Способ автоматического управления процессом распылительной сушки Советский патент 1990 года по МПК F26B21/06 

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами сушки и может быть использовано в химической промышленности для автоматизации процесса распылительной сушки, например, в производстве синтетических моющих средств.

Цель изобретения снижение энер- i гозатрат.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управления для реализации способа автоматического управления процессом распылительной сушки.

Система содержит распылительную сушилку 1, калорифер 2, линию 3 подачи суспензии с насосом Д высокого давления, линию 5 подачи теплоносителя , линию 6 подачи теплоносителя, линию 7 отвода отработанного теплоносителя с вентилятором 8, линию 9 готового продукта, датчики потребляемой мощности привода насоса высокого давления 10, давления распыла 11, температуры теплоносителя 12, влажности готового продукта 13, его расхода И, насыпной плотности готового продукта 15, разрежения в сушильном объеме 16, при этом указанные датчики подключены через вторичные приборы 17-23 к входам микропроцессора , выходы которого через преобразователи 25-27 соединены с регуляторами: 28 - температуры свежего

0

5

0

теплоносителя, 29 - давления распыла (расхода) суспензии и 30-разрежения в сушильном объеме, подключенными к соответствующим исполнительным механизмам (клапанам) 31-33.

Способ автоматического управления процессом распылительной сушки реализуется следующим образом.

В микропроцессор предварительно вводят заданные ограничения на

влажность и насыпную плотность готового продукта (допустимые нижние и верхние значения), а также ограничения на разрежение в сушильном объеме

0 и температуру теплоносителя (допустимые нижние и верхние значения).

Управление процессом распылительной сушки осуществляют на трех последовательных уровнях.

с На первом уровне регулируют влажность готового материала. При влажности готового продукта, измеряемой датчиком 13 и вторичным прибором 22, выше заданного верхнего значения микропроцессор 2b последовательно по трем каналам управления выдает коррекцию задания сначала регулятору 30 на увеличение отбора отработавшего теплоносителя, затем регулятору 28 - на увеличение расхода свежего

5 теплоносителя и далее регулятору 29 на уменьшение расхода суспензии. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыду 15

щий выйдет на свои ограничения, т.е. исчерпывает свои собственные ресурсы. Включение последующих каналов управления прерывается, как только влажность готового продукта войдет в заданный допустимый интервал значений. Порядок и очередность воздействий определены следующим образом: увеличивают отбор отработавшего теплоносителя в линии 7 путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 8 с помощью исполнительного механизма 32; сравнивают текущее давление разрежения в сушильном объеме, измеряемое датчиком 16 и вторичным прибором 23, с заданным нижним значением и при достижении последнего прекращают увеличение расхода отхо

При насыпной плотности готового продукта, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, выше заданного верхнего значения микропроцессор

дящих газов (с помощью исполнительно- 20 2 последовательно выдает коррекцию

го механизма 32 число оборотов привода вентилятора 8 поддерживается постоянным) ; сравнивают текущую влажность готового продукта (W), измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 22, с 25 заданным верхним значением влажности (W ). Если W W , то корректирующие сигналы с микропроцессора 2k на изменение расходов топливного газа в линии 6 Если W

тирующий сигнал с микропроцессора 2k через преобразователь 25 на регулятор 28 и увеличивают расход топливного газа в линии 6 посредством исполнительного механизма 31; сравнивают текущую температуру теплоносителя в линии 5, измеряемую датчиком 12 и вторичным прибором 19, с заданным

и суспензии в линии 3 не подают.,Q Wrf,To сначала подают коррек35

задания сначала регуляторам 28-30 для уменьшения влажности готового продукта до заданного нижнего значения, а затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на уменьшение давления распыла воздействием на число оСоротов привода насоса k высоко го давления.При этом порядок и очеред ность воздействий на влажность гот вого продукта аналогичны описанному. При достижении нижнего заданного значения влажности готового продукта (W W ) сравнивают текущую величину насыпной плотности готового продукта (f ), измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, с заданным верхним значением () . Если Р , то корректирующий сигнал с микропроцессора 2k на регулятор 29 через преоб0

давления не изменяется и поддерживается постоянным).

При влажности готового продукта ниже заданного нижнего предельного значения микропроцессор 2k через преобразователь 25 выдает корректирующий сигнал регулятору 28 на уменьшение расхода топливного газа в линии 6 (с помощью исполнительного механизма 31). Уменьшение расхода топливного газа прекращается, когда W / W.

После этого на втором ур овне управления начинают регулировать насыщенную плотность готового продукта.

При насыпной плотности готового продукта, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, выше заданного верхнего значения микропроцессор

0 2 последовательно выдает коррекцию

2 последовательно выдает коррекцию

задания сначала регуляторам 28-30 для уменьшения влажности готового продукта до заданного нижнего значения, а затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на уменьшение давления распыла воздействием на число оСоротов привода насоса k высокого давления.При этом порядок и очередность воздействий на влажность готового продукта аналогичны описанному. При достижении нижнего заданного значения влажности готового продукта (W W ) сравнивают текущую величину насыпной плотности готового продукта (f ), измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, с заданным верхним значением () . Если Р , то корректирующий сигнал с микропроцессора 2k на регулятор 29 через преоб

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, в частности, к автоматическому управлению распылительной сушки синтетических моющих средств. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Измеряют насыпную плотность готового продукта и потребляемую мощность привода насоса 4 высокого давления, посредством датчиков 15 и 10. Регулирование осуществляют на трех последующих уровнях. Сначала регулируют влажность готового продукта (ВГП), для чего при отклонении ВГП от заданного верхнего значения сначала увеличивают отбор отработавшего теплоносителя (Т) до достижения в сушильном объеме заданного нижнего значения разряжения, потом увеличивают расход Т до достижения верхнего значения температуры Т и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении ВГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения расход Т уменьшают. Затем на втором уровне управления регулируют значение насыпной плотности готового продукта (НПГП) для чего, при отклонении НПГП от заданного верхнего значения в сторону увеличения сначала уменьшают ВГП вышеописанным методом до достижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении НПГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают ВГП до достижения ее верхнего предельного значения, а зта 7 охлаждают обратным потоком на различных температурных уровнях. В теплообменнике (Т) 3 окончательного охлаждения имеются дополнительные каналы дросселем 9 на выходе, которые включены между охлаждаемым объектом 7 и испарителем 6. Установка содержит также Т 10, установленный на линии обратного потока между

верхним значением и при ее достижении дд разователь 27 на изменение давления

распыла не подают. Если f $, то по

прекращают увеличение расхода топливного газа в линии 6 (клапан 31 остается в определенном положении); затем

дают корректирующий сигнал с микропроцессора 2k через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают давление 45 распыла воздействием на число оборотов регулируемого привода насоса k высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не будет выполняться условие €

опять сравнивают W и W . Если W ; W , то корректирующий сигнал с микропроцессора 2k на изменение расхода суспензии в линии 3 не подают. Если W W , то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 2k через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают расход суспензии в линии 3 путем уменьшения числа оборотов регулируемого привода насоса k высокого давления с помощью исполнительного

механизма 33 до тех пор, пока не будет выполняться условие W W .Если это условие выполняется, прекращают уменьшение расхода суспензии (число оборотов привода насоса k высокого

дают корректирующий сигнал с микропроцессора 2k через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают давление 5 распыла воздействием на число оборотов регулируемого привода насоса k высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не будет выполняться условие €

5

$Р

При насыпной плотности готового

продукта ниже заданного нижнего значения микропроцессор 2k последовательно выдает коррекцию задания сначала регуляторам 28-30 на увеличение влажности готового продукта до заданного верхнего значения (порядок и очередность воздействий на влажность готового продукта аналогичны описанному), а.затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на увеличение давления распыла:

При достижении заданного верхнего значения влажности готового продукта (W We), сравнивают текущее значение насыпной плотности готового продукта (f ) с заданным нижним значением ( fM) . Еслиу /f, то корректирующий сигнал с микропроцессора 2А на регу- лятор 29 через преобразователь 27 на увеличение давления распыла не nofld- ют. Если , то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и увеличивают давление рчспыла воздействием на число оборотов привода насоса k высокого давления до тех пор, пока не будет выполняться условие Ъ$н Третий уровень начинает действовать после того, как завершены процессы, связанные с работой первых двух уровней управления, т.е. когда текущее значение влажности и насыпной плотности готового продукта находятся внутри заданных допустимых пределов.

Подают корректирующий сигнал с микропроцессора 2 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают величину отношения потребляемой мощности насоса Ь высокого давления к расходу готового продукта путем уменьшения расхода суспензии в линии 3 воздействием на число оборотов привода насоса k высокого давления с помощью исполнительного механизма 33. Расход суспензии уменьшают до тех пор, пока либо текущие значения влажности и насыпной плотности готового продукта не выйдут на границу допустимых значений, либо текущее значение

ками, измерения и стабилизации влажности готового продукта с воздействием на расход теплоносителя, измерения

5 и стабилизации разрежения в сушильном объеме с воздействием на отбор отработавшего теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеiO ряют насыпную плотность и потребляемую мощность привода насоса высокого давления, определяют отношение последней к расходу готового продукта и вначале регулируют влажность готового про15 дукта, осуществляя последовательное воздействие на разрежение в сушильном объеме, расход теплоносителя и расход суспензии, затем регулируют насыпную плотность, осуществляя последовательное воздействие на влажность готового продукта и давление распыла, а изменением расхода суспензии устанавливают минимальное знамение отношения потребляемой мощности насоса высокого давления к расходу готового продукта.

отработавшего теплоносителя до достижения в сушильном объеме заданного нижнего значения разрежения, затем увеличивают расход теплоносителя до

35 достижения заданного верхнего значения температуры теплоносителя и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении влажности готового продукта от заданного нижнего значения в

40 сторону уменьшения расход теплоносителя уменьшают.

20

25

отношения потребляемой мощности насо- дз от заданного верхнего значения в сто- са высокого давления к расходу готового продукта не достигнет минимума.

Формула изобретения

рону увеличения вначале уменьшают влажность готового продукта до достижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении насыпной плотности готового продукта от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают влажность готового продукта до достижения ее верхнего предельного значения и затем увеличивают давление распыла.

50

и стабилизации разрежения в сушильном объеме с воздействием на отбор отработавшего теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеряют насыпную плотность и потребляемую мощность привода насоса высокого давления, определяют отношение последней к расходу готового продукта и вначале регулируют влажность готового продукта, осуществляя последовательное воздействие на разрежение в сушильном объеме, расход теплоносителя и расход суспензии, затем регулируют насыпную плотность, осуществляя последовательное воздействие на влажность готового продукта и давление распыла, а изменением расхода суспензии устанавливают минимальное знамение отношения потребляемой мощности насоса высокого давления к расходу готового продукта.

отработавшего теплоносителя до достижения в сушильном объеме заданного нижнего значения разрежения, затем увеличивают расход теплоносителя до

5 достижения заданного верхнего значения температуры теплоносителя и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении влажности готового продукта от заданного нижнего значения в

0 сторону уменьшения расход теплоносителя уменьшают.

0

5

от заданного верхнего значения в сто-

рону увеличения вначале уменьшают влажность готового продукта до достижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении насыпной плотности готового продукта от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают влажность готового продукта до достижения ее верхнего предельного значения и затем увеличивают давление распыла.