Способ усреднения сыпучих материалов в непрерывном потоке Советский патент 1984 года по МПК B28C7/04 B28C5/60 

1 , 11 Изобретение относится к усреднению сыпучих материалов в непрерывном потоке и может быть использовано при усреднении и скешивании материалов в промь шшенности строительных материалов, в химической, горнорудной и других отраслях промышленности- Известен способ автоматического управления концентрацией контролируе мого компонента в потоке вещества для осуществления соответствующего способа, по которому перемешивают материал и разделяют его на пассивйый и дотируемый потоки по знаку отклонения измеренной концентрации контролируемого компонента в перемешанном материале от заданного значения l j. Однако этот способ не обеспечивает требуемого качества усреднения сыпучих материалов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му результату является способ усреднения сьшУчих материалов в непрерьшном потоке, включающий перемещивание материала, его разделение на предварительно усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества перемешанного материала, ра деление предварительно неусредненного потока на дйа вспомогательных компонента По йнаку отклонения показателя качества перемешанного материала от заданного значения показателя качеств непрерывное накопление и смешивание их между собой, разделение полученной смеси на усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества смеси, возврат неусреднен ного потока на перемешивание и подачу усредненного потока к предварительно усредненному. В этом способе в качест ве показателя качества используется плотность материала и плотность смеси С23. Недостаток известного способа сос тоит в том, что при смешивании вспомогательных компонентов не учитьтают нм свойства самих компонентов, ни свойства получаемой при этом смеси,,Это отрицательно сказывается на качестве получаемой смеси, что в свой очередь влечет за собой снижение производительности из-за частых возвратов части потока на перемешивание. Цель изобретения - повышение производительности процесса усреднения сьтучих материалов. Цель достигается тем, что согласно способу усреднения сыпучих материалов в непрерывном потоке, включающему перемешивание материала, его разделение на предварительно усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения. показателя качества по измеренному значению показателя качества перемешанного материала, разделение предварительно неусредненного потока на два вспомогательных компонента по знаку отклонения показателя качества перемешанного Материала от заданного значения показателя качества ,непре)ывное накойлейие ft смешивание .их между собой разделение полученной смеси на усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества смеси, возврат неусредненного потока на перемешивание и подачу усредненного потока к предварительно усредненномх, вспомогат€У1Ьные компоненты при накоплении непрерывно перемешивают и перед смешиванием дозируют в определенных пропорциях, причем эти порции определяют по формуле -с)рз-,(1 (t)-f5(t| где Uj(t}- текущая весовая доля j-ro вспомогательного компонента J /8| - заданное значение показателя качества смеси ; с) текущее значение показателя качества смесиj И}и.()- текущие усредненные оценки показателей качества первого и второго вспомогательных компонентов; запаздывание; Коэффициент прогнозз кя бремя t ; (t)иU( fexynme усредненные значения весовых долей компонентов j

1122516 cлeдyЮDp м обраЭОМ, . Исходный материал перемешивают, измеряют величину показателя качеств перемешанного материала /J (t) и разделяют перемешанный материал на усредненный и неусредненный до допусти мых отклонений от заданного значения показателя качества потока, в зависи мости от того, выполняется условие PJ-4 „(Ь) или нет, где & допустимое отклонение показателя качества материала от заданного значения /Зз . В свою очередь, неусредненный поток разделяют на два вспомогательных компонента по знаку отклонения /jj(t)oT Р5 еремешанный материал с показателем качества меньшим 3 - образует первый . вспомогательный компонент, а переме шанный материал с показателем качест «-- ва /a-;(t бапьйим /Jj А -второйвсйо .- - . мо1 ательный компонент. Вспомогательные компоненты непрерывно накапливают, перемешивают, дозируют, смешивают между собой и измеряют показатель качества получаемой в результате сме шивания смеси Пропорции, а ко торых дозируют вспомогательные компо ненты, определяют в зависимости от величины измеренного показателя качества смеси MI рт заданного значения pj показателя качества и от усредненных оценок показателей качества вспомогательных компонентов (tпо- Учаемых путем раздельн го усреднения на закрепленном интервале времени Т значений измеренного показателя качества переметанного иа териала меньших нижней границы (t и больших верхней границы (tl допустимых отклонений от заданного зна чения показателя качества /S по формуле Э(i)-г:.g(t-t)UJ(t-г)U-p.(t) U.( /ij(t|-p.(t| где Aii - текущая весовая доля j-r вспомогательного компонента; ы4 I

