Способ автоматического управления процессом сушки угля в паровых трубчатых сушилках и устройство для его осуществления

сОюз сОВетскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 26 В 25/2 ЗОБРЕТЕН ВТОРС СВИДЕТЕЛЬ СТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ УГЛЯ В ПАРОВЫХ ТРУБЧАТЫХ СУШИЛКАХ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматизации процессов сушки угля, может быть использовано в торфяной и угольной отрасляхпромышленности и позволяет повысить точность управления, Для этого измеряют датчиками 2, 3 и 4 соответственно температуру паровоздушной смеси, пылевой фракции и конденсата, определяют в вычислительном устройстве 5 по этим значениям текущую влажность высушенного материала и сравнивают ее с заданной, дополнительно определяют влажность исходного материала, давление греющего пара, температуоу торцовой стенки барабана и частоту его вращения посредством датчиков 14-17 .соответственно. По полученным значениям двух первых параметров в вычислительном устройстве 20 определяют допустимую производительность сушилки с учетом заданной влажности высушенного материала, сравнивают полученное значение с фактической производительностью, которую определяют в вычислительном устройстве 21бпо значениям сигналов с датчиков 16 и 17.По результатам рассогласования регулируют подачу исходного материала посоедст1700342 25 30 35 40 вом регулятора 7 и шибера 13, а частоту вращения барабана регулируют по значению допустимой производительности с коррекцией пропорционально результату сравнения текущей и заданной влажности высушенного материала. При достижении Изобретение относится к автоматиза ции процесса сушки бурых углей в паровых, трубчатых сушилках и может быть использовано в торфяной и углеперерабатывающейотраслях промышленности, 5Целью изобретения является повышение точности управления,На чертеже представлена блок-схема, устройства для автоматического управления процессом сушки угля в паровых трубчатых сушилках,Устройство содержит вращающийсябарабан 1, датчики температуры паровоздушной смеси 2, пылевой фракции 3 и конденсата 4, вычислительное устройство 5, 15регуляторы 6 и 7 соответственно частотывращения барабана 1 и производительности сушилки с соответствующими исполни тельными механизмами 8 и 9, блок 10сравнения с эадатчиком 11 влажности высу, шенного материала, при этом датчики 2 - 4подключены к входам вычислительного уст, ройства 5, выход которого соединен с входом блока 10 сравнения, выход которого подключен к регуляторам 6 и 7 соответственно частоты вращения барабана 1 и производительности сушилки, которые через соответствующие исполнительные механизмы 8 и 9 воздействуют на привод 12 вращения барабана 1 и управляющий шибер 13, установленный на входе исходного материала в барабан 1 соответственно. Устройство дополнительно содержит датчики влажности исходного материала 14, давления греющего пара 15 температуры торцовой стенки 16 и частоты вращения 17 барабана 1, второй 18 и третий 19 блоки сравнения, второе 20, третье 21 и четвертое 22 вычислительные устройства, блок 23 переключения, блок 24 усреднения и задатчик 25 допустимых значений частоты вращения барабана 1, причем датчики влажности исходного материала 14 и давления греющего пара 15, а также задатчик 11 влажности высушенного материала подключены к входам 45 второго вычислительного устройства 20, выход которого подключен к входу второго блока 18 сравнения и входу четвертого вычислительного устройства 22, выход которопредельной частоты вращения барабана, определяемой эадатчиком 25, осуществляют посредством блока переключения 23 регулирование производительности сушилки пропорционально последнему результату сравнения, 2 с.п,ф-лы, 1 ил. го соединен с вторым входом регулятора 6частоты вращения барабана 1, а датчикитемпературы торцовой стенки 16 и частотывращения 17 барабана 1 подключены к входам третьего .вычислительного устройства21, выход которого подключен к второмувходу второго блока 18 сравнения, при этомвыход первого вычислительного устройства5 соединен с входом блока 24 усреднения,второй вход и выход которого подключенысоответственно к задатчику 11 влажностивысушенного материала и управляющемувходу блока 10 сравнения, выход которогоподсоединен к входу регулятора 6 частотывращения барабана 1 и первому входу блока23 переключения, выход и второй вход которого соответственно подключены к входурегулятора 7 производительности сушилкии выходу третьего блока 19 сравнения, квходам которого подключены датчик 17 частоты вращения барабана 1 и эадатчик 25,допустимых значений частоты вращения барабана 1, а выход второго блока 19 сравнения подключен к второму входу регулятора7 производительности сушилки.Способ автоматического управленияпроцессом сушки угля в паровых трубчатыхсушилках осуществляется следующим образом.Сигналы от датчиков 14 влажности исходного материала, датчик 15 давления греющето пара и эадатчика 11 влажностивысушенного материала поступают во второе вычислительное устройство 20, где поуравнениям теплового баланса определяется допустимая производительность сушилки по исходному углю,100- вд(1)В 1 Взадгде 9/ - производительность сушилки поиспаренной влаге, кг/ч;взад - заданная влажность высушенного угля, ),;в 1 - влажность исходного угля, ,4.И/=А Е, Р)где А - напряжение поверхности нагревабарабана 1, кг/м ч;Р - поверхность нагрева сушилки, м;2, 1700342В/ - постоянная величина для даннойсушилки (например, для барабана диаметром 5 м поверхность составляет 4000 м ).А=.3,4+5,7 Рп, (3)где Рп - давление греющего пара, кгlм.Сигналы от датчиков температуры торцовой стенки 16 и частоты вращения 17барабана 1 поступают в третье вычислительное устройство 21, в котором вычисляется фактическая производительность 10сушилки по уравнению регрессии01= Ао+ А 1 1 тс + А 2и, (4)где тс, и - соответственно темпеоатура торцовой стенки и частота вращения барабана1, 15Фактическая производительность сушилки может быть определена также по току двигателя барабана 1.