Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане

(5)5 Г 26 В 25/2 ЕНИЯ кий институтипов.о,ССР82. ГОСУДАРСТБЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ ОБИДЕЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство1041842, кл. Г 26 В 25/22,(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯЯ ПРОЦЕССА СУ 1 ПКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ВО ВРАША 1 ОШЕМСЯ БАРАБАНЕ(57) Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки сыпучих материалов и позволяет повысить точность регулирования. Предварительно в микропроцессор 3 вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя на допустимый перепад давления теплоносителя, ка угол барабана 1 к горизонту и ка частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотИзобретения относится . автоматизации технологических процессов, в частности к автоматизации процесса сушки сыпучих материалов, например семян подсапкечника во вращающемся барабане, к может быть использовано в пищевой проыыкглеккости и сельском хозяйстве,Цель изобретения - повышение точности регулирования.На чертеже предст авлека блок-схема устройства автоматического рег.ликования для осуществления спосоов автоматического регулирования процесса сушки сыпучих мате риалов во вращающемся барабане. ношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала (К). При отклонении теку:цего значения влажности за пределы заданного интервала микропроцессор 33 последовательно выдает корректирующее воздействие по 4 каналам управления сначала на локальный регулятор 39 на изменение расхода греющего пара до выхода за задаккый интервал температуры теплоносителя, затем на регулятор 36 на уменьшение расхода теплоносителя до выхода за заданный интервал перепада давления. После этого воздействуют на регулятор 38 для изменения частоты вращения барабана 1 до выхода за заданный интервал частоты вращения и, наконец, воздействуют на регулятор 37 для изменения угла наклона барабана 1 до достижения заданной влажности или до выхода за заданный интервал угла наклона. Кроме того, поддерживают оптимальное значение К путем изменения расхода исходного материала. Переход на каждыи последующий канал управления осуществляют после исчерпания возможностей регулирования на предыдущем канале. 1 ил. Устройство для автоматического регули- й рования содержит сушильный барабан 1 с приводам вращения 2, калорифер 3, вентилятор 4 с регулируемым приводом, линию 5 подачи теплоносителя, линию 6 отвода отработанного теплоносителя, линию 7 подачи греющего пара в калорисЬер 3, линию 8 отвода конденсата, линию 9 подачи материала в сушилку, линию 10 отвода высушенного материала, датчики1 и2 потребляемой мощкости ссответствекко электропривода вентилятора 4 к электропривода 2 вращения барабана, датчики 13 и 14 соответственно температуры и расхода теплоно 160316410 15 20 25 30 40 50 55 сителя на входе в барабан, датчики 5 и 16 соответственно влажности и расхода высушенного материала, датчики 7 и 8 соответственно давления теплоносителя на входе и выходе из слоя, датчики 19 и 20 ссютветственно частоты вращения и угла наклона барабана 1, датчик 21 расхода греющего пара, датчик 22 расхода исходного материала, датчики 11 - 20 через соответствующие вторичные приборы 23 - 32 подключены к микропроцессору 33, выходы которого через преобразователи 34 и 35 и локальные регуляторы 36 - 40 подключены к исполнительным механизмам 41 - 46 ссютветственно, установленным на приводе вентилятора 4, на линии 7 подачи греющего пара в калорифер 3, на приводе изменения угла наклона барабана 1, на приводе вращения 2 барабана 1 и на линии 9 подачи исходного материала в барабан 1.Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане осуществляют следующим образом.С помощью датчиков 11 - 20 и вторичных приборов 23 - 32 соответственно информация о ходе процесса сушки передается в микропроцессор 33, в который предварительно вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя на допустимый перепад давления теплоносителя, на угол наклона барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала.При отклонении текущей влажности высушенного материала, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 26, в микропроцессор 33 последовательно по четырем каналам управления выдается корректирующий сигнал сначала локальному регулятору 39 через преобразователь 34 на уменьшение расхода греющего пара в калорифер 3, затем регулятору 36 на уменьшение расхода теплоносителя, далее регулятору 38 на уменьшение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на увеличение угла наклона барабана 1. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыдущий выйдет на минимальное ограничение, предварительно введенное в микропроцессор 33, при этом включение каналов управления прерывается как только фактическое значение влажности К станет равным Ф:ад.з. Необходимость применения каждого из каналов управления определяют в соответствии с алгоритмом. Уменьшают расход греющего пара в линии 7 посредством установленного на этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, с заданным минимальным значениемад - и при достижении заданного минимального зчгчения, например, 120 - 130 С прекраша:от уменьшение расхода греющего пара В линии 7, т. е. прекращают корректирующее воздействие по первому каналу управления. Сравнивают фактическую величину влажности с заданной: при условии их равенства корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода теплоносителя, частоты вращения барабана, угла наклона не подают; при условии, когда В"( (Взад,мин, НВЧИНВЮт КОРРЕКЦИЮ ПО ВтоРОМУ каналу управления, для чего уменьшают расход теплоносителя путем уменьшения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 4. Сравнивают фактический перепад давления теплоносителя, измеряемый датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29, с заданным минимальным значением и придостижении заданного минимальным значением, например, 0,3 - 0,4 кПа прекращают уменьшение расхода, т, е. прекращают корректирующее воздействие по второму канал 1 управления. Сравнивают Ф Жзад чин. При условии Ф= Жзад . корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение частоты вращения и угла наклона не подают. Если Ф(."