Способ управления периодическим процессом фильтрации лакокрасочных материалов Советский патент 1987 года по МПК B01D37/04 

Изобретение относится к способам управления периодическими процессами фильтрации лакокрасочных материалов и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение производительности фильтра.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы управления реализуюш.ей предлагаемый способ; на фиг. 2 - номограммы зависимостей вязкости фильтрата от его температуры и зависимости расхода фильтрата от его вязкости и толщины осадка на фильтре (перепада давления).

Способ управления периодическим процессом фильтрации лакокрасочных материалов осуществляется следуюидим образом.

Фильтр 1 связан трубопроводом с теплообменником 2, на линии подачи теплоносителя которого установлен регулирующий орган 3. Насос 4 с управляемым приводом 5 обеспечивает подачу материала на фильтрацию через теплообменник 2 к фильтру 1. На трубопроводе между теплообменником 2 и фильтром 1 установлен датчик 6 вязкости фильтруемого материала, по обе стороны фильтра 1 датчики 7 и 8 перепада давления на фильтре 1 с дифманометром 9, а на выходе фильтра 1 датчик 10 расхода фильтрата с расходомером П.

При работе фильтровальной установки происходит изменение перепада давления ДР на фильтре 1 из-за увеличения толщины осадка / на его фильтровальных элемен-. тах. Сигнал от дифманометра 9 поступает на преобразователь 12 перепада давления в скорость его изменения и на функциональный блок 13, на который также поступает

ние всего времени нормальной эксплуатации, т. е. при мало изменяющихся сечениях каналов фильтровальных элементов.

Выходной сигнал с блока сравнения 15

поступает на регулятор температуры 16 и от него на исполнительный механизм 17 регулирующего органа 3 подачи теплоносителя в теплообменник 2.

Если A.P/ji.;( )з, то происходит уве10 личение подачи теплоносителя в теплообменник 2 через регулирующий орган 3, вызывающее уменьшение вязкости фильтруемого материала и соответствующее увеличение отношения . При достижении условия

г ДР/р,/ДР/(д,з происходит по сигналу регулятора 16 остановка исполнительного механизма 17 регулирующего органа 3 до тех пор, пока вновь с выхода блока 15 сравнения не поступит сигнал о возникновении условия

дp/n()з.

20 „ .

Управление работой фильтровальной установки по отношению ДР/ц целесообразно вести только в условиях малых изменений в процессе фильтрации сечения фильтровальных каналов. Контроль состояния каналов

25 фильтровальных элементов осуществляется по скорости изменения перепада давления на фильтре с помощью датчиков 7 и 8, дифманометра 9 и преобразователя 12 определения скорости изменения перепада давления. Сигнал с преобразователя 12 посту30 пает на блок 13 сравнения, выходы которого связаны как с регулятором 16 температуры фильтруемого материала, так и с приводом 5 насоса 4. Если текущее значение скорости изменения перепада давления ДР меньше заданной величины дРз, т. е. если

сигнал текущего значения вязкости филь- 35 (ДР)з, то сигналы на выходах блока 18

сравнения отсутствуют. Если же после деленного времени работы фильтра 1 ДР ДРз, что свидетельствует о больщом сужении каналов фильтровальных элементов, то 40 по сигналу блока 18 сравнения, идущему на регулятор 16 температуры, происходит его отключение от исполнительного механизма 17, т. е. блокирование цепи управления подачей теплоносителя.

труемого материала с вторичного прибора 14 датчика 6 вязкости. На выходе функционального блока 13 формируется сигнал, пропорциональный отношению текущих значений перепада давления ДР на фильтре 1 к вязкости фильтруемого материала |х. Сигнал от функционального блока 13 поступает на блок 15 сравнения, где сравнивается с заданным значением отношения перепада давления на фильтре ДР к вязкости фильтруемого материала i, т. е. с (ДР/цз). Расход вязкой жидкости при ламинарном режиме ее течения зависит (уравнение Пуазейля) от геометрии канала и отно- щения перепада давления в начале и конце канала и вязкости протекаемой жидкости. При неизменной длине участка, на котором измеряется перепад давления ДР, и при малых изменениях сечения канала скорость течения через канал, и, следовательно, скорость фильтрации через фильтр полностью зависит от отнощения ДР/|х. Поэтому поддержание постоянного значения этой величины обеспечивает максимальную производительность фильтра в тече50

45 Одновременно с этим со второго выхода блока 18 на управление привода 5 насоса 4, поступает сигнал, изменяющий число оборотов дозировочного насоса 4 пропорционально величине /ДР-( и количество подаваемого к фильтру материала умень- щается. При этом уменьш:ается расход фильтрата, измеряемый датчиком 10 с расходомером 11, выходной сигнал которого поступает к блоку 19 сравнения текущего значения расхода фильтрата ОФ с заранее загс данным по технологическим условиям минимально допустимым расходом фильтрата GMHII. Если G , то выходной сигнал в блоке 19 не формируется и функционирует

ние всего времени нормальной эксплуатации, т. е. при мало изменяющихся сечениях каналов фильтровальных элементов.

