Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик он 926474(23) ПриоритетОпубликовано 0705.82, Бюллетень М 917 р 1 М К 1 з Р 26 В 25/22 Государственный номитет СССР по дедам изобретений и открытий1 И 1 УДК 674.047,3-529(088.8) Дата опубликования описания 07,05,82(72) Авторы изобретения В.А. Ульшин, А.С. Меняйленко, В.И. Вардамид и П.Я. Матвиенко 1Ворошиловградский филиал Государственного/ проектноконструкторского и научно-исследовательского.институтапо автоматизации угольной проьишленности -в .(54) спосов ьвтомлтического регулировлния ПРОЦЕССА СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ30 Изобретение относится к автоматйэации процессов сушки сыпучих материалов в конвективных сушильных установках, в которых сушка осуществляется путем обогрева сырого материала топочными газами.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ автоматического регулирования процесса сушки путем измерения температуры отработанного сушильного агента, текущей влажности сырого и высушенного материала, определения разности между текущей влажностью сырого материала и заданным значением влажности высушенного материала, изменения расхода вторичного воздуха по полученной разности с коррекцией по текущей влажности высушенного материала и температуре отработанного сушильного агента и изменения расхода топлива(1),Недостатком способа является стабилизация влажности сухого материала изменением только расхода вторично" го воздуха и, следовательно, низкое качество регулирования.Цель изобретения - повышение точ-. ности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что расход топлива изменяют пропорционально полученной разности, которую сравнивают с заданным значением мак" симального расхода сушильного агента и при положительном знаке сравнения дополнительно регулируют расход сырого материала с коррекцией по его заданному значению, причем перед подачей на коррекцию расхода вторичного воздуха температуру отработанного сушильного агента дифференцируют.На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа.Устройство содержит вращающийся барабан 1, по которому движется материал, попадающий в барабан по течке 2 с питателя 3 через весоизмеритель 4, разгрузочную камеру 5, через которую разгружается материал, и топку б, в которой сгорает топливо, подаваемое по трубопроводу 7, трубопровод 8, по которому подается первичный воздух, обеспечивающий горение топлива, трубопровод 9, по которому подается вторичный воздух в камеру 10 смешения для обеспечения необходимого количества сушильного агента, дымосос 11 для эвакуирования су 926474шильн ого аген та, датчик 1 2 ра сходатоплива, установленный на трубопроводе 7, подключенный на вход регулятора 13 соотношения, на второй вход которого подключен датчик 14 расходапервичного воздуха, установленный на 5трубопроводе 8. Выход регулятора 13соотношения, через исполнительныйделитель 15, подключен к регулирующему органу 16, установленному натрубопроводе 8Датчик 17 давления 10подключен на вход регулятора 18 давления, который через исполнительныйдвигатель 19, подключен к регулируемому органу 20 дымососа 11, датчик21 влажности сырого материала подключен на вход блока 22 вычитания,на второй вход которого подключенвыход задатчика 23 влажности высушенного материала, причем эадатчик 23влажности высушенного материала своим выходом подключен также к корректирующему регулятору 24, на вход которого подключены выход датчика 25влажности высушенного материала итермопары 26, через последовательновключенный дифференцируюц 1 ий блок 27,блок 22 вычитания через последовательно включенный управляемый усили-тель 28 подключен на вход блока 29выделения минимума и на вход блока,30 вычитания. На второй вход блока 29 выделения минимума и на второй вход блока, 30 вычитания подключен задатчик 31 максимального расхода сушильного агента.Выход блока 29 выделения минимума подключен на вход регулятора 32 расхода топлива и на вход регулятора 33 расхода вторичного воздуха, на вто О рой вход которого подключен выход корректирующего регулятора 24.Выход регулятора 32 расхода топлива через исполнительный двигатель 34 подключен к регулирующему орга ну 35 подачи топлива, установленному на трубопроводе 7, а выход регулятора 33 расхода вторичного воздуха подключен через исполнительный двигатель.36 к регулирующему оРганУ 50 37 подачи вторичного воздуха, установленному на трубопроводе 9.