Система автоматического управления процессом распылительной сушки

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) 1)5 Р 26 В 25/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 2ки керамических суспензий (шликеров) и позволяет повысить точность и надежность управления, Для этого устройство, содержащее датчики 8 и 9 температуры, датчик 16 расхода шликера, задатчик 18 конечной влажности готового продукта, блок 19 управления расходом топлива с регулирующим органом 13 подачи топлива, дополнено первым 1 О и вторым 14 электрическими гигрометрами, датчиком 12 расхода топлива, датчиком 17 расхода отходящих газов и датчиком 15 плот-ности шликера. Датчики 8 и 9 обьедиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУф 928156, кл. Г 26 В 2/06, 1980..(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУПКИ(57) Изобретение относится к производству керамических изделий, касается системы автоматического управления процессом распылительной суш 1629714 А1629714 нены в психрометрическую пару и установлены на линии 7 отходящих газов. Датчик 16 измеряет объемныйрасход нликера, перекачиваемого избассейна 1 насосом 2 в форсунки 3распылителя. Датчик 12 измеряет количество газового топлива, прошедшегопо линии 11 в горелки 5, создающиетепловой режим в башне 4 распылительной сушки. Датчик 17 измеряет количество отходящих по линии 7 газов,Датчик 15 измеряет плотность шликера в басссейне 1, Гигрометры 10 и14 установлены соответственно на лиИзобретение относится к автоматизации процессов сушки, в частностик системам автоматического управления процессом распылительной сушкикерамических суспензий шликеров), и 25может быть использовано в производствах керамических изделий.Цель изобретения - повышение точности и надежности управления.На фиг.1 представлена блок-схемасистемы автоматического управленияпроцессом распылительной сушки; нафиг.2 - принципиальная схема блокауправления расходом топлива,Система автоматического управле 35ния процессом распылительной сушки,реализуемая в составе установки,включающей расходный бассейн 1 исходного шликера, насос 2, подключенныйк форсункам распылителя 3, установленного в объеме башни 4 распылительной сушки ниже газовых горелок5 а также разгрузочный конвейер 6 илинию 7 отходов газов, датчики 8 и9 температуры, установленные на линии 7 отходящих газов и выполненныесоответственно по типу сухого" и"мокроГо" термометров, первый электрический гигрометр 10, установленныйна линии 11 подачи газового топли 50ва, на которой также размещены датчик 12 расхода топлива и регулирующий орган 13 расхода газового топлива с исполнительным механизмом,второй электрический гигрометр 14, установленный в окружающей сушилку(башню 4) среде на уровне вводав башню 4 газовых горелок 5, датчик15 плотности исходного шликера, датнии 11 и в окружающей башню 4 среде.Датчики 8 и 9,12,15,16 и 17, гигрометры 10 и 14 и задатчик 18 подключе-,ны к входам блока 19 управлениярасходом топлива, выход которогосвязан с регулирующим органом 13 расхода топлива. Блок 19 управлениявычисляет конечную влажность готового продукта, удаляемого из башни 4конвейером 6, осуществляет сравнениеее с сигналом задатчика 18 конечнойвлажности и выработку регулирующеговоздействия на расход топлива. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. чик 16 расхода исходного шликера, дат чик 17 расхода отходящих газов и задатчик 18 конечной влажности и готового продукта. Все датчики 8,9,12,15 и 16, оба электрических гигрометра 10 и 14 и задатчик 18 подключены к входам блока 19 управления расходом газо вого топлива, выход которого соединен с исполнительным механизмом 13 регули рующего органа расхода газового топ-. лива. Блок 19 управления содержит так товый генератор 20, счетчик 21 импуль сов, аналоговый коммутатор 22, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 23, формирователь 24 импульсов, элемент 25 задержки, восемь регистров 26.1- 26.8 хранения, дешифратор 27 адреса, пЬстоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 28, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 29, блок 30 сравнения, усилитель 31 мощности и исполнительный механизм 32 регулирующего органа 13. Выходы датчиков 8 и 9 температуры, электрических гигрометров 10 и 14, датчиков 12,16 и 17 соответственно расходов газового топлива, шликера и отходящих газов и датчика 15 ,плотности шликера подключены к соответствующим входам аналогового коммутатора 22, адресные входы которого соединены с входами дешифратора 27 адреса н выходами счетчика 21 импульсов, вход которого подсоединен к входам формирователя 24 импульсов и тактового генератора 20, а выход аналогового коммутатора 22 соединен с входом АЦП 23, вход "Пуск" которого подключен к выходу формирователя 24 импульсов и к вхо.