Система автоматического управления шнековым фильтром Советский патент 1986 года по МПК B01D37/04 

Изобретение относится к системам автоматического управления шнековыми фильтрами и может быть использовано для разделения суспензий в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является стабилизация влажности осадка и увеличение производительности шнекового фильтра.

На фиг.1 приведена принципиальная схема шнекового фильтра с датчиками и исполнительными органами; на фиг.2 - принципиальная схема системы автоматического управления шнековым фильтром.

Шнековый фильтр 1 содержит цилиндрический корпус 2 с концентрически расположенными фильтрующим барабаном 3 и шнеком 4. Фильтр 1 имеет патрубки 5 и 6 для подачи суспензии и вывода фильтрата, электропривод, состоящий из редуктора 7 и электродвигателя 8. На выходе фильтр 1 имеет гидравлическое запорное устройство, которое включает в себя конический запорный клапан 9, шарнирно связанный с гидроцилипидром 0, а также форсунку 11 для смыва осадка. Давление масла в гидросистеме изменяется с помощью регулирующего органа 12,установленного на байпасном трубопроводе подачи масла а гидроцклиндр. На линии подачи суспензии установлен регулирующий орган 13, который изменяет расход суспензии на шнековый фильтр 1. Шнековый фильтр 1 снабжен динамометрическим устройством 14, установленным на валу 15 шиека, с помощью которого измеряется крутящий момент, ватметром 16, установленным на электроприводе, датчиком влажности Г/ выгружаемого осадка, который работает на принципе измерения электропроводности, емкости или диэлектрической проницаемости осадка в зависимости от свойств разделяемой суспензии.

Система автоматического управления шнековым фильтром включает н себя задающее устройство 18, первый эле.мент сравнения 19, второй элемент сравнения 20 и третий элемент сравнения 21, б.так выбора максимума 22.

Система автоматического управления шнековым фильтром работает следующим образом.

Крутящий момент на валу 15 П1иека зависит от влажности выгружаемого осадка. Чем ниже влажность осадка, тем вьине прочность его структуры и тем больнее крутяп.шй момент па валу 15 шпека. В случае снижения влажности осадка относительно заданного предельного значения для предотвращения остановки фильтра 1 из-за резкого возрастания нагрузки на электропривод автоматически увеличивается скорость выгрузки осадка за счет снижения давления масла в гидравлической системе запорного устройства. Одновременно уменыпается давление подаваемой па фильтр 1 суспензии.

При возрастании влажности выгружаемого шнеком осадка выше предельного заданного значения .для предотвращения прорыва суспензии и остановки фильтра 1 автоматически увеличивается давление масла в гидравлической системе запорного устройства, что приводит к увеличению степени отжатия осадка от жидкой фазы до достижения заданного значения влажности.

После включения в работу шнекового фильтра 1 сигнал с датчика влажности 17 выгружаемого осадка поступает на первый элемент сравнения 19, куда также поступает сигнал с задающего устройства 18. Сигнал рассогласования с первого элемента сравнения 19 поступает на регулирующий орган 13 и с помощью его исполнительного механизма увеличивает давление подаваемой па фильтр 1 суспензии. Одновременно ди1 аг ометрическое устройство 14 непрерывно измеряет крутящий момент «а валу 15 шнека и передает сигнал на второй элемент сравения 20. Туда же поступает сигнал с задающего устройства 18. Сигнал рассогласования со второго э.темента сравнения 20 направляется в блок выбора максимума 22, откуда поступает на регулирующий орган 12 и с помощью его исполнительного механизма увеличивает давление в системе гидроцилиндра 10. Последний с помощью щтока передвигает запорный клапан 9 в крайнее левое положение и герметизирует фильтр 1. При этом давление в фильтре 1 возрастает, что приводит к снижению влажности осадка и увеличению крутящего момента на валу 15 шпека. Когда величина .крутящего MOMeirra достигнет заданного значения, что соответствует определенной влажности выгружаемого из фильтра 1 осадка, рост давления масла в гидросистеме прекратится и в дальней 1пем автоматически под.аерживается на заданном уровне с помош.ью регулирующего органа 12.

Зашита электропривода от перегрузки осуществляется без. остановки фильтра 1. Перегрузка электропривода может произойти в экстремальных условиях, когда внезапно резко снизится влажность осадка и недоиутимо возрастет нагрузка на электропривод. В этих условиях, чтобы быстро снизить нагрузку на электропривод, необходимо быстро уменьшить давление масла в гидроцилиндре 10, т. е. быстро открыть регулирующее устройство 12. Для этого сигнал с ваттметра 16, пропорциональный потребляемой электродвигателем 8 мощности, поступает на третий элемент сравнения 21, куда подается сигнал с задающего устройства 18. Последний рассчитан таким образом, что сигнал рассогласования появляется только в тот момент, когда нагрузка па электропривод превысит предельно допустимую величину, причем этот сигнал по амплитуде и крутизне характеристики значительно превосходит аналогичный сигнал, поступающий на блок выбора максимума со второго элемента сравнения 20. При поступлении двух различных сигналов на блок выбора максимума 22 последний коммутирует сигнал

с элемента сравнения 21 на регулирующий орган 12. Это позволяет быстро снизить нагрузку на электропривод без остановки фильтра 1.

СИ-СТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ШНЕКОВЫМ ФИЛЬТРОМ, содержащим цилиндрический корпус с концентрически расположенными фильтрующими барабаном и шнеком, электропривод, связанный с валом шнека, и запорное гидравлическое устройство выгрузки осадка, отличающаяся тем, что, с целью стабилизации влажности осадка и увеличения производительности шнекового фильтра, система снабжена динамометрическим устройством, установленным на валу щнека, ваттметром, установленным на электроприводе, датчиком влажности выгружаемого осадка, регулирующим органом на входе шнекового фильтра, задающим устройством, первым, вторым и третьим элементами сравнения и блоком выбора максимума, а гидравлическое устройство выгрузки осадка выполнено в виде гидроцилиндра с запорным клапаном, трубопровода нодачи масла в гидроцилиндр и байпасного трубопровода с регулирующим органом, при этом выход датчика влажности связан с первым входом первого элемента сравнения, выход динамометрического устройства - с первым входом второго элемента сравнения, выход ваттметра - с первым входом третьего элемента сравнения, вторые входы первого, второго и третьего элементов сравнения связаны с выходами задающего устройства, выход первого элеS мента сравнения соединен с регулирующим органом на входе шнекового фильтра, а вы(Л ходы второго и третьего элементов сравнения связаны через блок выбора максимума с регулирующим органом байпасного трубопровода подачи масла в гидроцилиндр. KJ 05 со о о