Способ управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка и устройство для осуществления этого способа Советский патент 1979 года по МПК B04B13/00 

Изобретение относится к технике управления работой центробежных сепараторов с периодической выгрузкой осадка и может быть использовано в пищевой и химической промынленности.

Известен способ управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка, заключающийся в определении момента заполнения шламового пространства осадком путем измерения концентрации и расхода тяжелой, фазы в исходном продукте и вычисления количества отложившегося осадка.

Известно устройство для.осуществления указанного способа, содержащее датчик концентрации тяжелой фазы в исходном продукте, интегратор и вычислительный блок для определения момента заполнения осадком ишамового пространства и управления переключением циклов 1..

Недостатком известного способа и уст)ройства для его выполнения является то, что они не обеспечивают достаточной точности определения момента заполнения шламового пространства осадком вследствие измерения только концентрации тяжелой фазы в исходном продукте. Известный способ не предусматривает измерения и контроля концентрации тяжелой фазы вфугате, которая может изменяться в процессе работы сепаратора.

Кроме того, в известном способе

0 не учитывается то, что в процессе работы сепаратора осадок может уплотняться, если цикл сепарирования продолжается в течение длительного времени, что приводит к невозможности его выгрузки и требует разбор5ки и чистки сепаратора и, тем. саМым, вызывает резкое снижение его средней производительности.

Кроме того, известное устройство определяет лишь момент разгрузки

0 сепаратора, но не обеспечивает управления циклом сепарирования и, тем самым, заданного качества разделения.

Наиболее близким решением к опи5сываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является известный способ управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка и уст0

ройство для его выполнения. Этот способ предусматривает измерение концентрации тяжелой фазы в фугате сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного продукта, определение момента разгрузки сгущенного продукта (2.

Недостатками известного способа и устройства для его выполнения является то, что возрастание уноса твердой фазы с фугатом при полном заполнении шламового пространства сгущенным продуктом, вследствие чего возрастает плотность фугата и отключается подача исходного продукта в сепаратор, т.е. отсутствие возможности осуществить качественное разделение исходного продукта и регулирование процесса сепарирования. Определение момента заполнения шламового пространства сепаратора по концентрации тяжешой фазы в фугате не дает возможности определить количество вьщеленной тяжелой фазы и соотношения тяжелой и легкой фаз в сгущенном продукте. Известный способ не обеспечивает максимальной средней производительности при заданной концентрации тверды : частиц в фугате.

Цель изобретения - улучшение качества разделения и увеличение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в описываемом способе управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка, предусматривающем измерение концентрации тяжелой фазы в Фугате, сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного продукта, определение момента разгрузки сг тценного продукта с последующей промывкой, согласно изобретению, измеряют расход исходной суспензии и фугата и концентрацию тяжелой фазы в исходной суспензии, вычисляют количество осадка в шламовом пространстве и содержание тяжелой ф.азы в последнем, сравнивают |1олученное значение содержания фазы с заданньлм и воздействуют на подачу исходной суспензии в зависимости от величины этого сравнения, при этом момент разгрузки определяют путем сравнения количества осадка в шламовом пространстве с заданным максимальным и сравнения продолжительности работы сепаратора при оптимальном количестве осадка в шламовом пространстве с заданной максимгшьной продолжителностью, а промывку осуществляют в зависимости от результата сравнения концентрации тяжелой фазы в фугате заданной максимальной и результага сравнения величины расхода исходной суспензии с его минимальной зaдaF нoй величиной.

Устройство для осуществления описываемого способа, содержащее датчики расхода исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в последнем, вычислительную систему, блок управления исполнительными механизмами, регулятор подачи исходного продукта, согласно изобретению снабжено последовательно соединенными датчиками расхода Фугата и концентрации тяжелой фазы в фугате, выходы которых соединены с вычилительной системой двумя логическими схемами ИЛИ для формирования команд на разгрузку и промывку сепаратора, выходы которых связаны с блоком управления исполнительными Механизмами, последовательно соединенными между собой генератором, счетчиком импульсов и дешифратором, связанным с первой логической схемой ИЛИ, пороговыми элементами максимального объема и оптимального объема осадка. Входы которых связаны с вычислительной системой, а выходы, соответственно, с первой логической схемой и генератором и пороговыми элементами по минимальному расходу исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в фугате, входы которых связаны с датчиком расхода исходного продукта и датчиком концентрации тяжелой фазы в фугате, а выходы - со второй логической схемой ИЛИ.