Сигналы с вычислительных устройств 20и 21 поступают во второй блок 18 сравнения, из которого сигналы рассогласованияпоступают на первый вход регулятора 7 производительности сушилки, в котором вырабатывается регулирующее воздействие дляисполнительного механизма 9, регулирующего степень открытия шибера 13, установленного в бункере исходного угля,Сигнал с второго вычислительного устройства 20 поступаст в четвертое вычислительное устройство 22. в котором по.30уравнению регрессиип.=Ао +А(5вычисляется частота вращения барабана,которую необходимо обеспечить, чтобы сушильная установка работала на допустимойнагрузке. Сигнал с вычислительного устройства 22 поступает на второй вход регулятора6 частоты вращения барабана 1, в которомвырабатывается регулирующее воздействие для исполнительного механизма 8, который, воздействуя на привод 12,обеспечивает требуемую частоту вращениябарабана 1.Сигналы от датчиков температуры паровоздушной смеси 2, пылевой фракции 3 и 45конденсата 4 поступают в первое вычислительное устройство 5, в котором вычисляется влажность высушенного угля поуравнению регрессиий 2 =Ао+ Аспвс + А 2тпл + АЗск (6) 50где лопес, мапл, 1 к - соответственно температурапаровоэдушной смеси, пылевой фракции иконденсата,Влажность высушенного угля можеттакже измеряться влагомером, 55Сигнал с первого вычислительного устройства 5 поступает в блок 24 усреднения,в котором значение влажности усредняетсяи поступает в первый блок 10 сравнения, где сравнивается с заданным значением влажности высушенного угля от задатчика 11, а сигнал рассогласования поступает на второй вход регулятора 6 частоты вращения барабана 1 для ее корректировки, и через блок 23 переключения поступает на вход регулятора 7 производительности сушилки для корректировки последней. Блок 23 переключения пропускает сигнал рассогласования (т.е, соединяет первый вход с выходом) только в том случае, когда на второй вход блока 23 поступает сигнал рассогласования с блока 19 сравнения, который выдает сигнал рассогласования, когда частота вращения барабана 1 выходит за допустимые пределы, установленные задатчиком 25Формула изобретения 1, Способ автоматического управления процессом сушки угля в паровых трубчатых сушил кчх путем измерения температуры паровоздушной смеси, пылевой фракции и конденсата, определения по полученным значениям текущей влажности высушенного материала, сравнения полученного значения с ее заданным значением и по результатам сравнения регулируют частоту вращения барабана и его производительность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления, дополнительно определяют влажность исходного материала, давление греющего пара, температуру торцовой стенки барабана и частоту его вращения, и по полученным величинам первых двух параметров с учетом заданной влажности высушенного материала определяют допустимую производительность сушилки и сравнивают полученное значение с текущим ее значением, которое находят по величине частоты вращения барабана и температуры его торцовой стенки, по результатам сравнения регулируют производительность сушилки, а частоту вращения барабана изменяют по значению допустимой производительности с коррекцией - пропорционально результату сравнения текущей и заданной влажности высушенного материала, а по достижении предельной частоты вращения барабана регулирование производительности сушилки осуществляют пропорционально последнему результату сравнения.2, Устройство для автоматического управления процессом сушки угля в паровых трубчатых сушилках, содержащее датчики температуры паровоздушной смеси, пылевой фракции и конденсата, подключенные к вычислительному устройству, регуляторы частоты вращения барабана и производительности сушилки с соответствующими ис1700342 Составитель С,ПолянскийТехред М.Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор Г,Гербер Заказ 4457 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пои ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 полнительными механизмами, блок сравнения с задатчиком влажности высушенного материала, подключенный к выходу вычислительного устройства, а выход блока сравнения соединен с регуляторами частоты 5 вращения барабана и производительности Сушилки, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности управления, оно дополнительно содержит датчики влажности исходного материала, давления грею щего пара, температуры торцовой стенки и частоты вращения барабана, второй и третий блоки сравнения, второе, третье и четвертое вычислительные устройства, олок переключения, блок усреднения и задэтчик 15 ,цопустимцх значений частоты вращения ба,рабана, при этом датчики влажности исходного материала, давления греющего пара и :задатчик влажности высушенного материэФ,лэ подлюен к входам второго ыиси тельного устройства, выход которого подключен к входу второго блока сравнения и входу четвертого вычислительного устройства выход которого соединен с входом ре. 25 гулятора частоты вращения барабана, а датчики температуры торцовой стенки и частоты вращения барабана подключены к входам третьего вычислительного устройства, выход которого соединен с вторым входом второго блока сравнения, причем выход первого вычислительного устройства соединен с входом блока усреднения, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом задатчика влажности высушенного материала и вторым входом первого блока сравнения, выход которого подключен к второму входу регулятора частоты вращения барабана и к первому входу блока переключения, выход и второй вход которого соединены соответственно с вторым входом регулятора производительности сушилки и с выходом третьего блока сравнения, к входам которого подключены датчик частоты вращения барабана и задатчик допустимых значений чэстотц вращения барабана, а выход второго блока сравнения подключен к входу регулятора производительности сушилки.