Устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М, Кл,з В 01 О З 1/О 4 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 26,0980Киевский институт автоматики им. 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕН БЛОКОМ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВ 20 Изобретение относится к производствам, связанным с разделением суспенэией на жидкую и гвердую фазы, и может быть использовано для управления процессами фильтрования и про мывки осадков в химической и целлюлозно-бумажной промышленностях,Известно устройство автоматического регулирования процесса промывки волокнистой суспензии в вакуум фильтрах, содержащее датчики уровня суспензий в ванне фйльтра, скорости вращения фильтрующего барабана, концентрации, расхода поступающей волокнистой массы (суспензии), соединенные с регулятором скорости вращения барабана 1 .Однако известное устройство не обеспечивает эффективного управления блоком последовательно соединенных фильтров, в которых, с целью более погного разделения суспензии на жидкую и твердную фазы, кроме процесса фильтрования, происходящего в нижней части погруженною в суспензию 25 барабана, используют и подачу промывной воды на верхнюю часть барабана с образовавшимся осадком, так как отсутствуют связи между выходным ка-. чественным показателем процесса 30 2(степенью промывки осадка) и режимными регулирующими параметрами, обеспечивающими заданную степень промывки в верхней части барабана.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров с йачальной и промежуточной ваннами, которое содержит регулятор расхода воды на промывку последнего барабанного Фильтра, связанный с датчиком степени промывки осадка в этом Фильтре, регуляторы расхода Фильтрата на промывку остальных барабанных фильтров, связанные с датчиком расхода промывной воды на промывку последнего фильтра, регуляторы расхода Фильтрата в начальную и промежуточные ванны, связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспенэии, при этом регуляторы расхода фильтрата на промывку соединены также с датчиками уровня фильтрата в баках 2.Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества управ" ления по поддержанию заданной степени (качества) промывки осадка от сухого вещества, растворенного в жидкой фазе в условиях частых и больших возмущений на входе барабанных Фильтровпо концентрации сухого вещества вжидкой Фазе суспензии, так как соединение регулятора расхода промывнойводы с установленным на последнемпо коду движения суспензии барабанномФильтре датчиком степени промывкиосадка обеспечивает изменение расхода промывной воды и соответствующих ему расходов фильтрата на промывку с постоянным по отношению к возникающим на входах барабанных фильтров возмущениям временным запаздыванием, обусловленным инерционностьюпрохождения возмущений от точки их возникновения на входах барабанных фильтров доточки измерения результата их воздействий, т,е. точки измерения степени промывки осадкана последнем барабанном фильтре, и выражающемся в сумме постоянных времени находящихся между этими точками барабанных фильтров. Такое запаздывание между моментом возникновения возмущений и моментом измерения результата их воздействий, а значит и моментом приложения управляющих воздействий по их компенсации приводит к значительным динамическим погрешностям управления и длительному времени переходных процессов.Цель изобретения - повышение качества управления блоком барабанных фильтров за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления.Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиками плотности фильтрата, поступающего в начальные и промежуточные ванны, сумматором, вход которого соединен с выходами датчиков плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с регулятором расхода промывной воды на промывку последнего барабанного Фильтра,На чертеже представлена схема устройства для автоматического управления блоком барабанных фильтров в процессе разделения волокнистой суспензии.Устройство состоит из барабанных Фильтров 1 и 2 с начальной 3 и промежуточной 4 ваннами, датчика 5 расхода, соединенного с регулятором 6 расходапоступающей суспензии, датчика 7 расхода, соединенного с регулятором 8 расхода фильтрата на разбавление в начальную ванну 3, датчика 9 расхода, соединенного с регулятором 10 расхода Фильтрата в проме- жуточную ванну 4, датчика 11 расхода, соединенного с регулятором 12 расхода фильтрата на промывку барабанного фильтра 1, датчика 13 расхода, соединенного с регулятором 14 расхода воды на промывку барабанно 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 4 О 65 го фильтра 2, и датчика 15, степенипромывки осадка, соединенного такжес регулятором 14. При этом регуляторы 8 и 10 соединены с датчиком 5расхода, Кроме того, на линии 16 подачи фильтрата в начальную ванну 3 .установлен датчик 17 плотности Фильтрата, а на линии 18 подачи фильтрата в промекуточную ванну 4 - датчик19 плотности, причем датчики подключены к сумматору 20, выход которогосоединен со входом дифференцирующего блока 21, подключенного к регулятору 14.