Выходной сигнал с блока сравнения 15

поступает на регулятор температуры 16 и от него на исполнительный механизм 17 регулирующего органа 3 подачи теплоносителя в теплообменник 2.

Если A.P/ji.;( )з, то происходит увеличение подачи теплоносителя в теплообменник 2 через регулирующий орган 3, вызывающее уменьшение вязкости фильтруемого материала и соответствующее увеличение отношения . При достижении условия

ДР/р,/ДР/(д,з происходит по сигналу регулятора 16 остановка исполнительного механизма 17 регулирующего органа 3 до тех пор, пока вновь с выхода блока 15 сравнения не поступит сигнал о возникновении условия

дp/n()з.

„ .

Управление работой фильтровальной установки по отношению ДР/ц целесообразно вести только в условиях малых изменений в процессе фильтрации сечения фильтровальных каналов. Контроль состояния каналов

фильтровальных элементов осуществляется по скорости изменения перепада давления на фильтре с помощью датчиков 7 и 8, дифманометра 9 и преобразователя 12 определения скорости изменения перепада давления. Сигнал с преобразователя 12 поступает на блок 13 сравнения, выходы которого связаны как с регулятором 16 температуры фильтруемого материала, так и с приводом 5 насоса 4. Если текущее значение скорости изменения перепада давления ДР меньше заданной величины дРз, т. е. если

(ДР)з, то сигналы на выходах блока 18

Одновременно с этим со второго выхода блока 18 на управление привода 5 насоса 4, поступает сигнал, изменяющий число оборотов дозировочного насоса 4 пропорционально величине /ДР-( и количество подаваемого к фильтру материала умень- щается. При этом уменьш:ается расход фильтрата, измеряемый датчиком 10 с расходомером 11, выходной сигнал которого поступает к блоку 19 сравнения текущего значения расхода фильтрата ОФ с заранее заданным по технологическим условиям минимально допустимым расходом фильтрата GMHII. Если G , то выходной сигнал в блоке 19 не формируется и функционирует

контур управления расходом, включающий датчики 7 и 8, дифманомер 9, преобразователь 12, блок 18 и привод 5 насоса 4. При формируется сигнал иа выходе блока 19, по которому призводится отключение привода 5 насоса 4 и исполнительного механизма 17 регулирующего органа 3 на линии подачи теплоносителя в теплообменник 2, а также формируется сигнал об окончании рабочего цикла установки и необходимости перевода ее на регенерацию (промывку).

Пример. При фильтрации алкидного лака на фильтровальной установке, включающей шестеренный насос с управляемым приводом, трубчатый теплообменник, обогреваемый горячей водой, и патронный фильтр, средняя производительность фильтровальной установки 6,40 т/ч. При отношении перепада давления на фильтре к вязкости фильтруемого материала, меньшим заданной величины, увеличивают подачу теплоносителя в теплообменник, а при достижении заданной величины - стабилизируют подачу на достигнутом уровне. При этом средняя производительность фильтровальной установки по- вь1шается до 7,36 т/ч.

Формула изобретения Способ управления периодическим процессом фильтрации лакокрасочных материалов на фильтровальной установке, включающий регулирование температуры фильтруемого материала на входе фильтра и измерения расхода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра, дополнительно измеряют перепад давления на фильтре, скорость его

О изменения и вязкость фильтруемого материала, и при скорости изменения перепада давления, меньше заданной, изменяют температру фильтруемого материала пропорционально отклонению отношения перепа5 да давления на фильтре к вязкости фильтруемого материала от заданной величины этого отношения, а при скорости изменения перепада давления, выше заданной, воздействуют на расход фильтруемого материала, уменьшая его пропорционально вели0 чине отклонения скорости изменения перепада давления от заданной величины и при достижении заданного минимального расхода фильтруемого материала прекращают его подачу, переводя фильтр на режим промывки.

.

Расход (ри/готрота

dflSHQcmb

ti ti t i tn Температура.

Изобретение относится к способам управления периодическим процессом фильтрации лакокрасочных материалов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Изобретение позволяет повысить производительность фильтра. При работе фильтровальной установки происходит постепенное увеличение толщины осадка и величины перепада давления на фильтре. В блоке 13 формируется сигнал, пропорциональный отношению перепада давления к вязкости фильтруемого материала. Он сравнивается в блоке 15 с заданным значением, и в зависимости от их разности формируется сигнал на исполнительный механизм 17 регулирующего органа 3 подачи теплоносителя в теплообменник 2. При превышении скоростью изменения перепада давления на фильтре 1 заданного значения умень- щается путем воздействия на привод 5 насоса 4 расход фильтруемой жидкости и при его уменьшении до минимально допустимого значения фильтр 1 переводится в режим промывки. 2 ил. с « с СА 4i С