де ш - массаш - массаЯг 5 - масса ду элемента 25 задержки, а выход А 1 П 23 соединен с входами регистров 26.1-26.8 хранения, входы "Запись" которых подключены к выходу элемента 25 задержки, а входы "Запрет" к соответствующим выходам дешифратора 27 адреса, при этом выходы регистров 26.1-26,8 хранения соединены с адресными входами ПЗУ 28, выходы которого подключены к входам ЦАП 29, выход которого подключен к первому входу блока 30 сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком 18 конечной влажности готового продукта, а выход блока , 30 сравнения через усилитель 31 мощности связан с исполнительным механизмом 32 регулирующего органа 13.Система автоматического управления процессом распылительной сушки работает следующим образом.Керамический шликер иэ расходного бассейна 1 перекачивается насосом 2 в Форсунки 3 распылителя и распыливается в рабочем объеме башни 4 распылительной сушки. Проходя через пламя газовых горелок 5, шликер обез - воживается и высыпается на конвейер 6 в виде пресс-порошка определенной влажности. Процесс распылительной сушки шликера может быть описан уравнением баланса по воде, имеющим вид 6 ,-; О,= О,где О- количество влаги в распыляемом шликере;О - количество остаточной влаги 40йв готовом продукте;О 5 - количество влаги в отходящих газахО, - количество влаги в затрачень фном на сушку газовом топливе;О - количество влаги, поступаюУщей в сушилку с воздухом,С учетом влажностей шликера Ипресс-порошка Ы 2, отходящих газовУ, топлива И 4 и воздуха М уравнение (1) имеет вид,ш 11 л шЛ= шУ 14 з+ ш+И шИ = О,.отходящих газов; ш - масса сжигаемого газового4топлива;ш - масса используемого приГсушке воздуха. Масса распыленного шликера можетбыть выРажена чеРез его Расход Ч,ли.плотнос,ть Количество готового продукта свлажностью И , полученного из шликерас начальной влажностью У 1 равно ш, = ш,(1-И,)(1+и ).Масса удаляемой влаги равна где Ч- объемный расход паров воды; удельный вес пара, равный где- плотность обезвоженных дымовьгазов. Расходы затраченного на сушку газового топлива и воздуха связаны между собой коэффициентом расхода воздуха К где Ч ь и Чт - Расходы соответственновоздуха и топлива. Обозначив плотности газового топпива и воздуха черези 3, полу- чим Подставляя значения масс шл- шв формулу (2), получим Ч Ошд(14+ 11 й 11 1) Чп /)и Ж+ыл м,При этом влажность керамического шликера может быть однозначно выражена через его плотность а И = --- Ьа = О/(3-1)Ь = 1/ -1);- истинная плотность минеральЦного вещества, неизменная при данной рецептуре шликера.Влажность отходящих газов является функцией температур соответственно"сухого" 8 и "мокрого" 9 датчиков температуры: где с и д - коэффициенты: с=Р/Рс,И=А/Р Р и Рь - упругости паров, насыщающих испытуемую средупри температурах сухого ивлажного датчиков температуры;А - психрометрический коэффициент, зависящий от конструкции психрометра,скорости обдувания влажного датчика газом и давления газа (практическипостоянен при скоростиобдувания более 2,53 м/с).Учитывая, что в рабочем диапазоне температур и при данной рецептурешликера величины (7 1)В1)т )опрактически постоянны, получим 11 = Г(л эЛ,1,Чцл Чл 1 т ф )шл)Конкретный вид этой функции можно получить осуществив подстановку выражений ( 12) и (13) в уравнение (11) .Зависимость (14) реализуется в устройстве с помощью регулятора 19, ФПри этом входящие в правую частьуравнения переменные величины измеряются соответственно датчиками 8и 9 температуры например, психрометрическим датчиков влажностиДВП,электрическими гигрометрами 10 и14 (например, датчиками влажностиДВ), расходомером 16 (например, индукционным расходомером типа ИР),расходомерами 17 и 12 (например, массовыми расходомерами РИ) и плотномером 15 (например, плотномером ПЖР) и в виде уровней аналогового напряжения поступают на аналоговые входы аналогового коммутатора 22.При поступлении на вход счетчика 21 импульсов выходного сигнала тактоваго генератора 20 на его выходах по спаду импульсов формируется нарастающий код адреса опрашиваемого в данный момент датчика технологическогопараметра. Соответствующее аналоговоенапряжение с выхода коммутатора 22поступает на вход АЦЛ 23, где преобразуется в цифровой код по короткому импульсу, вырабатываемому формирователем 24 по фронту импульсов генератора 20 и поступающему на вход"Пуск" АЕП 23. Разнесение по времени момента преобразования (фронттактового импульса) и момента пере 35 ключения каналов коммутатора 22(спад этого сигнала), т.