания в точках слоя по указанной формуле. После измерения сигналов преобразователей на заданной глубине погружения зонда в течение заданного времени и вычисления интенсивности перемешивания, из ЭВМ 16 по" ступает команда через устройство 17 в блок 18, который, в .свою очередь, выдает команду на электромеханическую часть блока 13 для продвижения зонда 12 вглубь слоя до следующей контрольной точки. При достижении заданой глубины команда с электромеханической части блока 13 снимается, зонд 12 останавливается. Вновь производится измерение сигналов первичных преобразователей с зонда 12 и вычисление интенсивности перемешивания, как указано выше.Таким образом, оператор зондирует заданное сечение слоя в нескольких точках (количество их равно количеству форсунок 21 с регулируемыми вентилями) и определяет распределение интенсивностей перемешивания в указанном сечении. Пропорционально полученным значениям интенсивностей пе 50306ремешивания определяются расходы раствора (плотности орошения) над контрольными зонами слоя, при этом ЭВМ16 через устройство 17 связи с объек- Втом выдает команды на блок 18, который регулирует положение вентилей19-21, задающих плотности орошенияучастков слоя раствором.Определение интенсивности перемешивания 1 более точно осуществляетсяна сухом слое гранул, т,е. при отключении орошения через форсунки 21.При этом в рабочем состоянии аппарата 6 зонд 12 выдвинут за пределыаппарата. Поскольку наличие и расположение зон с разной интенсивностьюперемешивания в основном определяется гидродинамикой кипящего слоя (т.е.зависит от свойств материала, размеров аппарата, равномерности распределения газового потока), то при стабильном поддержании предварительноподобранного режима (расход воздуха 2 б и общего расхода распыливаемой жидкости, температуры кипящего слоя)достаточно производить замеры фаэ всмену или еще реже.Когда требуется более оперативныйконтроль, то замер температуры и порозности слоя можно осуществлять чаще, при этом зонд 12 можно постояннодержать в рабочей зоне аппарата 6 и 35замеры проводить в рабочем режимеаппарата на орошаемом кипящем слое.Формула изобретения40 Способ управления процессом распылительной сушки в аппарате кипящего слоя, имеющем несколько точек распыления раствора, путем регулирования общего расхода распыливаемогораствора по температуре кипящего слоягранул и регулирования расхода воздуха на горение и разбавление топочных газов по температуре теплоносителя в подрешеточном пространстве,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения качества процессасушки, дополнительно периодически измеряют значения температуры и пороэности кипящего слоя гранул в нескольких точках, размещенных в горизонтальном сечении аппарата, расположенном на высоте насыпного слоя гранул,под соответствующими точками распыления раствора, по измеренным значе1550306 ветствующей точке распыления прямопропорциональным рассчитанному значению виям рассчитывают интенсивность перемешивания в каждой точке замера иподдерживают расход раствора в соот Гащо 3 ый аЮ 3 ука Составитель С.ПолянскийТехред Л,Сердюкова Корректо едактор О.Спесивых и Тираж 5 сударственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж 35 р Раушская н а, 101 комбинат "Патент , г,ужгород, ул. Гаг изводственно-издательск Заказ ВНИИП Подписноеоткрытиям при ГКНТ ССС д. 4/5