P,(

t-T г: - запаздывание, равное времени, необходимому для смечтвания вспомогательных компонентов; ,1-1,0 - коэффициент прогноза на время f; ,2; при и при . Т- время, в течение которого частичка первого или второго вспомогательного компонента проходит операцию накопления. Величина Т одинакова для обоих вспомогательных компонентов. Смесь, полученную в результате смешивания вспомогательных компонентов, разделяют на усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений, от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества смеси fl(t)|B зависимости от того, вьшолГ Т Или нет, Неусредненныи поток возвращагот на перемешивание, а усредней- ный поток подают к предварительно усредненному. Показателякм качества усредняемого материала могут быть caMbie различные величины, например концентрации какого-либо компонента в потоке вещества, плотность или гранулометрический состав материала. Пример, Усредняемый материал представляющий собой цементную сьфьевую смесь, перемешивают и измеряют концентрацию СаО в перемешанном материале :ipf, которая служит показателем качества. Заданное значение концентрации СаО равно /5j 43,05% а максимальное допустимое отклонение концентрации СаО в сырьевой смеси составляет Л 0,25%. Разделяют перемешанную сырьевую смесь иа усредненный и неусредненньтй потоки до допустимых отклонений от заданного значения концентрации СаО. В ус«редненный поток направляют сьфьевую смесь с концентрацией СаО /ij,(t) не выходящей за пределы допустимых отклонений от заданного значения концентрации СаО, то есть сьфьевую смесь, для которой 12,70% i р (t) 43,30%. Неусредненный поток разделяют на два вспомогательных компонента по знаку отклонения /if,{t) от ft Перемешанная сьфьевая смесь с концентра$112цией CaO /i (t) меньше 42,70% образует первый вспомогательный компонент (компонент с заниженным титром) а перемешанная сырьевая смесь с концентрацией СаО fi (t) больше 43,30% - второй вспомогательный комп нент (компонент с завышенным титром) Вспомогательные компоненты непрерывно накапливают, перемешивают,дозирзпо и смешивают между собой. Измеряют концентрацию СаО в получаемой в результате смешивания вспомогательных компонентов смеси /i. (t) Пропорции, в которых дозируют вспомогательные компоненты, в произвольный момент f определяют по формуле -0,8k(t)-X(t-0,l)Ug(t-0,1)jH3,05-/i.(t j(t)-/5.(t| где 0,8 - коэффициент прогноза, 0,1 - запаздывание, ч. Например, если в момент 0,1 ч весовая доля первого компонента соетавляет U(t-0,1)0,38, второго компонента - U (t-0,1)0,62 вычисленные усредненные оценки содержания СаО в вспомогательных компонентах равны /5 (t-0, 1)42,45% /i2(t-0,1)43,60%)/i(t)42,40% и jbyW 43,58%, а измеренное значен концентрации СаО в смеси равно /%c(t 43,13%, то в соответствии с приваленной формулой вспомогательные компоненты дозируют в таких пропорциях чтобы весовая доля в смеси первого компонента составила U(tt П,48, а второго компонента U2 (t) 0,52. Смесь, полученную в результате смешивания вспомогательных компонентов, разделяют на усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения концентрации СаО точно так, как разделяют перемешанную сьфьеную смесь на усредненный и неусредненный потоки, в зависимости от того, выполняет ся условие 42,70% /5j.(t) 43,30% или нет. Неусредненный поток возвра щают на перемешивание, а усредненный поток подают к предварительно усредненному. На чертеже изображена схема дпя осуществления предлагаемого способа усреднения сыпучих материалов в непрерывном потоке, Схема содержит устройство 1 перемешивания, анализатор 2 показателя. качества перемешанного материала,, первое переключающее устройство 3, задатчик 4 заданного значения показателя качества, первое регулирующее устройство 5, исполнительный механизм 6 первого переключающего устройства 3, накопительную емкость 7, усреднительно-накопительную емкость 8 первого вспомогательного компонента, усреднительно-накопительную емкость 9 второго вспомогательного компонента, дозаторы 10, смеситель 11, анализатор 12 показателя качества смейи, управлякяций блок 13, задатчики 14 установок дозаторов 10, второе переключающее устройство 15, второе регулирующее устройство 16, исполнительный механизм 17 второго переключающего устройства 15. Способ осуществляется следукзщим образом, Исходньй материал поступает в устройство 1 перемешивания, на выходе которого анализатором 2 измеряют величину показателя качества перемешанного материала. После перемешивания материал попадает в первое переключающее устройство 3. Сигналы от анализатора 2 показателя качества перемешанного материала и от задатчмка 4 заданногр значения показателя качества поступают на входы первого регулирукяцего устройства 5, которое подает команды исполнительному механизму 6 первого переключающего устройства 3. Когда измеренное анализатором 2 те1сущее значение-показателя качества перемешанного материала /bnltf удовлетворяет условию йд-Л ,(), первое переключающее устройство 3 направляет материал в накопительную емкость 7, при 7bf,(t) - в усрепкительно-накопительную емкость 8 первого вспомогательного компонента со знаком отклонения от /Jj показателя качества минус, а при ) усреднительно-накопительную емкость 9 второго вспомогательного компонента со знаком отклонения от jjj показателя качества п.пюс. Накапливаясь и усредняясь в усреднительнонакопительных емкостях 8 и 9, вспомогательные компоненты со знаками отклонения показателя качества соответственно минус и плюс непрерывно дозируются с помощью дозаторов 10 в смеситель 11. Анализатором 12 показателя качества смеси измеряют величину показателя качества гмеси ня выходе смесителя 1 1, Сигналы от анализатора 2 показателя качества перемешанного материала, от анализатора 12 показателя качества смеси и от задатчика 4 заданного значения показателя качества поступают на входы управляющего блока- 13, кот рый вычисляет усредненные оценки показателей качества вспомогательных компонентов /3 (Ь) и /J2(t) путем раздельного усреднения на закрепленном интервале времени Т значений измеренного показателя качества перемешанного материала меньших нижней гра ницы /if|{t) и больших верхней границы /5 (t) допустимых отклонений от заданного значения показателя качества (т берут равным времени заполнения усреднителько-накопительной емкости 8 или 9, которых одинаковы) и определяют новые расходы вспомогательных компонентов в зависи мости от измеренного показателя качества смеси по приведенной формуле. Вычисленные управляющим блоком 13 новые значения производительностей дозаторов 10 вспомогательных компонейтов поступают в задатчики 14, уставок дозаторов 10, которые формирукт новые уставки дозаторов 10. Производится коррекция производительностей дозаторов 10. Из смесителя 11 смесь поступает на вход второго переключающего устройства I5iСигналы от анализатора 12 показателя качества смеси и от задатчика 4 заданного значения показателя качества поступают также и на входы второго регулируклцего устройства 16, которое подает команды исполнительному механизму 17 второго, переключающего устройства 15. Когда измеренное анализатором 12 текущее значение показателя качества смеси &.-4 |9-{1) второе переключающее устройство 15 направляет смесь в накопительную емкость 7, когда же Лс ( либо /3с 1) Р - - е устройство 1 перемешивания. Технико-экономические преимущества способа заключаются в том, что он позволяет увеличить лыпуск цемента иа 0,1% за счет уменьшения возврата некондиционной сырьевой смеси на реремешивание и повысить активность клинкера на 1 кг/см (для цемента марки 399) вследствие улучшения качества сырьевой смеси.

СПОСОБ УСРЕДНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В НЕПРЕРЫВНОМ ПОТОКЕ, включающий перемепшвание материала, его разделение на предварительно усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества перемешанного материала, разделение предварительно неусредненного потока на два вспомогательных компонента по знаку отклонения показателя качества перемешанного материала от заданного значения показателя качества, непрерывное накопление и смешивание их между собой, разделение полученной смеси на усредненный и неусредненный потоки до допустимых отклонений от заданного значения показателя качества по измеренному значению показателя качества смеси. возврат неусредненного потока на перемешивание и ппдачу усредненного потока к предварительно усредненному, отличающийся тем, что, с целью повышения производительдости процесса усреднения сыпучих материалов, вспомогательные компоненты при накоплении непрерывно перемешивают и перед смешиванием дозируют в определенных пропоргщях, причем эти пропорции определяют по формуле .(()g((tJ U(t| (t)-/(t) где Ui(tl - текущая весовая доля f го вспомогательного компонента в смеси, заданное значение показателя качества смеси; ) текущее значение показателя качества смеси; j9(i))- текущие усредненные оцен ки показателей качества первого и второго вспомогательных компонентов: / - запаздывание; К - коэффициент прогноза на время t; и текущие усредненные U,lt| значения весовых долей компонентов; ,2i i 1 при 2 J i 2 при j 1,