Способ автоматического управления процессом распылительной сушки Советский патент 1985 года по МПК F26B25/22 

1 Изобретение относится к сушильно технике, а именно к автоматизации процесса распылительной сушки. Цель изобретения - првьшение экономичности путем снижения пьшеуноса и колебаний конечной влажности продукта. На чертеже схематически показана сушильная установка для реализации предлагаемого способа. ; Установка содержит теплообменник 1 подогрева потока 2 суспензии потоком 3 греющего агента, насос 4 подачи суспензии в распылительную сушилку 5, топку 6 для сжигания потока 7 топлива (природного газа) в потоке 8 первичного воздуха с добав лением потока 9 вторичного воздуха для получения теплоносителя, направ ляемого по линии 10 в сушильный объем (сушилку 5). Установка также содержит вентилятор 11 на линии от работавшего в сушипъном объеме теплоносителя . Из сушилки 5 продукт удаляется по линии 12. Система автоматического управле ния процессом сушки содержит датчи ки температуры 13, расхода 14 и давления 15 суспензии, .расхода пер вичного воздуха 16, расхода природного газа 17, расхода вторичного воздуха 18, температуры теплонос1 теля 19 на входе в сушилку 5 разрежения в сушилке 20, расхода 21 и конечной влажности 22 готового продукта, исполнительные механизмы 23-27, блоки 28-30 умножения, регуляторы 31-36, вычислительное устройство 37.р Способ осуществляется следующим образом. Температура суспензии, подаваемой в сушилку, измеряется датчиком 13 и стабилизируется регулятором 31 путем изменения потока 3 греющего агента исполнительным механизмом 23. Давление исходного продукта (суспензии) измеряется датчиком 15 и стабилизируется регулятором 35 пу тем изменения количества оборотов привода насоса 4. Расход вторичного воздуха, измеряемый датчиком 18, устанавливается регулятором 34 при помощи исполнительного механизма 26 на уровне, определяемом блоком 30 умно жения текущего расхода суспензии. 2I измеряемого датчиком 14, на заданный коэффициент соотношения расхода вторичного воздуха и суспензии. Расход природного газа, измеряемый датчиком 17, устанавливается регулятором 33 при помощи исполни- . тельного механизма 25 на уровне, определяемом блоком 29 умножения текущего расхода суспензии, измеряемого датчиком 14, на заданный коэффициент соотношения расходов природного газа и суспензии. Расход первичного воздуха, измеряемьш датчиком 16, устанавливается регулятором 32 при помощи исполнительного механизма 24 на уровне, определяемом блоком 28 умножения текущего значения расхода природного газа на постоянный коэффициент соотношения расходов первичного воздуха и природного газа, обеспечивающий полное сгорание последнего. Разрежение в сушилке 5 измеряется датчиком 20 и устанавливается на заданном уровне регулятором 36 путем изменения количества отработавшего теплоносителя, удаляемого из сушилки 5 вентилятором 11, с помощью исполнительного механизма 27. Коррекция заданий регуляторам 34, 33 и 36 осуществляется вычислительным устройством 37, которое по уравнениям материального и теплового балансов процесса сушки (данные для расчета которых формируют датчики 13, 14, 16-19, 21 и 22) и за,данному критерию оптимизации рассчитывает : значение коэффициента соотношения расходов природного газа и суспензии, обеспечивающее такой расход природного газа, при котором влажность готового продукта стабилизируется на верхней регламентной минимально возможное значение коэффициента соотношения расходов вторичного воздуха и суспензии, при котором выполняется ограничение по максимально допустимой температуре теплоносителя на входе в сушилку; задание регулятору 36 разрежения в сушилке, определяющее оптимальное время пребывания суспензии в сушильном объеме для работы на , верхнем допустимом пределе влажности готового продукта. 3 При отклонении влажности готового продукта от заданного значения, например при ее увеличении, вычисли тельное устройство 37 по текущим значениям расходов суспензии и природного газа и разбалансу влажности готового продукта определяет приращение коэффициента соотношения расходов природного газа и суспензии и суммирует его с текулщм значением этого коэффициента. Умножение полученного значения коэффициента в бло ке 29 на текущий расход суспензии дает задание регулятору расхода при родного газа, достаточное для компенсации поступившего возмущения. Расход первичного воздуха, необходи мый для полного сгорания рассчитанного количества природного газа, определяется блоком 28 умножения. По полученным возросшим значения расходов природного газа и первичного воздуха вычислительное устройство 37 на основе принятого критери оптимальности корректирует задание блоку 30, определяющему заданное значение расхода вторичного воздуха необходимого для разбавления продук тов сгорания до регламентной температуры, причем приращение коэффициента соотношения расходов вторичног воздуха и суспензии, сложенное с текущим значением этого коэффициент при умножении в блоке 30 на текущий расход суспензии дает возросшее, но минимальное возможное значение расхода вторичного воздуха. Разбавл ние продуктов сгорания природного газа рассчитанным количеством вторичного воздуха обеспечивает постоя ство температуры теплоносителя, вхо дящего в сушилку, на максимально допустимом уровне. Минимизация расхода вторичного воздуха обеспечивает снижение общего расхода теплоносителя на сушку, что в конечном счете, приведет к уменьшению потерь готового продукта от пылеуноса. Увеличение потока теплоносителя приведет к снижению величины разрежения в сушилке, которое будет компенсировано увеличением угла поворота исполнительного механизма 27 (заслонки),в сторону открытия по 024 сигналу регулятора 36, задание которому корректируется вычислительным устройством 37 по рассчитанным значениям расходов первичного и вторичного воздуха, природного газа , и текущему расходу суспензии,исходя из условия поддержания заданного значения влажности готового продукта. При изменении, например увеличении, расхода суспензии его текущее значение умножаемся в блоках 30 и 29 на действующие в настоящий момент времени, удовлетворяющие ограничениям по температуре теплоносителя на входе в супилку и влажности готового продукта, коэффициенты соотношений вторичный воздух - суспензия и природный газ - суспензия, что дает соответственно увеличение значения заданий по расходам вторичного воздуха и природного газа. Расход первичного воздуха, соответствующий рассчитанному расходу природного газа, определяется блоком 28 умножения. читывая, что указанные контуры регулирования работают по возмущению, т.е. практически без запаздывания, увеличение расхода суспензии сопровождается одновременным и пропорциональным увеличением всех трех потоков 7-9, а возможное при этом снижение разрежения в сушилке будет компенсировано соответствующ1Ф1 открытием заслонки (исполнительного механизма 27) по сигналу регулятора 36, причем влажность го-, тового продукта остается без изменения. Таким образом, учитывая, что количество возмущений, поступающих в сушилку по потоку исходного материала, сведено к минимуму путем стабилизации температуры и давления распьша суспензии, изменение расхода и влажности последней компенсируется соответствующим изменением потоков природного газа, первичного и вторичного воздуха,, причем температура теплоносителя на входе в сушильный объем постоянна, а пылеунос и колебания влажности готового продукта сведены к минимуму.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ путем измерения расхода суспензии, конечной влажности продукта, регулирования разрежения в сушильном объеме, расходов топлива, первичного и вторичного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем снижения пьшеуноса и колебаний конечной влажности продукта, регулирование расходов вторичного воздуха и .топлива осуществляют пропорционально расходу суспензии, причем значение коэффициента пропорциональности на изменение расхода топлива определяют по конечной влажности продукта, по которой также корректируют разрежение в сушильном объеме.