Способ автоматического регулирования процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане Советский патент 1990 года по МПК F26B25/22 

сителя на входе в барабан, датчики 15 и 16 соответственно влажности и расхода высушенного материала, датчики 17 и 18 соответственно давления теплоносителя на входе и выходе из слоя, датчики 19 и 20 соответственно частоты вращения и угла наклона барабана 1, датчик 21 расхода греющего пара, датчик 22 расхода исходного материала, датчики 11-20 через соответствующие вторичные приборы 23-32 подключены к микропроцессору 33, выходы которого через преобразователи 34 и 35 и локальные регуляторы 36-40 подключены к исполнительным механизмам 41-46 соответственно, установленным на приводе вентилятора 4, на линии 7 подачи греющего пара в калорифер 3, на приводе изменения угла наклона барабана 1, на приводе вращения 2 барабана 1 и на линии 9 подачи исходного материала в барабан 1.

Способ автоматического регулирования процесса сущки сыпучих материалов во вращающемся барабане осуществляют следующим образом.

С помощью датчиков 11-20 и вторичных приборов соответственно информация о ходе процесса сушки передается в микропроцессор 33, в который предварительно вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя на допустимый перепад давления теплоносителя, на угол наклона барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала.

При отклонении текущей влажности высушенного материала, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 26, в микропроцессор 33 последовательно по четырем каналам управления выдается корректирующий сигнал сначала локальному регуляюру 39 через преобразователь 34 на умень- щение расхода греющего пара в калорифер 3, затем регулятору 36 на уменьшение расхода теплоносителя, далее регулятору 38 на уменьшение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на увеличение угла наклона барабана 1. Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыдущий выйдет на минимальное ограничение, предварительно введенное в микропроцессор 33, при этом включение каналов управления прерывается как только фактическое значение влажности W станет равнйм . Необходимость применения каждого из каналов управления определяют в соответствии с алгоритмом. Уменьшают расход греющего пара в линии 7 посредством установленного на этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сущ ильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, с задан10

20

ным минимальным значением Ьад.иин. и при достижении заданного минимального значения, например, 120-130°С прекращают уменьшение расхода греющего пара в линии 7, т. е. прекращают корректирующее воздействие по первому каналу управления. Сравнивают фактическую величину влажности с заданной: при условии их равенства корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода теплоносителя, частоты вращения барабана, угла наклона не подают; при условии, когда W. ;и эад,мин, начинают коррекцию по второму каналу управления, для чего уменьшают расход теплоносителя путем уменьшения чис15 л а оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 41. Сравнивают фактический перепад давления теплоносителя, измеряемый датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29, с заданным минимальным значением и при достижении заданного минимальным значением, например, 0,3-0,4 кПа прекращают уменьшение расхода, т. е. прекращают корректирующее воздействие по второму каналу управления. Сравнивают U и задмнн.

25 При условии ,nMHM корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение частоты вращения и угла наклона не подают. Если 11/ И/ зад.мин начинают подачу корректирующего воздействия на третий канал управления, для чего подают коррек30 тирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и уменьшают частоту вращения барабана до достижения минимально допустимого значения, например 0,83-10- 0,93- . После этого прекращают подачу корректирующего воздействия на третий ка35 нал управления.. Сравнивают W и W:ia-i-«HH. Если 11 .мин корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на изменение угла наклона не подают.

Если .MHH, то начинают подачу

40 корректирующего воздействия на четвертый канал управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 37 и посредством исполнительного механизма 43 увеличивают угол наклона барабана 1 до достижения заданно45 го максимального его значения или выполнения условия .мин.

При отклонении текущей влажности высушенного материала в сторону увеличения, т. е. при условии .мик микропро50 цессор 33 производит включение каналов управления в том же порядке и сначала выдает коррекцию сигнала локальному регулятору 39 на увеличение расхода пара в линии 7, затем регулятору 36 на увеличение расхода теплоносителя, далее регулятору 38

