Способ автоматического управления процессом распылительной сушки продуктов

74783 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 Е 26 В 25/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН К АВТОРСКОМ ОБРЕТ 3Р ТВ ВИДЕТ работающих форсунок, поддержания постоянного уровня материалаперед-йодачей в сушильный обьем. постоянного давления воздуха на распыление и измерения его расхода.Сушка латекса эмульсионного ПВХ производится в башенной распылительной сушилке с 30 - 50 пневмофорсунками, Питание пневмофорсунок латексом осуществляется путем эжекции его через питающие трубки из кольцевого коллектора, представляющего собой кольцевой трубопровод вокруг сушильной камеры с гидрозатвором на конце в виде вертикальной переливной трубы, и слива излишка латекса. Такое коллекторное устройство используется для предотвраще"Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматизации процесса сушки продуктов, склонных к коркообразованию, в башенных распылительных сушилкахоборудованных пневматическими форсунками.Известен способ автоматического уп- . равления процессом распылительной сушки латекса эмульсионного поливинилхлорида (ПВХ) путем стабилизации расхода сушильного воздуха по разряжению в сушильной камере, стабилизации его температуры на входе в сушилку, регулирования температуры на выходе из сушилки воэдейств 1 ем на количество распыляемого мате- риала .путем изменения количества 1 2(21) 4852727/13 ми форсунками. При автоматйческом управ- (22) 23,07,90 лении процессом распылительной сушки (46) 15.07.92. Бюл. М 26 поддерживают заданйый расход теплоноси- (71) Научно-исследовательский инсти- теля и температуру в верхней части сушильтут химии и технологии полимеров ного обьема, температуру в нижней части им, а кад, В.А, Каргина с опытным заводом сушильного объема поддерживают постоян-(72) Э.И. Эскин, Б.В, Дедков, Н.М, Мусин ной воздействием на уровень продукта пеи В.Н.Шелепов ред подачей через пневматические (53) 66.047(088.8) форсунки в сушильный объем, измеряют (56) Лыков М.В. и др. Распылительные су- уровень продукта перед его подачей в сушилки. М.: Машиностроение, 1966, рис. 173. шильный объем к давлению воздуха на расАвторское свидетельство СССР пыление и определяют соотношение между М 1133466, кл. Р 26 В 25/22, 1985. ними, а изменение подачи воздуха осущестАвторское свидетельство СССР вляют таким образом, чтобы поддержива- М 842364, кл. Г 26 В 25/22, 1981. лось соотношение Н/Р = К 1-К 2 Р, где Н - (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВ- уровень продукта перед подачей в сушиль- Л ЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ ный объем, Р - давление воздуха на распы- СУШКИ ление, К 1 и К 2 - постоянные коэффициенты. (57) Изобретение относится к сушильной Остаток на сите с сеткой 63 мкм поливинилтехнике, в частности, к автоматизации про- хлорида марки ПВХ Е-Ж. полученного цесса сушки продуктов; склонных к корко- с использованием данньго способа автомаобразованию, в башенных распылительных тического управления процессом распыли- сушилках, оборудованных пневматически-тельной сушки, составляет 2-4 ,1 ил.10 20 25 30 40 50 ния осаждения крупных частиц твердой фазы из латекса путем создания больших скоростей в трубопроводе.Недостатком известного способа автоматического управления является нестабильность дисперсности готового продукта, что является следствием периодической забивки пневмофорсунок корками ПВХ, Забивка пневмофорсунок корками приводит к снижению забора латекса из коллектора на распыление, к возрастанию и изменению характера перелива излишка латекса через переливную трубу от спокойного до фонтанирующего, к возрастанию давления в коллекторе., что приводит к увеличению подачи латекса на работающие пневмофорсунки при неизменном расходе через них распыливающего воздуха, Кроме того, невозможность стабилизировать температуру сушильного воздуха в нижней части сушильной камеры также является следствием периодической забивки части пневмофорсунок корками и снижением подачи продукта на сушку; После включения дополнительных пневмофорсунок или осмотра и чистки забитых пневмофорсунок происходит увеличение подачи продукта на сушку и снижение температуры в нижней части сушильной камеры. Повышение температуры сушильного воздуха в нижней части сушильной камеры выше заданной приводит к повышению энергозатрат на сушку, снижение температуры - к недосушиванию продукта; Стабильность дисперсности является важной характеристикой многих продуктов, получаемых методом распылительной сушки, например, эмульсионного ПВХ марки ПВХ Е-Ж, для которого в качестве оценки дисперности принят ситовой метод анализа с нормой остатка послепросева на сите с сеткой 63 мкм равной 1-4 О, Остаток на сите с сеткой 63 мкм ПВХ данной марки, полученного с использованием приведенного способа автоматического регулирования, составляет 1-6%.