Выход блока 30 вычитания через последовательно включенный диод 38 ,подключен на первый вход регулятора 39 расхода материала, на второй вход которого подключен выход задатчика 40 расхода материала, а на третий вход - датчик 41 веса, установленный на весоизмерителе 4.Выход задатчика 40 расхода материала подключен также на управляемый вход усилителя 28, а выход регулятора 39 расхода материала - к исполнительному двигателю 42, установленному на питателе 3. 65 Способ осуществляется следующимобразом.Сигнал датчика 17 подается на регулятор 18, который обеспечивает стабилизацию давления в топке б, воздействуя через исполнительный двигатель19 на регулирующий орган 20 ды.осооса 11.Сырой материал с питателя 3 черезвесоиэмеритель 4 и течку 2 подаетсявнутрь вращаюцегося барабана 1, гдеон, обдуваемый сушилЬным агентом, от 0дает ему часть своей влаги, Отработанный агент удаляется дымососом 11,а высушенный материал раэгружаетсяв разгрузочную камеру 5.Сушильный агент образуется присмешивании в камере 10 смешения вторичного воздуха, поступающего по трубопроводу 9, с топочными газами, образующимися в топке б.Для улучшения режима сгорания топлива, подача первичного воздуха втопку по трубопроводу 8 регулируется регулятором 13, на который поступают сигналы от датчиков 12 и 14,В зависимости от расхода топлива,регулятор 13 изменяет подачу первичного воздуха, подключенный через исполнительный двигатель 15 на регулирующий орган 16,Влажность сырого материала, поступающего с питателя 3 в барабан 1,измеряется датчиком 21, от сигналакоторого на блоке 22 вычитается сигнал эадатчика 23.Полученный разностный сигнал усили.вается управляемым усилителем 28 иподается одновременно на блоки 29 и30.При величине сигнала на выходеусилителя 28 меньше сигнала от задахчика 31 на выходе блока 29 сигналравен величине сигнала, поступающегос усилителя 28.Этот сигнал поступает на регуляторы 32 и 33.Эти регуляторы, пропорциональноразности влажности сырого материала изаданной влажности высушенного материала, устанавливают расход топливаи вторичного воздуха, воздействуячерез исполнительные двигатели 34 и36 на регулирующие органы 35 и 37.Регулятор 39 стабилизирует загрузку барабана 1 материалом на уровнезадания, определяемого сигналом задатчика 40, который сравнивается ссигналом датчика 41 и в зависимостиот величины и знака рассогласования,регулятор 39 через исполнительныйдвигатель 42 изменяет подачу матери-.ала с питателя 3,Сигнал с выхода блока 30 на регулятор 39 не проходит, так как величина сигнала на выходе усилителя 28меньше величины сигнала от эадатчика 31, и раэностный сигнал на выходеблока 30 имеет отрицательный знак,что не позволяет ему пройти черездиод 38 на регулятор 39.Датчик 25 измеряет влажность материала на выходе из разгрузочнойкамеры 5, его сигнал сравнивается 5в корректирующем регуляторе 24 ссигналом от задатчика 23 и в зависимости от сигнала рассогласования,корректирующий регулятор 24 воздействует на регулятор 33, коЮрый череэ 10исполнительный двигатель 36 и регулирующий орган 37 изменяет подачу1 вторичного воздуха таким образом,чтобы влажность материала на выходеиз барабана соответствовала заданной задатчиком 23.Термопара 26 измеряет температуру сушильного агента при выходе его из барабана, ее сигнал после прохождения через дифференцирующий блок 27 характеризует изменение влажности поступающего материала, так как при колебаниях влажности поступающего материала изменяется и температура сушильного агента на выходе из барабана. Этот сигнал позволяет корректирующему регулятору 24 с упреждением изменить расход вторичного воздуха.Датчик 25 не может своевременно подать такой сигнал на корректирующий регулятор 24 из-за большого транспорт 30 ного запаздывания вращающегося барабана.Разностный сигнал на выходе блока 22 вычитания пропорционален количест-, ву влаги, которую необходимо выделиться из материала, чтобы его высушить до заданной величины. Коэффициент .пропорциональности определяется коэффициентом усиления управляемого усилителя 28, который устанавливается, 40 исходя из геометрических размеров барабана, и корректируется при изменении задания расхода материала сигналом от задатчика 40.Этот сигнал подается на управля емый вход усилителя 28 и изменяет его коэффициент усиления таким образом, что большему сигналу с задатчика 40 соответствует больший коэффициент усиления. 