55 на увеличение частоты вращения барабана 1 и регулятору 37 на уменьшение угла наклона барабана 1. В этом случае включение канала определяется алгоритмом. Увеличивают расход греющего пара в линии 7 посредством установленного на этой линии локального регулятора 39 с исполнительным механизмом 42. Сравнивают фактическую температуру сушильного агента, измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 32, с заданным максимальным значением Ьалмим и при его достижении, например, 150-160°С прекращают увеличение расхода греющего пара в линии 7, отключая первый канал управления. Сравнивают W с И/зад.макс. При условии W:i;uM;iKc корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение расхода сушильноги агента, частоты вращения барабана, угла наклона не подают, при условии, когда ,L; V;IK.- включают второй контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 34 и увеличивают расход теплоносителя путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 4 посредством исполнительного механизма 41. Сравнивают фактический перепад давления теплоносите тя, измеряемого датчиками 17 и 18 и вторичными приборами 28 и 29 с заданным максимальным значением и при достижении заданного максимального значения, например 3,35- 3,45 кПА прекращают увеличение расхода теплоноситатя, отключая второй контур управления. Сравнивают W с .макс. При условии .макс корректирующие сигналы с микропроцессора 33 на изменение частоты вращения и угла наклона не подают. Если .мaкc включают третий контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 38 и увеличивают частоту вращения до достижения заданного максимального значения, например 11,46-10 -12,46- , после чего третий контур управления отключают. Сравнивают W с .ал«акс. Если W и : адчакс, корректирующиИ сигнал с микропроцессора 33 на изменение угла наклона не подают. Если .jMaKc, включают четвертый контур управления, для чего подают корректирующий сигнал с микропроцессора 33 на регулятор 37 и посредством исполнительного механизма 43 уменьщают угол наклона барабана к горизонту до выполнения условия зад.макс или до достижения максимального значения угла наклона барабана 1.

В процессе регулирования микропроцессор 33 по информации датчиков 11 и 12 потребляемой мощности, соответственно

электропривода вентилятора 4 и электропривода 2 вращения барабана 1, а также информации с датчика 16 расхода высушенного материала непрерывно определяет величину суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала R, по которой осуществляет коррекцию задания регулятору 40 на изменение расхода исходною материала посредством исполнительного механизма 45. При увеличении текущей величины R от заданного значения уменьщают расход исходного материала, а при уменьшении текущей величины R соответственно увеличивают.

Изменение расхода исходного материала

осуществляют до тех пор, пока либо величина суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала не достигнет заданного значения, либо пока влажность высушенного материала не вы

идет за заданный интервал.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования

5 процесса сушки сыпучих материалов во вращающемся барабане, преимущественно семян подсолнечника, путем измерения и стабилизации влажности высушенного материала, изменения частоты вращения и угла наклона барабана, измерения температуры

0 и расхода теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно измеряют расход греющего пара, давление теплоносителя над и под слоем материала, угол наклона барабана, расход исходного и высу5 шенного материала, мощность электроприводов вентилятора и барабана, и по полученным величинам мощностей, количеству подводимого тепла и массе высушенного материала определяют величину удельных энергозатрат с коррекцие-й ее в сторону уменьшения путем изменения расхола исходного материала, а при отклонении значения влажности высушенного матер 1ала от заданной последовательно регу.чируют расход греющего пара до достижении предель5 ного значения температуры теплоносителя расход теплоносителя до достижения предельно заданного значения перепада давления теплоносителя частоту вращения барабана до допустимого ее значения, а угол наклона барабана изменяют до пQлyчeния заданного значения влажности материала.

МкПр 33

Изобретение относится к области автоматизации процессов сушки сыпучих материалов и позволяет повысить точность регулирования. Предварительно в микропроцессор 33 вводят минимальное и максимальное ограничения на температуру теплоносителя, на допустимый перепад давления теплоносителя, на угол наклона барабана 1 к горизонту и на частоту его вращения, на допустимую влажность высушенного материала, а также задают оптимальное значение соотношения суммарной удельной мощности на единицу массы высушенного материала (R). При отклонении текущего значения влажности за пределы заданного интервала микропроцессор 33 последовательно выдает корректирующее воздействие по 4 каналам управления сначала на локальной регулятор 39 на изменение расхода греющего пара до выхода за заданный интервал температуры теплоносителя, затем на регулятор 36 на уменьшение расхода теплоносителя до выхода за заданный интервал перепада давления. После этого воздействуют на регулятор 38 для изменения частоты вращения барабана 1 до выхода за заданный интервал частоты вращения и, на конец, воздействуют на регулятор 37 для изменения угла наклона барабана 1 до достижения заданной влажности или до выхода за заданный интервал угла наклона. Кроме того, поддерживают оптимальное значение R путем изменения расхода исходного материала. Переход на каждый последующий канал управления осуществляют после исчерпания возможностей регулирования на предыдущем канале. 1 ил.