е. на полтакта, обеспечивает своевременное завершение переходных процессов коммутации до начала преобразования,40 Спустя некоторое время, задаваемоепараметрами преобразования, на выходе элемента 25 появляется короткийимпульс, по которому выходной кодАЦП 23 записывается в тот из регист 45 ров, который выбран дешифратором 27адреса подачей разрешающего уровняна вход "Запрет" соответствующего регистра. В результате в течение циклаопроса датчиков технологических пара 50 метров содержимое регистров 26,1-26.8,соответствующее величине этих параметров, последовательно обновляется,изменяя адресный код на входе ПЗУ 28,определяемый совокупностью выходных55 кодов этих регистров.1 Ячейка, выбираемая в ПЗУ 28 по кодам текущих технологических параметров, содержит цифровой код, пропорцио9 16297 нальный значению конечной влажности готового продукта И. рассчитанному по формуле (14),в которой значения технологических параметров заменены на5 пропорциональные цифровые коды. Содержимое ячейки поступает на выход ПЗУ 28 и преобразуется ЦАП 29 в аналоговое напряжение, пропорциональное расчетному значению влажности. ОВыходное напряжение ЦАП 29 сравнивается в блоке 30 сравнения с напряжением уставки конечной влажности, вводимым в регулятор 19 с помощью задатчика 18 конечной влажности готового продукта. При наличии рассогла, сования текущего и заданного значения влажности на выходе блока 30 сравнения появляется сигнал, усиливаемый усилителем 31 мощности и поступающий на исполнительный механизм 32 регулирующего органа 13 подачи газового топлива,Ф о р м у л а изобретения251. Система автоматического управления процессом распылительной сушки, содержащая датчик расхода шликера, два датчика температуры отходящих газов, датчик расхода топлива, блок 3 О управления расходом топлива с исполнительным механизмом, причем все датчики подключены к регулятору расхода топлива, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности и надежности управления, она дополнительно содержит задатчик конечной влажности готового продукта, два электрических гигрометра, датчик расхода отходящих газов и датчик плот 4 О ности шликера, подключенные к свободным входам регулятора расхода топлива, при этом один из гигрометров подключен к линии подачи топлива, другой Размещен в окружающей сушилку среде 45 а оба датчика температуры, один из которых типа "мокрый термометр , установлены на .линии отходящих газов. 14 1 О2. Система ло п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок управленця расходом топлива снабжен тактовым генератором, счетчиком импульсов, аналоговым коммутатором, формирователем импульсов, аналого-цифровым преобразователем, элементом задержки, дешифратором адреса, запоминающим устройством, цифроаналоговым преобразователем, блоком сравнения, усилителем мощности, исполнительным механизмом и регистрами хранения, число которых соответствует количеству датчиков, причем выходы двух датчиков температуры, двух гигрометров, расходомеров шликера, топлива и отходящих газов, плотномера шликера подключены к соответствующим входам аналогового коммутатора, адресные входы которого соединены с входами депифратора адреса и выходами счетчика импульсов, вход которого подсоединен к входам формирователя импульсов и тактового генератора, а выход аналогового коммутатора соединен с входом аналого-циФрового преобразователя, вход "Пуск" которого подключен к выходу формирователя импульсов, и с входом элемента задержки, а выход аналого-цифрового преобразователясоединен с входами регистров хранения, входы "Записькоторых подключены к выходу элемента задержки, а входы "Запрет" - к соответствующим выходам дешифратора адреса, выходы регистров хранения соединены с адресными входами запоминающего устройг,тва, выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, второй вход которого соединен с задатчиком конечной влажности готового продукта, а выход блока сравнения черезусилитель мощности связан с исполнительным механизмом, подключенным к регулирующему органу расхода топлива.1629714 аказ 429 Тираж 420 Подписное НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и роизводственно-издательский комбинат "Патент", г од, ул. Составитель С.Полянский дактор А.Козориз Техред Л,Сердокова Корректор И.Муска