Способ управления процессом сушки Советский патент 1986 года по МПК F26B25/22 

«

Изобретение относится к управлению процессом сушки дисперсных продуктов с импульсным псевдоожижением слоя, которое может найти широкое применение в химической, химико-фармацевтической, пи1цевой, витаминной, лококрасо ной, бытовой химии и других отраслях промышленности при получении сыпучих, леБ;арст- венных препаратов, стиральных: порошков и т.д.

Цель изобретения - повьшюние производительности и снижение энергозатрат.

На фиг.1 изображена функциональная схема для реализации способа управления процессом сушки; на фиг.2 - малоинерционньй датчик давления; на фиг.З - график динамик давления в подслоевом объеме} на фиг.4 - график изменения частоты собственных колебаний слоя и длительности импульса ожижающего агента в зависимости от текущего значения влажности высушиваемого материала.

Аппарат 1 периодического действия содержит распределительную решетку 2, подслоевой объем 3 над- слоевую камеру 4 с высушиваемь/м материалом 5, люк 6 загрузки влажного материала, люк 7 выгрузки высушенного материала с шибером 8, управляемым пневматическим исполнительным механизмом 9, штуцеры Ю и 11 подачи и отвода ожижающего агента соответственно. Для нагнетания ожижающего агента в систему служит воздуходувка 12 с заборным патрубком 13. Нагревание ожижаюш;е- го агента осур ествляется электрическим калорифером 14. Ресивер 15 служит для накопления сжатого ожижающего агента и уменьшения динамических воздействий на воздуходувку. Сушильный агент через трехходовой клапан 16 с электрическим управлением поступает импульсами в подслоевой объем суншльного аппарата. Клапан 16 соединяет периодически подслоевой объем то с линие;й подачи ожижающего агента, то с атмосферой. Внутри аппарата , в высушиваемом ма- Сериале расположен датчик 17 влажности, основанный на использовании пассивного колебательного контура с емкостной параметрической модуляцией. В подслоевом объеме установле08440

нь датчик 18 температуры ожижающего агента и малоинерционный датчик 19 давления. Датчики влажности .17 и температуры 18 снабжены соответству5 юп1;ими вторичными приборами 20 и 21, Выход датчика 19 давления поступает на дифференцирующий блок 22. Выработанный им сигнал поступает на блок 23 определения отрицательной произ10 водной второго импульса по давлению, сигнал с которого при наличии второго импульса поступает на вход генератора 24 импульса, вырабатывающего управляюш;ую команду клапану 16. Выi.) ход со вторичного прибора по измерению влажности поступает в регулирующий блок 25 и релейный блок 26 определения момента окончания процесса сводки. С блока 25 сигнал подается

20 на вход генератора импульсов, определяя длительность вырабатьшаемой им команды.

Вторичный прибор 21 по измерению температуры снабжен встроенным регуУ. л лирующим блоком.

Малоинерционный датчик 19 давления содержит верхнюю 27 и нижнюю 28 крышки, мембрану 29, расположенную между ними, прокладки 30 тензоре30 зистор 31, наклеенный снизу мембраны 29, и тензорезистор 32, наклеен- ньй на нижнюю крышку 28. Контролируемое давление ожижающего агента подается через штуцер 33. Выход с тензо;,,- датчиков подсоединяется по дифференциальной схеме к быстродействующему прибору,, снабженному блоком дифферен-- цирования сигнала.

С помощью датчика такого типа

40 удается зафиксировать быстроменяю- щуюся динамику колебания давления ожижающего агента под слоем высушиваемого продукта и своевременно выработать управляющие воздействия

д. на трехходовой клапан подачи ожижающего агента.

На фиг.З представлены зависимости изменения давления Р, ожижающет

го агента, производной давления -.

50,

и давления г , вырабатываемого после трехходового клапана от времени J , Til - длительность импульса , Sp - скважность импульсов.

, В момент открытия трехходового клапана (tj,) давление Р ожижающего агента в подслоевом пространстве начинает возрастать до, значения .

