Способ автоматического регулирования процесса сушки Советский патент 1983 года по МПК F26B25/22 

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в различных отраслях промышленности, используюш,их сушильную технику. Известен способ автоматического регулирования процесса сушки в псевдоожиженном слое путем изменения массовой скорости и температуры теплоносителя пропорционально величине параметра, характеризующего процесс сушки. В известном способе в качестве параметра, характеризующего процесс сушки, используют температуру материала на выходе 1. Недостатком известного способа является сложность точного определения температуры материала на выходе в процессе сушки. Это приводит к снижению точности. Цель изобретения - повышение точности регулирования процесса сушки. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования процесса сушки в псевдоожиженном слое путем изменения скорости и температуры теплоносителя пропорционально величине параметра, характеризующего процесс сушки, измеряют дифференциальное гидравлическое сопротивление псевдоожиженвого слоя и измеренный сигнал используют в качестве параметра, характеризующего процесс сушки. На фиг. 1 представлена графическая зависи.мость изменения влажности W и гидравлического сопротивления Р псевдоожнженного слоя капиллярно-пористого коллоидного материала в процессе сушки; на фиг. 2 схема системы, реализующей данный способ. Анализируя представленную на фиг. 1 зависимость можно заключить, что гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя влажного материала изменяется прямо пропорционально измннению влажности в первом периоде сушки, т. е. тогда, когда происходит интенсивное удаление капиллярной и поверхностной влаги с изменением структурных и механических характеристик самого материала. Во втором же периоде, где происходит малоинтенсивное удаление связанной влаги, а в материале уже практически не происходят структурные изменения, гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя остается постоянным. На основе этих данных можно осуществить автоматическое управление процессом сушки, а именно, изменять расход и температуру агента сушки по функциональным зависимостям V(AP) и Т(ДР), основываясь на изменении только гидравлического сопротивления слоя. При этом во втором периоде сущки система регулирования автоматически выходит на оптимальный режим для этого периода и поддерживает его без изменения до конца процесса. Однако для осуествления регулирования надо заранее нать зависимость V(AP) и Т(ДР). Гидродинамика псевдоожиженного слоя характеризуется наличием определенной оптимальной скорости псевдоожижения, которая практически не зависит от удельной нагрузки на решетку, в то время как общая величина гидравлического сопротивления слоя в большой степени зависит от этой величины. Поэтому, чтобы осуществить автоматическое регулирование массовой скорости в процессе сушки в сушилках с псевдоожиженным слоем в зависимости от сидравлического сопротивления, следует выбирать в качестве исходного измеряемого и контролируемого параметра не полное гидравлическое сопротивление слоя, а только его часть, измеряемую на фиксированной толщине псевдоожиженного слоя. Это будет разностное (дифференциальное) гидравлическое сопротивление слоя, величина которого зависит лищь от степени псевдоожижения и структурно-механических характеристик материала и практически независимо от удельной нагрузки на решетку. Эту характеристику берут в качестве исходного параметра для регулирования массовой скорости. Так как массовая скорость теплоносителя при падении общего гидравлического сопротивления слоя в нерегулируемых сущилках самопроизвольно возрастает, то, следовательно, для сохранения оптимальных гидравлических характеристик процесса ее необходимо уменьшить путем снижения общего расхода теплоносителя пропорционально снижению дифференциального сопротивления слоя. Таким образом, автоматическое регулирование гидродинамики псевдоожиженного слоя можно осуществить по простой пропорциональной зависимости Кг ДРэ. где Vy.n, - массовая скорость теплоносителя, соответствующая массовой скорости устойчивого псевдоожижения;АРд -дифференциальное гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя; , -гидродинамический коэффициент пропорциональности, зависящий от рода материала. По такой же зависимости можно осуществить и регулирование температуры теплоносителяKT- АРэ, тах -максимально допустимая температура агента сушки; К т - температурный коэффициент пропорциональности.

Схема системы (фиг. 2) состоит из дифференциального датчика 1 давления, установленного внутри сушильной камеры 2 и связанного с измерителем 3 давления. Последний через программный блок 4 управления связан с исполнительными механизмами 5 и б, которые управляют устройствами 7 и 8 для регулирования расхода и температуры теплоносителя соответственно.

Реализация предлагаемого способа осуществляется следующим образом.

После подачи влажного материала в сушильную камеру и включения всех агрегатов сущилки дифференциальный датчик 1 давления в сущильной камере 2 подает сигнал на измеритель 3 давления, который через любые программные устройства с выходом, настроенным по полученным функциональным зависимостям, непрерывно или ступенчато подает команды на исполнительные механизмы 5 и 6, связанные с устройствами 7 и 8 для регулирования массовой скорости V агента сушки и его температуры

5 Т. Как уже указывалось, функциональные зависимости V{AP) и Т(ДР) должны быть известны. Они определяются экспериментальным или иным путем конкретно для определенного вида обрабатываемого материала и условий его обработки.

Таким образом, имея заранее известную зависимость дифференциального гидравлического сопротивления слоя от влажности материала, можно осуществить автоматическое регулирование процесса сушки с помощью указанной схемы по заданной программе.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ в псевдоожиженном слое путем изменения скорости и температуры теплоносителя пропорционально величине параметра, характеризующего процесса сушки, отличающийся тем, что, с целью упрощения реализации способа, измеряют дифференциальное гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя и измеренный сигнал используют в качестве параметра, характеризующего процесс сушки. (Л ел to 1чЭ Jff г/г./

Ял° пО . O.iO,; ;я -;-

пл.

оГ:.-;°-;°- :

1-о ;о о х

.--O/o - .

1 -«-.,«

.„Г.а .оЛо .oyv J . ч о. в т

-V4-4-X-H

д

ЛЛАА

Т

фиг.2