Способ управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК F26B25/22 

. 2. Устройство управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов R высокочастотном электрическом поле суш 1льной камеры, снабженной дозатором и газораспределительным устройством с исполнительными механизмами, содержащее датчик влажности с задатчиком, схему сравнения, высокочастотный генератор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит операционный блок, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, счетчик импльсов, схему переключений, программный регулятор.

причем чыход схемы сравнения с подсоединенными к ней датчиком и задатчиком влажности, подсоединен к операционному блоку, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к одному из входов счетчика импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен через схему переключений с подсоединенным к ней программным регулятором к исполнительным механизмам дозатора и газораспределительного устройства, а также к входу счетчика импуль.сов и высокочастотному генератору.

I. Способ управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов в высокочастотном электрическом поле путем воздействия на высокочастотное электрическое поле в зависимости от измеренной влажности высушиваемого материала, отличающийся тем, что, с цельк повышения точности управления процессом, происходяш.йм при периодически осуществляемом псевдоожижении и продувке материала газом в неподвижном слое с одновременным воздействием высокочастотного электрического поля на него, а также сокращения энергозатрат, по измеренной влаж уости высушиваемого материала регулируют временное соотношение между периодами псевдоожижения и продувки материала газом в неподвижном слое.

1

Изобретение относится к сушильной технике, а именно к автоматизации процессов конвективно-высокочастотной сушки. , Известен способ управления процессом сушки электроизоляционных материалов 5 путем изменения напряженности высокочастотного электрического псля в зависимости от текущей влажности материала 1.

Известно также устройство для-автома-л. тического управления процессом сушки ди- Q электрических материалов, реализующее; ; вышеуказанный способ 2.о

Недостатками известного способа являются невысокие точность управлеиия и качество готового продукта, связанные с тем;| что при больших отклонениях влажност 15 от заданного значения в сторойу увеличения значительно увеличивается иапряжеиность высокочастотного электрического поля, что, в свою очередь, может привести к перегреву материала и браку готовой продукции. Кроме того, известные способ и: устройство для автоматического управления: процессом сушки предусматривают непре-; рывную работу ВЧ-генератора. В результа-{ те дорогостоящая высокочастотная эиергия расходуется неэкономно несмотря иа то,| 25 что по техническим соображениям часто бывает достаточно использовать смешаиный подвод тепловой энергии - KOHBeKTHBHOвысокочастотный. При этом дорогостоящую высокочастотную энергию выгодно исполь.;зо

зовать только для создания положитель

ного температурного градиента, ускоряю-; щего перенос влаги.;

Цель изобретения - повышение точности; управления процессом, происходящим np(i периодически осуществляемом псевдоожижении и продувке материала газом в не- 35 подвижном слое с одновременным воздействием высокочастотного электрического поля на пего, а также сокращение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что {согласно спсУсобу управления процессом

;сушки диэлектрических дисперсных мате-; .; риалов в высокочастотном электрическом

Уполе путем воздействия на высокочастотное электрическое иоле в зависимости от из-j меренной влажности высушиваемого материала регулируют временное соотношение между периодами псевдооЖижения и продувки материала газом в неподвижном

ЧЛое по измеренной влажности высушивае.ого материала.

Поставленная цель, достигается также тем, что устройство управления процессом сушки диэлектрических дисперсных мате:риалов в высокочастотном электрическом поле сушильной камеры, снабженной доза.тором и газораспределительным устройством с исполиитель.ными механизмами, сог держащее датчик влажности с зaдaтчикo f схему сравиения,. высокочастотный генератор, .дополнительно содержит операционный, блок, аналого-циф|х)вой преобразователь; геиератор импульсов, счетчик импульсов, схему переключений, программный регулятор, причем выход схемы сравнения с подсоединенными к ней датчиком и задатчиком влажности подсоединен к операциоиному блоку, выход которого через аналого-цифровой преобразователь подключен к одному из входов счетчика импульсов, второй вход

которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен через схему переключений с подсоединенным к ней программным регулятором к исполнительным меха|Низмам дозатора и газораспределительного устройства, а также к входу счетчика им пульсов и высокочастотному генератору; На чертеже представлена структурная схема устройства управления процессом сушки диэлектрических дисперсных мате- i риалов.;

Устройство содержит сушильную камеру 1, снабженную дозатором 2 сыпучего матер.иала с исполнительным механизмом 3 и газораспределительным устройством (npo-i вальной тарелкой переменного свободного сечения) 4 с исполнительным механизмом 5, высокочастотный генератор (ВЧГ) 6, колебательной нагрузкой которого является сушильная камера I,- датчик 7 влажности, схему 8 сравнения, задатчик 9 влажности, операционный блок 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) II, счетчик 12 импульсов, генератор 13 импульсов, программный регулятор 14 и схему 15 переключения. Устройство работает следующим обраВ период псевдоожижения влажность . материала непрерывно измеряется с помощью датчика 7 влажности, выход кото:рого подключен к первому входу схемы 8 1сравнення, на второй вход которой пода,ётся заданное значение влажности от задатчика 9 влажности. Сигнал рассогласования с выхода схемы 8 сравнения поступает на вход операционного блока 10, который предназначен для отработки отклонения по заданному закону регулирования (пропорциональный, интегральный и т. п.). Сигнал с выхода операционного блока 10 через АЦП 11 подается на установочный вход счетчика 12 импульсов, который в пе. риод псевдоожижения не работает. В этом режиме влажный сыпучий материал непрерывно подается в сушильную камеру 1 с помощью дозатора 2, где псевдоожижает. ся поступающим снизу газом (теплоносителем) и удаляется через отверстия в газораспределительном устройстве (провальной тарелке переменного свободного сечения) 4. Перевод сушильной камеры к работе в период продувки материала в неподвижном слое, в течение которого производится воздействие на материал высокочастотного электрического поля, осуществляется по CHrHaJ от программного регулятора 14, который выдает сигналы через промежутки времени, равные, суммарной длительности периода псевдоожижения и периода продувки материала в. неподвижном слое. По сигналу от программного регулятора 14 схема 15 переключения выдает сигнал на исполнительный механизм 5, уменьшающий свободное сечение провальной тарелки 4 до величины, соответствующей переводу материала в состояние неподвижного слоя, при котором провал твердой фазы через тарелку отсутствует. Одновременно от схемы 15 переключения поступает сигнал на исполнительный механизм 3 дозатора 2, отключающий подачу материала, а также сигналы на включение ВЧГ 6 и, запуск счетчика 12 импульсов. С приходом импульса от программного регулято: ра 14 начинается период продувки материала в неподвижном слое, при котором осуществляется одновременное воздействие - высокочастотного электрического поля. В течение этого периода импульсы с .генератора 13 импульсов, поступают в счет чик 12 импульсов, который начинает считать с константы на установочном входе,значение которой определяется величиной влажности материала, измеренной в режиме псевдоожижения. При переполнении счетчика импульсов вырабатывается . сигнал, который поступает в схему 15 переключения. По этому сигналу запрещается дальнейший прием импульсов с генерато13 на вход счетчика 12. Кроме того. Ра схема 15 переключения подает сигнал на исполнительный механизм 5, увеличивающий свободное сечение провальной тарелки 4 до величины, соответствующей переводу материала в псевдоожиженное состояние. Одновременно на исполнительный механизм 3 подаются сигнал для включения дозатора 2 сыпучего материала и сигнал на отключение ВЧГ 6. Таким образом, по сигналу о переполнении счетчика 12 импульсов начинается период псевдоожижения, который продолжается до прихода импульса с программного регулятора 15. Описанный цикл работы сводится к тому, что в зависимости от влажности высушиваемого материала изменяется временное соотношение между периодом псевдоожижения и периодом продувки материала в неподвижном слое, в течение которого производится одновременное воздействие высокочастотного электрического поля. Очевидно, что при изменении влажности высушиваемого материала изменяется значение константы, устанавливаемое в счетчике 12 импульсов в период псевдоожижения, а еледовательно, и момент появления сигнала о переполнении счетчика. Так как момент появления этого сигнала определяет длительность продувки материала в неподвижном слое, то в зависимости от влажности материала изменяется длительность высокочастотного нагрева последнего. Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет обеспечить стабилизацию заданного значения влагосодержания высушиваемого материала при произвольных воз.мущенйях, в том числе при возмущениях по нерегулируемым каналам. Практически любое входное возмущение по произвольному параметру может быть скомпенсировано путем изменения длительности периода продувки материала в неподвижном слое, в течение которого осуществляется одновременное воздействие высокочастотного электрического поля. Тем самым реализация предлагаемого способа обеспечивает высокую точность упраЬления. При организаций предлагаемого способа управления происходит рациональное расходование дорогостоящей высокочастотной энергии, поскольку, благодаря изменению временного соотношения между периодами

j1064098j

псевдобЖйжеМйя прбДуЖй материала в не-межуток времени, необходимый для стаподвижном слое, «течение которого осу-билизации. заданного значения влажности,

ществлйется одновременное воздействиеТаким образом, происходит сокращение

высокочастотного электрического поля,i расхода дорогостоящей высокочастотной.

высокочастотный генератор в каждом рабочем периоде включается лишь на проэнергии а следовательно и общих эиерго-i затрат на сушку.