Наиболее близким к изобретению является способ автоматического управления процессом распылительной сушки путем поддержания заданного теплового режима воздействием на расход и температуру теплоносителя и расход материала по температуре сушильного агента и давлению в линии подачи материала, в котором дополнительно измеряют давление в верхней и нижней частях сушильного объегла и расход .материала по уровню его перед подачей в сушильный объем, температуру сушильного агента определяют по температуре в верхней и нижней частях сушильного объема, а на расход и температуру теплоносителя дополнительно воздействуют по измеренному давлению, измеряют также расход воздуха, подаваемого на распыление, и расход удаленного сушильного агента и одновременно корректируют давление в линии подачи материла по его давлению и температуре в нижней части сушильного объема,Недостатком данного способа автоматического управления является нестабильность дисперсности готового продукта. При корректировке давления в линии подачи материала по его давлению и температуре в нижней части сушильного объема изменяется уровень материала перед подачей в сушильный объем и расход на пневмофорсунки, что при неизменном расходе распыливающего воздуха приводит к изменению дисперности распыла и готового продукта. Кроме того, при сушке продуктов, склонных к коркообразованию, в частности латекса эмульсионного ПВХ, происходит периодическая забивка части пневмофорсунок, что приводит к увеличению температуры в нижней части сушильного объема и, как следствие этого, к увеличению расхода материала через работающие.пневмофорсунки при неизменном расходе распыливающего воздуха через эти пневмофорсунки, т,е. приводит к изменению дисперсности распыла и гото- . вого продукта, Недостатком является также низкая точность измерения расхода материала по уровню его перед подачей в сушильный объем, так как расход материала через, и невмофорсунки также зависит от количества сжатого воздуха на каждую пневмофорсунку, определяющего их эжекционную способность. Остаток на сите с сеткой 63 мкм ПВХ Е - 6642.-Ж, полученного с использованием данного способа автоматического управления, составляет 1-8,Цель изобретения - стабилизация дисперсности готового продукта.Поставленная цель достигается тем. что в способе автоматического управления процессом распылительной сушки продуктов, склонных к коркообразованию, путем поддержания заданного расхода теплоносителя и температуры в верхней части сушильного объема, поддержания заданной температуры в нижней части сушильного объема воздействием на расход и уровень продукта перед подачей в сушильный объем и измерения давления воздуха на распыление, дополнительно измеряют уровень материала и определяют соотношение между уровнем продукта перед подачей в сушильный объем к давлению воздуха на распыление, а изменение подачи воздуха1747832 риала, регулятор 18 соотйошения, регулятор 19 уровня материала, регулятор 20 температуры низа сушилки, йсполнительнцй осуществляют так, чтобы поддерживалосьсоотношение Н/Р-К 1-К 2 Р, механизм 21 шибера.5 Способ автоматического управленйя где Н - уровень продукта перед подачей впроцессом распылительной сушки осущестсушильный объем;.,вляется следующимобразом,Р - давление воздуха на распыление, " " По лийии 11 через регулирующий клаК 1 и К 2 - постоянные коэффициенты. пан 12 исходный продукт поступает в пита- Коэффициенты К 1 и К 2 зависятоттребу ющий желоб 7, откуда эжектируется поемой дисперсности готового продукта, от питающим трубкам и расныливается форконструкции пневмофорсунок и определя- сунками 6 в сушильной камере 5. Уровень ются следующим образом:материала в желобе автоматически регулиПри нормальной работе всех пневмо- руется регулятором 19 по корректирующему форсунок определяют Н 1 и Р 1, обеспечива сйгналу регулятора 20 температуры низа сующие требуемую температуру в нижней"шилки с помощьЮ регулирующего клапана части сушильногообъема и дисперсйость 12, Расходсушильного агента стабилизируготового продукта. Откуда имеют: Л .:.",ется с пбмощью шибера 2, связанного сисполнительным механизмом 21 по сигналуН/Р 1= К 1-К 2 Р 1:"(1) 20 отрегуляторадавления всушилке 5, Температура"сушильйого агейга" в верхней. частиИсходя из имеющегося"опыта экс-. сушйльного обьема поддерживается рету- , плуатацииконкретной распыМительнойлирующимклапаном 4 на линии подачйпасушилки, определяют количество пнев-:. ра в калорифер 3 по сигналу от регуляторамофорсунок, которые могут одновременно 25 13 температуры верха сушилки. По линии 9 забиться корками,например,10-15 О/о отоб-: . через регулирующий клайан 10 поступает щего количества, Отключив эго количество: сжатыйвоздух.