50При увеличении влажности поступающего с питателя 3 материала пропорционально увеличивается и количество сушильного агента, поступающего в барабан, однако расход топлива,а также скорость двигателя в барабане сушильного агента ограничены, величина этого ограничения задается эадатчиком 31.При дальнейшем росте влажности поступающего материала сигнал на вы ходе усилителя 28 превысит сигнал с задатчика 31, а зто приводит к тому, что на выходе блока 29 появится сиг" нал задатчика 31, в результате чего регуляторы 32 и ЗЗ стабилизируют 65 расход воздуха и топлива на максимально допустимом уровне, а также на выходе блока 30 появится положительный сигнал, который пропускается диодом 38 и воздействует на регулятор 39.Регулятор 39 расхода материала уменьшает расход поступающего материала пропорционально разности текущей влажности сырого и заданного значения влажности высушенного материала, воздействуя на расход питателя 3 через исполнительный двигатель 42,Корректирующий регулятор 24 в этом случае работает аналогично, т.е. в зависимости от сигналов датчика 25 влажности и термопары 26, корректи- рует подачу вторичного воздуха.Дальнейшее увеличение текущей влажности сырого материала будет приводить к снижению расхода материала, поступающего в барабан.При снижении влажности сырого материала, требующем расход сушильного агента меньше максимально допустимого, процесс сушки осуществляетсяпутем изменения подачи топлива и вторичного воздуха пропорционально разности текущей влажности сырого и заданного значения влажности высушенного материала, с коррекциейпо сигналам от датчика 25 и термопа"ры 26. При этом загрузка барабанаосуществляется на уровне задатчика40.Это позволяет сушить материал сбольшим диапазоном изменения влаж"ности, снижает динамическую ошибкуи повышает точность стабилизации влажности материала на выходе барабанаа.Технико-экономическими преиьрществами предлагаемого способа являетсяф 1. Более широкий диапазон изменения влажности сырого материала, при которой он может быть высушен до заданной величины эа счет того,что процесс сушки осуществляют изменением сушильного агента, а достигнув его предельного значения, дальнейшую сушку осуществляют уменьшеннем подачи сырого материала в барабан.2. Более вь.со:сая точность стабилизации заданной влажности материала на выходе барабана за счет того, что измеряют влажность сырого материала, из этой влажности вычитают аданную влажность сухого материала, и пропорционально полученной разнос ти .изменяют подачу сушильного агента (топлива и вторичного воздуха) или подачу материала в барабан, приэтом коэффициент пропорциональности корректируют в зависимости от зада"ния расхода материала.3. Более простая конструкция барабана и более высокая надежность система за счет того, что не требуется установка термопары на вращаюцемся барабане.Изобретение использовано в аппаратуре комплексной автоматизации сушильного отделения обогатительной фабрики. Его применение позволит получить экономический эффект от внедрения одного комплекта аппарату О ры до 175 тыс, рублей в год. формула изобретения15Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов путем измерения температуры отработанного сушильного агента, текуцей влажности сырого и высушенно- щ го материала, определения разности между текущей влажностью сырого материала и заданным значением влажности высушенного материала, изменения расхода вторичного воздуха по полученнойразности с коррекцией по текущейвлажности высушенного материала итемпературе отработанного сушильно"го агента и изменения расхода топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности регулирования, расход топлива изменяютпропорционально полученной разности,которую сравнивают с заданным значением максимального расхода сушильного агента и при положительном знакесравнения дополнительно регулируют расход сырого материала с коррекцией по его заданному значению,причем перед подачей на коррекциюрасхода вторичного воздуха температуру отработанного сушильного агента,дифференцируют,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1,Авторское свидетельство СССР9 294531, кл, Р 26 В 25/22, 1969.926474 Составитель Н.ХлабыстинаО.Юрковецкая Техред М, Тепер Коррект еренц дак каз 2946/32 Тираж 738 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушс