Устройство автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке Советский патент 1985 года по МПК F26B25/22 

111 Изобретение относится к сушильной технике, в частности к автоматизации процессов сушки сыпучих материалов в барабанных сушилках. Целью изобретения является повышение качества регулирования. На чертеже приведена схема устрой ства. Устройство автоматического регули рования процесса сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке содержит датчик 1 расхода и ;датчик 2 влажности сырого материала, регулятор 3 скорости вращения барабана и регулятор 4 расхода топлива с задатчиками 5 и 6, подключенные через исполнительные механизмы 7 и 8 к регулирующим органам 9 и 10, а также датчик 11 сыпучести сырого материала датчик 12 влагосодержания отходящих газов, датчик 13 влагосодержания готового продукта, вычислительные блоки 14 - 16, причем датчик 1 расхо да и датчик 2 влажности сырого материала соединены через вычислительный блок 14 с регулятором 4 расхода топлива., а через вычислительный блок 15 с подсоединенным к нему датчиком 11 сыпучести - с регулятором 3 скорости вращения барабана, к которому также подключены датчик 12 влагосодержания отходящих газов и датчик 13 влагосодержання готового продукта через вычислительный блок 16. Устройство работает следующим образом. Количество влаги, поступающей в сушильный барабан с исходным материалом, определяет требуемую теплопроизводительность топочного устройства, т.е. определяет для конкретной топки, каков должен быть расход топлива (Q) чтобы высушить исходный материал до заданной конечной влажности (W). Количество влаги, которую нужно выпарить при сушке (Wng), определяет V(/P - w f мк «ив Ь« 100- W где wJJ - влажность сырого материала (контролируется датчиком 2) - количество сырого материала подаваемого в барабан (конт ролируется датчиком 1); - заданная влажность высушенного материала (устанавлива ется как константа). 7 ,2 Связь между требуемым расходом топлива и количеством влаги, поступащей в сугаильный барабан, которую нужно выпарить, определяется выражениемм.) 1.(t,0-wr) В котором удельный расход тепла на испарение 1 кг влаги (2.,, теплотворная способность топлива (Q,) и коэффициент полезного действия топки () рассчитываются и определяются во время балансовых испытаний на объекте при составлении режимной карты работы и вводятся на вычислительный блок 14 как константы, т.е. связь между требуемым расходом топлива и количеством влаги, которую нужно выпарить, выражается функционалом вида .). В вычислительном блоке 14 по сигналам от датчика 2 влажности и датчика 1 расхода сырогоматериала рассчитывается функционал G-г по указанной зависимости, который поступает как задание на регулятор 4 расхода топлива. Регулятор 4 через исполнительный механизм 8 воздействует на регулирующий орган 10 и устанавливает необходимый расход топлива в топку. Сушка материала в барабанных сушилках определяется в основном теплообменом между сушильными газами и материалом, осыпающимся с внутренних насадок при вращении барабана. Передача тепла зависит от поверхности соприкосновения сырого материала и газа, которая, в свою очередь, зависит от степени раскрытия струи материала, осыпающегося с внутренних насадок. Степень раскрытия струи определяется коэффициентом слипания (КСА) представляющим собой величину, обратно пропорциональную сыпучести, контролируемую датчиком 11. Кроме того, степень высушенности материала является функцией времени сушки, т.е. времени пребывания материала в сушильном барабане, а время пребывания материала в барабане можно изменять скоростью вращения - числом оборотов барабана (og). 3П в вычислительном блоке 15 по сиг налам от датчиков рассчитывается число оборотов барабана по выражению .)-A,.f, где 1- длина барабана, константы А А2 и АЗ определяются при проведении на сушильной установке балансовых испытаний при составлении режимной карты работы, а коэффициент К рассчитывается с учетом внутренних насадок барабана. Промасштабированные значения I., А , А , А и К вводятся в вычислительньй блок как констан ты. В вычислительном блоке 16 по стан дартному алгоритму рассчитывается нормированная взаимокорреляционная функция сигналов датчика 13 конечной влажности материала и датчика 12 вла госодержания отходящих газов, рассматриваемых как стохастические функ ции времени. Сдвиг максимума взаимокорреляцион ной функции от оси ординат характеризует время нахождения материала в барабане, по величине которого фор мируется выходной корректирующий сигнал блока 16, Основной и корректирукиций сигналы вычислительных блоков 14 и 15 поступают на регулятор 3, который через исполнительньп механизм 7 воздействует на регулирующий орган 9, устанавливая необходимое число оборотов барабана. . Пусть во время установившегося ре жима, когда выходные сигналы от блоков 14 - 16 не меняют своей величины и локальные регуляторы поддерживают заданные значения, на входе объекта появится возмущение, напри174мер увеличится влажность исходного материала. Это увеличение влажности воспринимается датчиком 2 и измененный сигнал поступает на входы вычислительных блоков 14 и 15. Если увеличение влажности таково, что изменяется и сыпучесть материала, контролируемая датчиком 11, то на второй вход вычислитёльно го блока 15 также поступает изменивший свою величину сигнал. По сигналам от датчиков 2 и 1 вычислительный блок 14 формирует новый выходной сигнал, увеличивающий регулятором 4 через исполнительный механизм 8 и регулирующий орган 10 расход топлива на сушку. Одновременно вычислительный блок 14 учитывает изменение сыпучести по сигналу от датчика 11 и увеличение влажности исходного материала по сигналу от датчика 2 изменением своего выходного сигнала, которое через регулятор 3, исполнительный механизм 7 и регулирующий орган 9 уменьшает скорость вращения барабана, обеспечивая тем самым увеличение времени сушки для удаления дополнительно поступившей в барабан влаги. Если эти компенсационные воздействия на объект оказываются достаточными и отклонений по выходным параметрам объекта, контролируемым датчиками 13 и 12, не происходит, то система переходит в работу в новом установившемся режиме. Если же компенсационные воздействия оказываются не достаточными, то по прошествии времени, за которое сушимый материал проходит через барабан, в вычислительном блоке 16 формируется уточняющий выходной сигнал, который коррекпфует , задание регулятору 3, и только после этого система работает в новом установившемся режиме.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ В БАРАБАННОЙ СУШИЛКЕ, содержащее датчики расхода и влажности сырого материала, регуляторы скорости вращения барабана и расхода топлива со своими задатчиками, подключенные через соответствующие исполнкгСВСОШг Я 13 тельные механизмы к регулирукщим органам, отличающее ся тем, что, с целью повьшения качества регулирования, оно дополнительно снабжено датчиками сыпучести сырого материала, влагосодержания отходящих газов и готового продукта, тремя вычислительными блоками, причем датчики расхода и влажности сырого материала соединены через первый вычислительный блок с регулятором расхода топлива, а через второй вычислительный блок с подсоединенным к нему датчиком сыпучести - с регулятором скорости вращения барабана, к кото-, рому также подключены датчики влагосодержания отходящих газов и готового продукта через третий вычислительчай блок.