При зтом вычислительная система содержит соединенные между собой ряд блоков умножения, интеграторов, сумматоров и блоков деления, при этом входы первого блока умножения заны с выходами датчиков расхода и центрации исходной суспензии, входы второго - с выходами датчиков расхода и концентрации твердой фазы фугата, а вход сумматора - с выходами датчиков расхода исходного продукта и фугата.

На Фиг.1 изображена схема устройства для выполнения способа управления работой сепаратора с периодической выгрузкой осадка; на фиг.2 вычислительный блок; на фиг.3 - график процесса сепарирования.

Устройство (фиг.1) содержит датчики 1 и 2 расхода исходного продукта и фугата, датчики 3 и 4 для определения концентрации тяжелой фазы в исходном продукте и фугате, пороговые элементы 5,6,7 и 8 по максимуму концентрации тяжелой фазы в фугате, по минимуму расхода исходного продукта, по максимуму объема шламового пространства и по оптимальному для данного продукта овъему осадка, соответственно, исполнительные механизмы 9 на трубопроводах сепаратора 10, вычислительный блок 11, генератор 12 и счетчик 13 импульсов, дешифратор 14, две логические схемы ИЛИ 15 и 16 для формирования команд на разгрузку и промывку сепаратора и блок 17 управления клапанами, регулятор 18 подачи исходного продукта, регулирующий клапан 19 подачи.

Вычислительная система для определения качества разделения содержит первый, второй и промежуточный блоки 20, 21, 22 умножения, интеграторы 23, 24, первый и второй блоки 25,26 деления и сумматоры 27, 28, 29, 30. Для формирования сигнала, пропорционального содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте, входы блока 20 умножения связаны с датчиком 1 расхода исходного продукта и датчиком 3 для определения тяжелой фазы в нем, а выход через сумматор 28 связан с первым интегратором 23, при этом входы второго блока 21 умножения связаны с датчиком 2 расхода Фугата и датчиком 4 определения концентрации тяжелой фазы в Фугате, а вьлход - через сумматор 28 связан с первым интегратором 23.

Для оформления сигнала объема отложившегося сгущенного продукта выход сумматора 27 соединен со вторым интегратором 24, а входы с датчиками 1 и 2 расхода исходного продукта и фугата.

Для формирования сигнала, пропорционального программируемому содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте, первый вход промежуточного блока 26 деления соединен со входом интегратора 24, а выход промежуточного блока 26 деления связан с первым входом промежуточного блока 22 умножения, второй вход которого соединен со входом первого интегратора 23, при этом вьосоды первого интегратора 23 и промежуточного блока 22 умножения через сумматор 30 соединены с третьим блоком 25 деления, формирующим сигнсш, пропорциональный программируемому содержанию тяжелой фазы в сгущенном продукте на конец процесса разделения.

На графике (фиг.З), иллюстрирующем способ управления работой сепаратора :

W - 1 онцентрация тяжелой фазы в сгущенном продукте шламового пространства;

Wjj- программируемое содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте на конец прогресса;

t - текущее время;

объем отложившегося сгущенного продукта;

MUA- объем шламового пространства;

W - концентрация тяя;елой фазы в секундном количестве отлагающегося продукта;

Q - подача исходного продукта.

