Способ управления приготовлением однородной смеси Советский патент 1982 года по МПК C04B7/36 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРИГОТОВЛЕНИЕМ ОДНОЮДНОЙ

I

Изобретение относится к управлению прЗцессом приготовления однородной смеси различных материалов (сыпучих, помещенных в жидкую фазу, либо жидких) и может быть использовано в цементной, химической и других отраслях промышленности, где для приготовления сырьевой смеси используется процесс заполнения смесью накопительной емкости, в которой происходит перемешивание CMfr си«. как правило, пневматическое или механвческое, до получения однородной по химическому составу массы смеси.

Наиболее близким по технической сунщости к изобретению является способ управления приготовлением однородной смеси при заполнении накопительной емкости смесью, включающий измерение химического состава и количества поступающей в емкость смеси, определение степени неоднородности смеси по химическому составу и определение дтггельиости перемешивания смеси после окончания заполнения емкости до получегош однородной смеси 1 .

СМЕСИ

Недостатком такого способа является то, что процесс перемешивания начинается только

после окончания заполнения емкости, что приводит к увеличению длительности цикла при. готовления однородаой смеси в емкости. Вместе с тем, для современных высокопроизводительных технологических линий оборачиваемость накопительных емкостей (т.е. длительность цикла приготовления смеси) зачастую является основным фактором, лимитирующим производительность участка приготовления смеси, особенно в тех случаях, когда по тем или иным причинам полученная однородная оказьшается некондиционной по химическому составу и нуждается в корректировании путем ввода в емкость дополнительной смеси, что существенно увеличивает цикл приготовления смеси.

Целью изобретения является повышение качества управления за счет сокращения цикла приготовления одиородной смеси в накопительной емкости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления приготов;1 ни :м 39 однородной смеси при эдполнении накопительной емкости смесью, включающему измерение химического состава и количества поступающей в емкость смеси, определение степени ее неоднородности по химическому составу и определение Длительности перемешивания смеси после окончания заполнения емкости до получения однородной смеси, дополнительно задают минимальный к максимальный уров ни заполнения емкости, а степень неоднородности смеси по химическому составу определяют после достижения заданного минималь.ikoTO уровня заполнения при одновременном перемешивании смеси в емкости, причем пум степени неоднородности смеси ниже задашоЙ величины прекращают заполнение емкости, при степени неоднородности вьиие заданной величины продолжают заполнение емкости, после достижения заданного максимального уровня запо1шения емкости прекращают ее заполне ние и определяют необходимую длительность перемеогавания смеш после окончания заполнения емкости до получения однородной СМеся Сущность способа заключается в следующем Модель процесса перемешивания в емкосш базируется на условии Постоянства скорости изменения степени неоднородности смеси в процессе перемещивания; пусть далее степень неоднородности портупаюц ей смеси N определяется, например) по средаему квадратичном отклонению контролируемого компонента хим чвского состава смеси х от заданного зна:чения Xj9 (Xrx«)4) fSft к -. количество поступивших пораиЯ (под порцией понимается количество cMeot, которому соотве1гствуе1 проведенный анализ химического состава). Тогда с учетом перемешивания степень неоднородносга смеси в момент цоступления (I + 1)-й порции ; определяется по формупе. - ND. Wviехр{ tWLHМн(Х1н-Хъ9) Z + 4 .где NO I, NO 141 - степени неоднородности см си {-и И (i + 1)-й порций в момент временя поступления 1-й и.(1 1)-й порщп, соответственно; t|n - время ввода (f + 1)-й по ции, отсчитанной от момента ввода Кй порции; W - количество смеси в j-ой порции; - козффициент интенсивности перемешив определяется конструкцией емкости я истемы перемешивания, расходом воздуха ри пневматическом перемешивании, либо скоостью движения вращающихся частей при меаническом перемешнвании. При дискретном контроле химического состава поступающей смеси под моментами потупления i-й порщш смеси понимаются моменты отбора соответствующих проб. При непрерывном контроле химического состава (или при малой дискретности контроля) величины порций определяется с учетом требованш достоверности и представительности результатов состава поступающей смеси. При отсутствии перемешивания одновременно с заполнением уменьшение степени неоднородаости смеси по мере ввода очередных порот достигается только в том случае, если (АИ -Хьэ)NL т.е. степень неоднородности вновь, поступающих порций меньше, чем степень неоднородности смеси, имеющаяся в емкости. Такая ситуация, в приН1отё возможга,однако, в общем случае нереализуема, так как в процессе заполнения емкостя смесью с целью поКучшия смеси заданного химического состава приходится компенсировать отклонениями химического состава поступаю1ЦИХ порций от задания отклсшешся химического состава получающейся в емкости смеси. Бели же одаовременно с заполишием емкости производится леремешивание смеси в ней, то уменьше1гае степени неодкородаости смеси по мере ввода очередных порций может быть до-, сткгнуто при YXiH -Xi)J-No,L где а - коэффициент. Например, 1фи tj т const (0. const, Wj W const, получаем, что с ро том i веяичина л увеличивается я % Из формулы (4), в ча1стности, следует что в процессе заполнения емкости одновременно с перемеошваннем емеся может быть достигнуто равенство N| Мзд. Это будет означать, что при прекращешга запоАиения емкости в данный момент амесь.в емкоста окажется требуемой степени яеодпородиости, т.е. готовой. Пря этом дп11те)Ш1осгь цикла приготовления однюродвой 1емеся в емкости.совпадает с длительностью ее заполнения, т.е. примет наюлеиыте значение. Однако ясно, что прекращение заполнения емкости может бь1ть осуществлено только в том случае, если достигнут- некоторый заданный минимальный уровень ее заполнения, в противном случае прекращение заполнения нецелесообразно, так как полученный объем готовой смесн слишком мал Если же равенство Ni Мзд. в процессе заполнения емкости не достигается, то по окончании заполнения можно определить достигнутую стелень неоднородности смеси н найти требуемую длительность перемешивания смеси до получения однородной смеси в емкости, иапример по формуле .-En5i-. щ- ifl Способ управления осуществляют следуюшим образом. Заполняют емкость смесью при одновременном перемешивании смеси, контролируют хямя ческий состав и количество поступающей в/ емкость смеси, определяют степень неодно| 6дности смеси по химическому составу и сравнивают получаемую степень иеодиородности с заданным значением. После достижения задан ного минимального уровня заполнения емкости смесью, если степса нёодаородноЬти смеси не превышает задашюй, прекращают заполнение емкости. При этом в емкости оказывается гатовая, т.е. однородная по химическому составу смесь. В {фотивном случае продолжают заполнение екосости, а после достижения заданiHoro максимального уровня ее заполнения-ерекpaщaюt заполнение и, исходя из рассчитанной степени неоднородности смеси в емкости, опредекяют необходимую длительность перемешизвания смеси после окончания заполнения емкости до получения однородной смеси. Указа1шый способ применим н в том случае, есАи перемешивание смеси в емкости начинается не одновременно с началом заполнения емкости, а несколько позднее. Способ у1фавлеш1я приготовления смеси быть реализован при ручном управлении iпроцессом, но наиболее эффективным оказы-.. вается его применение в составе АСУ.ТП. Источником эффективности применения способа является повьипение оборачиваемости емкостей, что позволяет увеличивать выпуск готовойсмеси требуемого качества при минимизации капитальных вложений на сооружение емкостей. Формула изобретения Способ управления приготовлением однородной смеси при заполиении накопительной емкости смесью, включаюноо измерение химического состава и количества поступающей в емкость смеси, определение степош ее неоднородности по химическому составу и определение длительности перемешивания cMeot после окончания заполнения емкости до получения однородной смеси, отличающяйс я тем, что, с целью повышения качества управления за счет сокращения цикла П1жгатовления однородной смеси в накопительной емкости дополнительно задают минимальный я максимальный уровни заполнения емкости, а степень неоднородности смеси по химическому составу определяют после достиже1шя заданного минимального овня заполнения при одновременном перемешивании смеси в емкости, причем при. пепеаи неоднородности смео аиже заданной величины прекра1 ют эшолвеине ёмкости, при степога неоднородности выше, заданной величины продолжают заполнение емкости, после достижения заданного максимального уровня заполнмия емкости прекращают ее заполнение и определяют необходимую длителыюсть перемеошвания смеси после окончания заполнения емкости до получения : однородной смеси. Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N649674, кл. С 04 В 7/36, 1977 (прототип).