Способ автоматического регулирования расхода сыпучего материала Советский патент 1993 года по МПК B65G11/00 

Изобретение относится к автоматическому контролю и регулированию процессов загрузки сыпучих материалов в технологические агрегаты непрерывного действия, в частности процессов загрузки лотковыми вибропитателями таких измель- чительных агрегатов, как мельницы и дробилки. Изобретение может быть использовано в производстве строительных материалов, в теплоэнергетике, химической, огнеупорной промышленности и в других отраслях, где требуется осуществить переработку, обогащение и измельчение сыпучих материалов.

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода за счет учета сыпучих свойств транспортируемого материала.

Положительный эффект достигается тем, что обеспечивается реализация полученной экспериментально функциональной связи для конкретных условий:

Q f (cr.W), где Q - расход сыпучего материала;

а-угол наклона лотка вибропитателя;

W - сыпучесть транспортируемого материала.

Учет сыпучести материала позволяет осуществить контроль и регулирование подачи не по определенной усредненной регулировочной характеристике, а по конкретной, соответствующей транспортируемому в данный момент времени материалу.

Способ автоматического контроля расхода сыпучего материала включает в себя следующие операции: загрузку подбункера сыпучим материалом; гравитационную подачу сыпучего материала из подбункера на

со ы о о

fcb

со

транспортирующую поверхность лотка виб- ропи тателя; виброперемещение сыпучего материала по транспортирующей поверхности лотка вибропитателя; измерение угла наклона транспортирующей поверхности лотка вибропитателя; измерение сыпучести транспортируемого материала; преобразование сигнала отдатчика угла наклона лотка вибропитателя.- преобразование сигнала от датчика сыпучести транспортируемого материала; экспериментальное определение функциональной зависимости расхода сыпучего материала от угла наклона лотка и свойств сыпучести и вычисление расхода сыпучего материала с помощью вычислительного блока с отображением информации о массовом расходе сыпучего материала на измерительном приборе; регулирование угла наклона транспортирующей поверхности лотка вибропитателя.

На фиг. 2 изображена .схема реализации способа автоматического контроля расхода сыпучего материала.

Схема автоматического контроля расхода сыпучего материала включает подбункер сыпучего материала 1, ло ток вибропитателя 2, вибровозбудитель 3, датчик угла наклона А, датчик угла наклона 4, датчик сыпучести 5, преобразователи 6 и 7, вычислительный блок 8, измерительный показывающий прибор 9, исполнительный механизм изменения угла наклона лотка 10.

Процедуре настройки вычислительного блока 8 предшествует процедура экспериментального определения функциональной зависимости расхода сыпучего материала от угла наклона грузо-месущего органа и свойств сыпучести транспортируемого материала. Эта процедура характерна для каждого конкретного случая, т.е. для определенного сыпучего материала.или диапазона изменения его свойств.

Примером конкретного выполнения- описываемого способа может служить следующий способ автоматического контроля расхода сыпучего материала.

Вибрационный питатель типа ПВИ подает сыпучий материал из бункера-наколи-. теля в технологический агрегат непрерывного действия. Подача сыпучего материала таким питателем осуществляется за счет вибротранспортирующего эффекта получаемого от вибрации наклонной плоскости лотка вибропитате.ля. Источником вибрации для такого.питателя является дет балансные электромеханические вибровозбудители серии ИВ .(мотор-вибраторы). Ретуширование производительности питатели типа ПВН производится изменением: угла наклона лока через поворотную ось и

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

осуществляется либо с помощью гидроцилиндра, либо с помощью электромеханического исполнительного механизма общего назначения типа МЭОК (в зависимости от условий эксплуатации). В качестве датчика угла наклона используется встроенный в исполнительный механизм датчик положения регулирующего органа любого типа, например, реостатный.

При работе питателя на кварцевом песке, например, в системе загрузки шламовой мельницы при изготовлении силикатных изделий, основным показателем сыпучести является относительная влажность песка W, поэтому в качестве датчика сыпучести может быть применен влагомер типа ВПП-1, основанный на емкостном методе измерения влажности в потоке сыпучего материала, либо другие влагомеры, например, НИВД-2, Нейтрон-3-1 и пр. Как правило все промышленные влагомеры сыпучего материала в потоке, так же как и приведенные выше, включают в себя датчик влажности и преобразователь, позволяющий получить унифицированный сигнал для связи с другими приборами.

Для определения зависимости Q f (a , W), были проведены эксперименты нз питателе ПВН для песка различной влажности, которую искусственно изменяли от 3% до 14,7%. Производительность питателя измерялась по массовому расходу за фиксированный промежуток времени. Результаты проведенных исследований представлены на фиг. 1, где сплошными линиями обозначены зависимости, полученные при амплитуде вибрации 0,35 мм, а пунктиром при амплитуде 0,4 мм. Из графика следует, что при изменении влажности песка от 3% до 10% увеличение угла наклона при данной производительности происходит по линейному закону, а крутизна прямых на начальном участке определяется интенсивностью вибрации. Рассматривая только линейные участки характеристик a (W), т.е. для вибропитателей работающих на песке влажностью до 10% (при влажности свыше 10% песок теряет свойства сыпучего материала и переходит в псевдосжиженное шламооб- разное состояние), можно записать уравнение, связывающее угол наклона лотка вибропитателя с влажностью песка при постоянных параметрах вибрации для задан- - ной производительности Q;

-A -VV-I- Кг Q. (1)

где А - const - амплитуда-вибрации;

Ki и Ко - коэффициенты, определяющие наклон и положение прямолинейного участка функциональной зависимости соответственно.

Выражение (1) может быть представлено в виде:

Q К3 -а - К4 -W(2)

где Кз KiA;

К К

Реализовать функциональную зависимость (2), позволяющую получить производительность питателя Q по величине угла а и влажности сыпучего материала W, можно на обычном сумматоре, например на усилителе постоянного тока с двумя выходами, причем величины входных резисторов будут определяться значениями Кз и Юз. В общем случае вычислительный блок представляет собой стандартный функциональный модуль, например, входящий в комплекс электрических средств контроля и регулирования на интегральных микросхемах АКЭСР, который позволяет реализовать типовые функции и математические операции - умножение, деление и пр., используя входные унифицированные токовые сигналы. Настройка вычислительного блока, выбор датчика сыпучести и градуировка измерительного прибора осуществляется в конкретных промышленных условиях в зависимости от свойств транспортируемого материала и erq характеристик сыпучести.

Предлагаемый способ автоматического контроля расхода сыпучего материала обеспечивает более высокую точность регулирования подачи по сравнению с существующими за счет учета свойств сыпучести материала, установленной функциональной связи сыпучести и угла наклона грузонесущего органа с расходом сыпучего материала, вычисления по полученной функциональной связи величины расхода сыпучего материала, что весьма существенно в системах дистанционного управления загрузки технологических агрегатов непрерывного действия. В системах

автоматического регулирования загрузки и в системах автоматического дозирования такой способ контроля расхода сыпучего материала обеспечивает более качественные характеристики точности регулирования и

дозирования за счет введения дополни ель- ной обратной связи по производительности питателя вместо связи по положению регулирующего органа, которая не учитывает сыпучих свойств конкретного в данный момент времени транспортируемого материала. Применение такого способа автоматического контроля расхода сыпучего материала позволяет увеличить в 2-КЗ раза точность подачи сыпучего материала и

обеспечить тем самым стабилизацию показателей эффективности работы технологических агрегатов непрерывного действия, в комплексе с которыми этот способ применяется.

Формула изобретения

Способ автоматического регулирования расхода сыпучего материала при его дозировании, предусматривающий его вибротранспортирование по грузонесущему

органу с изменяемым углом наклона при постоянных параметрах вибрации, измерение величины угла наклона грузонесущего органа, сравнение его с заданным значением с последующим регулированием расхода

с учетом результата сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно устанавливают значение сыпучести дозируемого материала, а при регулировании расхода сыпучего

материала осуществляют коррекцию с учетом установленного значения сыпучести.

Назначение: автоматический контроль и регулирование процессов загрузки сУпучих материалов в технологические агрегаты непрерывного действия, Может найти применение при автоматизации лотковых вибропитателей мельниц и дробилок при производстве строительных материалов, теплоэнергетике, химической, зерноперераба- тывающей промышленности. Сущность: осуществляют вибротранспортирование сыпучего материала по грузонесущему органу с изменяемым углом наклона при постоянных параметрах вибрации. Измеряют величину угла наклона грузонесущего органа. Сравнивают его с заданным значением. Дополнительно устанавливают значение сыпучести дозируемого материала. Регулирование осуществляют по результатам сравнения измеренных значений величины угла наклона грузонесущего органа с заданным с учетом установленного значения сыпучести дозируемого материала.2 ил.

Ю