зад.мин начинают подачу корректирующего воздействия на третий канал управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и уменьшают частоту вращения барабана до достижения минимально допустимого значения, например 0,83 10 0,93 10 с . После этого прекращают подачу корректирующего воздействия на третий канал УНРЗ Вления. СРа Вни Вают Ф и Фадчак Если Ю=%зад.ми корректирующий сгл с микропроцессора 33 на изменение угла наклона не подают.ЕСЛИ Ф(Фад.мн, то назнаю поДау корректирующего воздействия на четвертый канал управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 37 и посредством исполнительного механизма 43 увеличивают угол наклона барабана 1 до достижения заданного максимального его значения или выпол- НЕНИЯ УСЛОВИЯ Ф ) Взад мин,При отклонении текущей влажности высушенного материала в сторону увеличения, т. Е. ПРИ уСЛОВИИч)чзад.чии МИКРОПРО. цессор 33 производит включение каналов управления в том же порядке и сначала выдает коррекцию сигнала локальному регулятору 39 на увеличение расхода пара в линии 7, затем регулятору 36 на увеличение расхода теплоносителя, далее регулятору 38 на увеличение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на уменьшение угла наклона барабана 1. В этом случае включение канала определяется алгоритмом. Увеличи 1603164вают расход греюгцего пара в линии 7 посредством установленного на этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, С ЗаДаННЫМ МаКСИМаЛЬНЫМ ЗНаЧЕНИЕМ бадчаа И при его достижении, например, 150 - 160 С прекращают увеличение расхода греющего пара в линии 7, отключая первый канал УПРаВЛЕНИЯ. СРаВНИВаЮт Ф С Кзад,чакс, При условии К= К д ак корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода сушильного агента, частоты вращения барабана; угла наклона не подают, при условии, когда К)Ка.,чак включают 15 второй контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 34 и увеличивают расход теплоносителя путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 41. Сравнивают фактический перепад давления теплоносителя, измеряемого датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29 с заданным максимальным значением и при достижении заданного 25 максимального значения, например 3,35 - 3,45 кПА прекращают увеличение расхода теплоносителя, отключая второй контур управления. Сравнивают К с Кзад.чакс, При УСЛОВИИ К= Кад.чакс КоррЕКТИруЮЩИЕ С Игналы с микропроцессора 33 на изменение час тоты вращения и угла наклона не подают.ЕСли К) Кзад.чакс вКлЮчаЮт тРЕтий КОНТУР управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и увеличивают частоту вращения до достижения заданного максимального 35 значения, например 11,4610 2 - 12,4610 с , после чего третий контур управления отключают. Сравнивают К с Кзадзча с, Если К= = Клад чакс, КОРРЕКТИРУЮЩИЙ СИГНВЛ С МИКропроцессора 33 на изменение угла наклона нЕ ПОДВЮТ, ЕСЛИ К) Кзад чакс, ВКЛЮЧВЮТ ЧЕТ 40 вертый контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора ЗЗ на регулятор 3 и посредством исполнительного механизма 43 уменьшают угол наклона барабана к горизонту до 45 ВЫПОЛНЕНИЯ УСЛОВИЯ ККзад.чакс ИЛИ ДО ДОС- тижения максимального значения угла наклона барабана 1.В процессе регулирования микропроцессор 33 по информации датчиков 11 и 12 потребляемой мощности, соответственно электропривода вентилятора 4 и электропривода 2 вращения барабана 1, а также информации с датчика 16 расхода высушенного материала непрерывно определяет величину суммарной удельной мощности на единицу массь 1 высушенного материала Я, по которой осуществляет коррекцию задания регулятору 40 на изменение расхода исходно о материала посредством исполнительного механизма 45. При увеличении текущей величины Я от заданного значения уменьшают расход исходного материала, а при уменьшении текущей величины Я соответственно увеличивают.Изменение расхода исходного материала осуществляют до тех пор, пока либо величина суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала не достигнет заданного значения, либо пока влажность высушенного материала не выйдет за заданный интервал.форлу а изобретенияСпособ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане, преимущественно семян подсолнечника, путем измерения и стабилизации влажности высушенного материала, изменения частоты вращения и угла наклона барабана, измерения температуры и расхода теплонос ителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расход греющего пара, давление теплоносителя над и под слоем материала, угол наклона барабана, расход исходного и высушенного материала, мощность электроприводов вентилятора и барабана, и по полученным величинам мощностей, кол ичеству подводимого тепла и массе высушенного материала определяют величину удельных энергозатрат с коррекцией ее н сторону уменьшения путем изменения расхода исходного материала, а при отклонении значения влажности высушенного материала от заданной последовательно регулируют расход греющего пара до достижени;, предельного значения температуры теплоносителя расход теплоносителя до достижения предельно заданного значения перепада давления теплоносителя частоту вращения барабана до допустимого ее значения, а угол наклона барабана изменяют до получения заданного значения влажности материала.Составитель С. Полянский Редактор Н. Горват Техред А. Кравчук Корректор М. Максимишинец Заказ 3375 Тираж 583 Подписное ВНИИГ 1 И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101