Производная давления

РС

первоначального всплеска уменьшается затем до нуля. После закрытия трехходового клапана.(tj) давление Р начинает уменьшаться вплоть до значения ниже атмосферного, затем вновь возрастает, совершая колебания с затухающей амплитудой. При

. dPc

этом производная давления -- после

dC

Cj приобретает отрицательное значение, затем положительное и снова отрицательное, также являясь колебательным параметром с затухающей амплитудой. Частота затухающих колебаний давления сжижающего агента в подслоевом объеме аппарата является по существу собственной частотой ожижаемого слоя.

Таким образом, чтобы частота собственных колебаний слоя совпадала с частотой подачи ожижающего агента, последний необходимо начинать подавать в момент времени, когда давление вторичного импульса под слоем достигнет максимальной величины, что легко определяется по отрицательному значению производной импульса вторичного сжатия.

На фиг.4 представлены графики изменения частоты собственных колебаний слоя высушиваемого материала if и длительности подачи импульса Тц ожижающего агента как функции теку1чей влажности W продукта. Проведенные исследования по сушке солей неорганических кислот показали, что частота собственных колебаний слоя ij увеличивается с уменьшением влажности продукта. В процессе сушки необходимо соответствующим образом изменять и частоту подачи ожижающего агента для достижения наиболее эффективных режимов обработки.

В то же время с уменьшением влажности W необходимо уменьшать и длительность импульса Тп подачи ожижающего агента, что обеспечит снижение энергетических затрат на сушку, так как потребуется меньшее

1208440

после количество подаваемого воздуха на сушку и, следовательно, уменьшится расход электроэнергии для его подогрева в калорифере. Таким образом,

5 по значению влажности, меняющейся в процессе сушки, целесообразно корректировать длительность импульса подачи ожижающего агента. i Способ управления процессом суш10 ки осуществляется следующим образом. Исходный влажный продукт загружается в аппарат 1 через люки 6. Включается воздуходувка 12 и калорифер 14, Начинается процесс суш15 ки, в ходе которого влажность материала начнет уменьшаться и соответствующим образом станет возрастать частота собственных колебаний слоя. Чтобы частота подачи ожижающего

20 агента постоянно совпадала с собственной частотой слоя, момент начала подачи очередного импульса агента производят, когда производная по второму импульсу сжатия c/jf примет от25 рицательное значение. В этом случае со счетчика 23 этих импульсов поступит команда генератору 24 импульсов на соединение с помощью трехходового клапана 16 ресивера 15 с подслое30 вым объемом 3 („). /Длительность этого соединения („) будет определяться по сигналу с блока 25, вход которого связан со вторичным прибором 20 измерения влажности продукта. Затем по истечении момента вре35

40

45

мени БС , пропорционального текуще- му значению влажности высушиваемого продукта, поступит команда генератору 24 импульсов на соединение подслоевого пространства с атмосферой, после чего цикл его работы опять повторится.

При достижении установленного значения влажности с релейного блока 26 поступит команда на открытие шибера 8 выгрузки и высушенный материал начнет высыпаться из выгрузочного люка 7. После чего отключаются калорифер и газодувка. Цикл ра- боты аппарата на этом заканчивается.

вым объемом 3 („). /Длительность этого соединения („) будет определяться по сигналу с блока 25, вход которого связан со вторичным прибором 20 измерения влажности продукта. Затем по истечении момента вре

мени БС , пропорционального текуще- му значению влажности высушиваемого продукта, поступит команда генератору 24 импульсов на соединение подслоевого пространства с атмосферой, после чего цикл его работы опять повторится.

При достижении установленного значения влажности с релейного блока 26 поступит команда на открытие шибера 8 выгрузки и высушенный материал начнет высыпаться из выгрузочного люка 7. После чего отключаются калорифер и газодувка. Цикл ра- боты аппарата на этом заканчивается.

32

К uз f1et umeлb ной слеме

30

uz.2

I 0,25

О

г о

фив.З

О кр

Wo V/,%

.5

Редактор М.Дыльш

Составитель С.Полянский

Техред О.Ващишина Корректор М.Пожо

Заказ 242/52 Тираж 635Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг.