Устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров Советский патент 1980 года по МПК B01D37/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к производствам, связанньам с разделением суспензией на жидкую и гвердую фазы, и может быть использовано для управления процессами фильтрования и промывки осадков в химической и целлюлозно-бумажной промышленностях.

Известно устройство автоматического регулирования процесса промывки волокнистой суспензии в вакуумфильтрах, содержащее датчики уровня суспензии в ванне фильтра, скорости вращения фильтрукнцего барабана, концентрации, расхода поступающей волокнистой массы (суспензии), соединенные с регулятором скорости вращения барабана i .

Однако известное устройство не о Зеспеч.ивает эффективного управления блоком последовательно соединенных фильтров, в которых, с целью более погного разделения суспензии на жидкую и твердную фазы, кроме процесса фильтрования, происходящего внижней части погруженного в суспензию барабана, используют и подачу промывной воды на верхнюю часть барабана с образовавшимся осадком, так как отсутствуют связи между выходным ка-г чёственным показателем процесса БЛОКОМ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВ

(степенью промывки осгадка) и режимными регулирунзщими параметрами, обеспечивающими заданную степень промлвки в верхней части барабана. 5 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для автоматического управления блоком барабанных фильтров с начсшьной и промежуточной ваннами,

10 которое содержит регулятор расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра, связанный с датчиком степени промывки осадка в этом фильтре, регулйторы расхода фильтра 5 та на промывку остальных барабанных фильтров, связанные с датчиком расхода промывной воды на промывку последнего фильтра, регулятор расхода фильтрата в начальную и промежуточные ванны, связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспензии/ при этом регулятор расхода фильтрата на промывку соединены также с датчиками уровня фильтрата

25 в баках .

Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества управления по поддержанию заданной степени (качества) промывки осадка от сухого

3Q вещества, растворенного в жидкой фазе в условиях частых и больших возмущений на входе барабанных фильтров по концентрации сухого вещества в жидкой фазе суспензии, так как соединение регулятора расхода промывной воды с установленным на последнем по коду движения суспензии барабанном фильтре датчиком степени промывки осадка обеспечивает изменение расход промывной воды и соответствующих ему расходов фильтрата на промывку с постоянным по отношению к возникающим на входах барабанных фильтров возмущениям временным запаздыванием, обусловленным инерционностьюпрохождения возмущений от точки их возникновения на входах барабанных фильтров до точки измерения результата их воздействий, т.е. точки измерения степени промывки осадка на последнем барабанном фильтре, и выражающемся в сумме постоянных времени находящихся между этими точками барабанных фильтров. Такое запаздывание междумоментом возникновения возмущений и моментом измерения результата их воздействий, а значит и моментом приложения управляющих воздействий по их компенсации приводит к значительным динамическим погрешностям управления и длительному времени переходных процессов.

Цель изобретения - повышение качества управления блоком барабанных фильтров за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено датчиками плотности фильтрата, поступающего в начальные и промежуточные ванны, сумматором, вход которого соединен с выходами датчиков -плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с регулятором расхода промывной воды-на промывку последнего барабанного фильтра.

На чертеже представлена схема устройства для автоматического управления блоком барабанных фильтров в процессе разделения волокнистой суспензии

Устройство состоит из барабанных фильтров 1 и 2 с начальной 3 и промежуточной 4 ваннами, датчика 5 расхода, соединенного с регулятором б расходапоступающей суспензии, датчика 7 расхода, соединенного с регулятором 8 расхода.фильтрата на разбавление в начальную ванну 3, датчика 9 расхода, соединенного с регулятором 10 расхода фильтрата в промежуточную ванну 4, датчика 11 расхода, соединённого с регулятором 12 расхода фильтрата на промывку барабанного фильтра 1, датчика 13 расхода, соединенного с регулятором 14 расхода воды на промывку барабанного фильтра 2, и датчика 15. степени промывки осадка, соединенного также с регулятором 14. При этом регуляторы 8 и 10 соединены с датчиком 5 расхода. Кроме того, на линии 16 подачи фильтрата в начальную ванну 3 установлен датчик 17 плотности фильтрата, а на линии 18 подачи фильтрата в промежуточную ванну 4 - датчик 19 плотности, причем датчики подключены к сумматору 20, выход которого соединен со входом дифференцирующего блока 21, подключенного к регулятору 14. Устройство работает следующим образом. ,

В зависимости от измеренного датчиком 5 расхода поступающей суспензии изменяется расход фильтрата на разбавление в начальную ванну 3 регулятором бив промежуточную ванну 4 регулятором 10, а в зависимости от измеренной датчиком 15. степени промывки осадка изменяется регулятором 14 расход воды на промывку барабанного фильтра 2, в зависимости от значения которого, измеряемого датчиком 13, изменяется регулятором 12 расход фильтрата на промывку барабанного фильт15а 1. При этом корректируется изменение регулятором 14 расхода промывной .воды в зависимости от.величины поступающего., с блока дифференцирования 21 сигнала, который пропорционален скорости изменения взвешенной суммы плотностей фильтратов., идущих на разбавление в ванны 3 и 4.Концентрация поступающей в начальную ванну 3 суспензии по волокну в среднем составляет 2%, а концентрация осадка (также по волокну), поступающего с барабанного фильтра 1 в промежуточную ванну 4, составляет 12% и в обоих случаях, путем разбавления фильтратом, по технологическим соображениям доводится до 1%, что трбует подачи через линию 16 в начальную ванну 3 на одну единицу объема поступающей. суспензии одной единицы объема фильтрата, и через линию 18 в промежуточную ванну 4 на одну единицу объема осадка --одиннадцати единиц объема фильтрата. Такие объемные соотношения, т.е. 1:1 между суспен:зией и разбавляющим ее фильтратом в начальной ванне 3 и 11:1 между осадком и разбавляющим его фильтратом в промежуточной ванне 4, свидетельствует о том, что концентрация сухих веществ в жидкой фазе сус-г пензии в начальной ванне 3 и особенно в промежуточной ванне 4 в значительной степени определяется концентрацией И5 в фильтратах, поступающих через линии 16 и 18, соответственно, в ванны 3 и 4 на разбавление. Поэтому и возмущения на входе барабанных фильтров 1 и 2, т.е. в ваннах 3 и 4,

В такой же значительной степени определяются возмущениями по концентрации сухих веществ в поступающих по линиям 16 и 18 -фильтратах, причем неодинаковость объемных соотношений определяет и разную степень влияния возникающих возмущений со стороны коцентрации сухих веществ в фильтрах н степень промывки от них осадка, измеряемую датчиком 15.

Установка датчиков 17 и 19 плотности на линиях 16 и 18 с учетом однозначной связи между плотностью фильтрата и концентрацией сухих веществ в нем и соединение их с сумматором 20 позволит на его вькоде получать взвешенную информацию о возникающих со стороны концентрации сухих веществ в жидкой фазе суспензии возмущениях на входе барабанных фильтров 1и 2 без запаздывания,обусловленного инерционностью барабанных фильтро и равного при возмущениях на барабанном фильтре 1 постоянных времени барабанных фильтров 1 и 2, а на барабанном фильтре 2 - его постоянной времени, с которым реагирует на возникающие возмущения сигнал от датчика 15 степени промывки осадка на фильтре 2.

Соединение сумматора 20 с регулятором 14 через блок 21 дифференцирования обеспечивает без запаздывания .автоматическую коррекцию расхода промывной воды (и,соответственно, расходов фильтратов на промывку) в зависимости от объективной информаци о скорости возникновения-возмущений, за счет чего сокращается время переходных процессов и уменьшаются динамические погрешности управления, причем коррекция в зависимости от скорости изменения возникакидих возмущений дополнительно уменьшает ошибку управления и повышает его устойчивость .

Таким образом, предлагаемое устройство для автоматического управ764702

ления блоком барабанных фильтров обеспечивает повышение качества управления за счет сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления блоком барабаннцх фильтoров с начальной и промежуточной ваннами, содержащее регулятор расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра, связанный с датчиком степени промывки осадка в указанном

5 фильтре, регуляторы расхода фильтрата на промывку остальных барабанных фильтров, связанные с датчиком расхода воды на промывку последнего фильтра, регуляторы расхода фильтрата в начальную и промежуточные ванны,

0 связанные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспензии, отличаю-щееся тем, что, с целью повышения качества управления

/ блоком барабанных фильтров за счет

5 сокращения времени переходных процессов и уменьшения динамических погрешностей управления, устройство снабжено датчиками плотности фильтра, поступающего в начальную и. про0межуточные ванны, сумматором, вход которого подключен к выходам датчиков плотности, и блоком дифференцирования, вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с регуля5тором расхода воды на промывку последнего барабанного фильт а.

Источники информации, принятью во. внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .

0 499882, кл.В 01 О 25/24,12.07.74.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2434896/29-12, : кл. О 21 С 9/06, 30.12.1976 (прототип).

4-Ы