в коллектор 8, а затем на пневмофорсунок, определяют Х 2 и Р 2, обес- пневмоФорсуйки 6. Сигналыот датчика 17 печивающие требуемую температуру в ниж-Уровня материалаи отдатчика 16 давления ней части сушильного объема и требуемую 30 воздуха на распылениепоступают на регудисперсность. Откуда имеют.: ":. лятор 18 соотношейия; с помощью которо го"поддерживается соотношеййе Н/Р =Н 2/Р 2 = К 1 - К 2 Р 2, (2) - К 1 - К 2 Р, где Н -"уровень продукта (расф. стояниемежду уровнем установки пневмоРешая систему уравнений(1) и(2), нахо форсунок и;поверхностью продукта в дят коэффициенты К 1 и К 2, . :. . ,желобе) перед подачей в сушильный объем:Р - давление воздуха на распыление; К 1Н 2 Р 1 - Н 1 Р 2: .: . и К 2 - постоянные коэффициенты, зависяК 1 =.: .,:. щиеоттребований кдисперсности готовогог - 1) 1 240 продукта согласно ТУ на готовый продукт иН Р 1Н 1 р"конструкции пневмофорсунок ПериодичеК 2 . (3)ская забивка части пневмофорсунок 6 кор(Р - Р"У : ками приводит кснижению подачипродуктана сушкуи к повышению температуры вНа чертеже представлена блок-схема 45 -нижней части сушйльного объема. При отустройства, реализующего предложенйый клонении температуры низа сушильного способ объема от заданной.от регулятора низа суСхема содержит воздухозаборник 1 с - шилки 20 поступает сигнал на регулятор 19.шибером 2, калорифер 3 с регулирующима затем на регулируЮщий клапан 12, что клапаном 4 на линии подачи пара, сушилкУ 50 приводит к увеличению подачи продукта и по-, 5 с пневмофорсунками 6, кольцевой питаю- вышению его уровня в желобе 7. Сигналы от щий желоб 7, коллектор 8 сжатого воздуха; датчика 17 уровня материала и от датчика 16 линию 9 подачи сжатого воздуха с регулиру- давления воздуха на распыление постуйающим клапаном 10, линию 11 подачи мате-. ют на регулятор 18 соотношения. кото- риала с регулирующим клапаном 12, 55 рый путем подачи управляющего сигнала регулятор 13 температуры верха сушильно- на регулирующий клапан 10 обеспечивает го объема, датчик 14 температуры низа су- повышение давления распыливающего возшильного объемарегулятор 15 давления в духа так, чтобы выполнялось указанное сосушильном объеме, датчик 16 давлениявоз- отношение, что обеспечивает стабильную духа на распыление, датчик 17 уровня мате- дисперность распыла и готового продукта,После осмотра и чистки забитых пневмофорсунок уровень продукта в желобе и давление воздуха на распыление в коллекторе 8 снижаются при соблюдении укаэанного соотношения, что обеспечивает стабильную дисперсность распыла и готового продукта,Исйользование и редлагаемого способа автоматического управления процессом распылительной сушки эмульсионного ПВХ марки ПВХ Е - 6642-Ж в опытных условиях позволяет стабилизировать дисперсность готового продукта, При ситовом методе аналйзз дисперсности готового продукта остаток после просева на сите с сеткой 63 мкм составляет 2-4 .Формула изобретения Способ автоматического управленияпроцесСом распылительной сушки продуктов, предусматривающий поддержание" заданного расхода теплойосителя и температурй в верхней части сушильного объема, поддержание заданной температуры внижней части сушильного объема путем воздействия на расход поступающего продукта, и измерение давления воздуха, поступающего на распыление, и уровня продукта перед подачей в сушильный обьем, 5 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюстабилизации распыленности готового продукта, определяют соотношение уровня продукта перед подачей в сушильный объем к давлению воздуха на распыление, а изме нение подачи воздуха осуществляют так,чтобы поддерживалось соотношениеИ/Р= К 1 - К 2 Р15 где Н - уровень продукта перед подачей всушильный объем;Р - давление воздуха на распыление; К 1 и К 2- постоянные коэффициенты.при этом расход продукта, подаваемого в 20 сушильный объем, корректируется в зависимости от уровня продукта перед подачей в сушильный объем,