Устройство работает следующим образом.В зависимости от измеренного датчиком 5 расхода поступающей суспензии изменяется расход Фильтрата на разбавление в начальную ванну 3 регулятором 8 и в промежуточную ванну 4 регулятором 10, а в зависимости от измеренной датчиком 15 степени промывки осадка изменяется регулятором 14 расход воды на промывку барабанного фильтра 2, в зависимости от значения которого, измеряемого датчиком 13, изменяется регулятором 12 расход Фильтрата на промывку барабанного фильтра 1, При этом корректируется изменение регулятором 14 расхода промывной воды в зависимости от .величины поступающего с блока дифференцирования 21 сигнала, который пропорционален скорости изменения взвешенной суммы плотностей фильтратов, идущих на разбавление в ванны Зи 4,.Концентрация поступающей в начальную ванну 3 суспензии по волокну в среднем составляет 2, а концентрация осадка (также по волокну), поступающего с барабанного фильтра 1 в промежуточную ванну 4, составляет 12 и в оббих случаях, путем разбавления фильтратом, по технологическимсоображениям доводится до 1, что требует подачи через линию 16 в начальную ванну 3 на одну единицу объемапоступающей. суспензии одной единицыобъема Фильтрата, и через линию 18 .в промежуточную ванну 4 на одну единицу объема осадка - одиннадцати единиц объема Фильтрата, Такие объемныесоотношения, т,е. 1:1 между суспенэией и раэбавляющим ее фильтратомв начальной ванне 3 и 11;1 междуосадком и разбавляющим его фильтратом в промежуточной ванне 4, свидетельствует о том, что концентрация сухих веществ в жидкой фазе сус-,пензии в начальной ванне 3 и особенно в промежуточной ванне 4 в значительной степени определяется концентрацией их в фильтратах, поступающихчерез линии 16 и 18, соответственно,в ваннй 3 и 4 на разбавление. Поэтому и возмущенияна входе барабанныхфильтров 1 и 2, т.е. в ваннах 3 и 4,в такой же значительной степени определяются возмущениями по концентрации сухих веществ в поступающих по линиям 16 и 18 1 ильтратах, причем неодинаковость объемных соотношений определяет и разную степень влияния возникающих возмущений со стороны концентрации сухих веществ в Фильтрах на степень промывки от них осадка, измеряемую датчиком 15.Установка датчиков 17 и 19 плотности на линиях 16 и 18 с учетом однозначной связи между плотностью Фильтрата и концентрацией сухих веществ в нем и соединение их с сумматором 20 позволит на его выходе получать взвешенную информацию о возникающих со стороны концентрации сухих веществ в жидкой фазе суспензии возмущениях на входе барабанныхфильтров 1 и 2 беэ запаздывания, обусловленного инерционностью барабанных фильтров и равного при возмущениях на барабанном фильтре 1 сумме постоянных времени барабанных фильтров 1 и 2, а на барабанном фильтре 2 - его постоянной времени, с которым реагирует на возникающие возмущения сигнал от датчика 15 степени промывки осадка на фильтре 2.Соединение сумматора 20 с регулятором 14 через блок 21 дифференцирования обеспечивает без запаздывания.автоматическую коррекцию расхода промывной воды (и,соответственно расходов фильтратов на промывку) в зависимости от объективной информации о скорости возникновения возмущений, за счет чего сокращается время переходных процессов и уменьшаются динамические погрешности управления, причем коррекция в зависимости от ско- . рости изменения возникающих возмущений дополнительно уменьшает ошибку управления и повышает его устойчивость.Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтровобеспечивает повышение качествауправления за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления. формула изобретения Устройство для автоматическогоуправления блоком барабанных фильтров с начальной и промежуточной ваннами, содержащее регулятор расходаводы на промывку последнего барабанного Фильтра, связанный с датчикомстепени промывки осадка в указанном 15 фильтре, регуляторы расхода фильтрата на. промывку остальных барабанныхФильтров, связанные с датчиком расхода воды на промывку последнегофильтра, регуляторы расхода Фильтра та вначальную и промежуточные ванны,связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспензии,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения качества управленияблоком барабанных Фильтров за счетсокращения времени переходных процессов и уменьшения динамическихпогрешностей управления, устройствоснабжено датчиками плотности Фильтра, поступающего в начальную и.проЗф межуточные ванны, сумматором, входкоторого подключен к выходам датчиков плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с регулятором расхода воды на промывку последнего барабанного Фильтра. Источники информации,принятые во, внимание при экспертизе40 .1. Авторское свидетельство СССР .9 499882, кл,В 01 О 25/24,12.07.74,2.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2434896/29-12,кл. О 21 С 9/06, 30.12,1976Тираж 809осударственногоделам изобретенимосква, м=35" Р ВБИ 67 Ъ Подписйое ВНИИПИ Г комитета СССР по й и открытий 113035, ауыская наб д. 4/5