Способ управления тепломассообменным аппаратом Советский патент 1987 года по МПК B01J19/00 G05D27/00 

Изобретение относится к способам управления тепломассообменным аппаратом энергетической и химической промышленности.

Цель изобретения - улучшение тепломассообмена.

На фиг.1 представлена схема теп- ломассообменного аппарата; на фиг.2 блок-схема реализации способа управления.

Устройство состоит из корпуса. I , карманов 2, тонких дисков 3, выполненных в виде полукругов, закрепленных на двух осях 4, термоанемомет рических датчиков 5, упаковки 6, датчиков 7 и 8 перепада Давления на входе и выходе упаковки соответственно.

На блок-схеме (фиг.2) дополнительно представлены усилители-сумматоры 9, электронная схема 10 сравнения, исполнительный механизм 11 включе- HKst двигателей 12 и 13 постоянного тока, амперметров 14 и 15, источников 16 и 17 питания и вольтметров 18 и 19.

Способ осуществляют следующим образом.

Сигналы с выходов датчиков 7 и 8 усредняются и усиливаются в сумматорах 9 (или А1Щ в случае аналогового сигнала) и поступают на электронную схему 10 сравнения (схемой 10 сравнения может служить также микро-ЭВМ .0. программой сравнения сигналов, записанной на одном из машинных языков). Визуальньм контроль и сравнение средних величин сигналов с датчиков 7 и В осуществляют амперметрами 14 и 15. После сравнения сигналов схема О сравнения вьщает положительный или отрицательный импульс на исполнительный механизм 11, который включает соответственно один из двигателей 12 (13) постоянного тока. Причем в зависимости от величины сигнала, поступающего со схемы 10 сравнения, изменяют и частоту оборотов двигателя 12 (13) за счет управления током в обмотке подмагничивания, осуществляемого источником 16 (17) питания. Величина сигнала из схемы 10 пропорциональна разности между перепадами давления на датчиках 7 и 8. В зависимости от проводимого технологического процесса устанавливают частоту оборотов двигателя 12 (13) по величине сигнала из схемы 10. Для

обеспечения интенсивного тепломассообмена по длине зоны массообмена частоты оборотов двигателя 12 (13) увеличивают (уменьшают) до получения заданной разницы между перепадами давления на единицу длины в начале и в конце упаковки.

В случае невозможности получить заданную разницу между удельными перепадами давления в начале и в конце упаковки за счет изменения частоты оборотов двигателя .частоту оборотов меняют пока это изменение влияет на перепад давления. Дпя этого используют дифференцирующую цепочку, на которую подается сигнал из схемы 10. Эта цепочка встраивается в исполнительный механизм 11. При равенстве производной сигнала из схемы 10 пульс изменения частоты оборотов двигателя 12 (13) прекращается. В дальнейшем технологический процесс . идет при этой частоте пульсаций до изменения гидродинамической обстановки внутри засыпки 6.

Для контроля профиля скорости на входе в упаковку 6 используются по- , движные термоанемометры 5 Disa,

сигналы с которых поступают на ис-. полнительный механизм 1I, который также в зависимости от величины сигналов по сечению канала может задавать частоту оборотов двигателя 12 (3)i

обеспечивая равномерность профиля Скорости на входе в упаковку 6. После получения равномерного профиля скорости на входе обеспечивают заданную разницу перепадов давления

по глубине учаковки и в зависимости от процесса могут чередовать операции получения равномерного профиля скорости на входе в упаковку с операциями получения заданного перепада давления внутри засыпки 6. Для этого существует тумблер приоритета, подключающий исполнительный механизм 11 или на команды с термоанемометра 5, или на команды со схемы

10 сравнения. Вольтметр 18 (19) служит для визуального контроля за показаниями термоанемометра 5. С его помощью вручную можно выставить любой желаемы.й профиль на входе в упаковку. Причем один и тот же профиль скорости можно получить с разной частотой пульсаций за счет симметричного расположения тонких дисков 3 на валу каждого из двигателей 12, 13.

3128

Пример. Эксперимент на упа- гчовке катализатора в виде шариков и таблеток диаметром 7 мм, проведенный при числе Рейнольдса Ре-230, по- казал, что при частоте вращения 300 об/мин, максимальный перепад давления приходится на последние ряды, а при изменении частоты вращения до 1300 об/мин максимальный перепад смещается на первые ряды катализатора. Причем изменение локального перепада давления на первых и последних рй- дах упаковки составляет более 50%, что приводит к изменению тепломассообмена.

Формула изобретения Способ управления тепломассообмен- ным аппаратом, включающий изменение амплитуды и уровня пульсаций скорости потока на входе в тепломассооб- менную зс1ну, отличающийся тем, что, с целью увеличения теплообмена, дополнительно измеряют перепады давления в начале и в конце тепло- массообменной зоны, cpaвнивaюt их и изменяют профиль и уровень пульсаций скорости потока на входе в тепломас- сообмеиную зону до достижения разности перепадов давления экстремального значения.

Изобретение относится к способу управления тепломассообменным аппаратом, может быть использовано в энергетической и химической промышленности и позволяет улучшить тепломассообмен. Способ реализуется САР, включающей контур регулирования перепада давления на входе и выходе тепломассообменной зоны изменением профиля и уровня пульсации скорости потока на входе тепломассообменной зоны (датчики 7, 8 перепада давления, схема 10 сравнения - ЭВМ, исполнительный механизм 11 (ИМ) двигателей 12, 13 постоянного тока, связанный с источниками питания 16, 17). Выходным сигналом схемы 10 сравнения является положительный или отрицательный импульс на ИМ 11, включающий один из двигателей 12 или 13 постоянного тока, изменяя частоту оборотов двигателя за счет управления током, осуществляемого источником 16 или 17 питания. Контроль профиля скорости потока на выходе упаковки осуществляется подвижными термоанемометрами 5. 2 ил. i (Л /MLSLS Фиг.г

S /

i/

loog (ооо lOod

1ооо

1000

OOOI

ооо,

ООО|

тт

Редактор М.Петрова

Составитель А.Манюров

Техред М.Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 7658/8 Тираж 509Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Фие. t