5 в момент времени t процесс сепарирования характеризуется параметрами W , УТЧ , WH , Q . Считая параметры неизменными, программируем время процесса сепарации (линия 1 фиг. 36), получаем время tnp.i при этом программируется конечное содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте WM (линия 1 фиг. За ) . Если Кщ меньше заданного содержания тяжелой фазы сгущенного продукта Wjo , то необходимо уменьшить подачу. Уменьшаем подачу до величины Q (фиг.Зг), при этом содержание тяжелой фазы в количестве

0 отлагающегося за с сгущенного

продукта увеличивается до величины W. За время программирования (промежуток между ti и tj реального времени очень мал и опреде5 /ляется скоростью вычислений) содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте шламового пространства увеличилось до W;. В момент времени tj программируется конечное соQ держание тяжелой фазы в сгущенном продукте }кг (линия 2 фиг. За), которое оказалось больше WJддJ поэтому необходимо несколько увеличить подачу до QJ (фиг.Зг). При этом содержание тяжелой фазы в количестве отлагающегося за с сгущенного продукта уменьшится до Ws и программируемое конечное содержание тяжелой фазы в сгущенном продукте станет

равным .(линия 3 фиг. За). 0

Использование предлагаемого способа управления сепаратором позволит управлять качественными показателями процесса разделения в сепара5 Topej добиваясь их соответствия заданным требованиям, своевременно определятьнеобходимость разгрузки и промывки, что повышает производительность сепаратора и уменьшает

0 потери продуктов.

Формула изобретения

1. Способ управления работой de- паратора с периодической выгрузкой осадка, предусматривающий измерение концентрации тяжелой фазы в фугате, сравнение ее с заданной с последующим воздействием на подачу исходного продукта, определение 0 момента разгрузки сгущенного пЕюдукта с последующей промывкой, о т л ичающийс я тем, что, с целью улучшения качества разделения и увеличения производительности, измеряют 5 расход исходной суспензии и фугата, и концентрацию тяжелой фазы в исходной суспензии, вычисляют количество осадка в шламовом пространстве и содержание тяжелой фазы в последнем, сранивают полученное значение содержания тяжелой фазы с заданным и воздействуют на подачу исходной суспензии в зависимости от величины этого сравне.ния, при этом момен.т разгрузки определяют путем сравнения количества осадка в шламовом пространстве с заданным максимальным и сравнения продолжительности работы сепаратора при оптимальном количестве осадка в шламовом пространстве с заданной максимальной продолжительностью, а прот мывку осуществляют в зависимости от результата сравнения концентрации тяжелой фазы в фугате с заданной максимальной и результата сравнения величины роста исходной суспензии с его минимальной заданной величиной.

2, Устройство для осутдествлёния способа по П.1, содержащее датчики расхода исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в последнем вычислительную систему, блок управления исполнительными механизмами, регулятор подачи исходного продукта, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными датчиками,расхода фугата и концентрации тяжелой фазы в Фугате, выходы которых соединены с вычислительной системой двумя логическими .схемами ИЛИ для формирования команд Иа разгрузку и прокывку сепаратора, в .оды которых связаны с блоком управления исполнительными

MGxaHH3MaNm, последов-ательно соединенными между собой генератором, счетчиком импульсов и дешифратором, связанным с первой логической схемой ИЛИ, пороговыми элементами максимального объема и оптимального объема Осадка, входы которых связаны с вычислительной системой, а выходы, соответственно, с первой логической схемой и генератором и пороговыми элементами по минимальному расходу исходного продукта и концентрации тяжелой фазы в Фугите, входы которых связаны с датчиком расхода исходного продукта и датчиком концентрации тяжелой фазы в фугате, а выходы - со второй логической схемой ИЛИ,

3. Устройство для осуществления способа по п.2, отличающеес я тем, что вычислительная система содержит соединенные между собой ряд блоков умножения, интеграторов, сумматоров и блоков деления, при этом входы первого блока умножения связаны с выходами датчиков расхода и концентрации исходной суспензии, входы второго - с выходами датчиков расхода и концентрации твердой фазы фугата,. а вход сумматора с выходами датчиков расхода исходного продукта и фугата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Патент ФРГ 1186414, кл, 82 В, 15 опублик, 1965.

2.Заявка f 2067547/13,

кл. В 04 В 13/00, 1974, по которой принято решение о вьвдаче авторского свидетельства.

I

ZrtVbH