Устройство для автоматического управления процессом помола в вентилируемой шаровой мельнице Советский патент 1982 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом помола в вентилируемых шаровых мельницах и может найти применение в цементной и других отраслях промышленности, где применяется тонкое измельчение материалов. Известен способ автоматического управления процессом помола, в котором описано устройство, содержащее датчик контроля, частотный фильтр и блок соотношений 1. Недостатком данного устройстваявляется то, что оно не учитывает зависимость эффективности процесса измельчения от аспирационного режима в агрегате. Кроме того, устройство обладает низким быстродействием. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического управления процессом помола в вентилируемой шаровой мельнице, содержащее регулятор стабилизации тонкости помола, вход которого соединен с одним из выходов датчика тонкости помола готового продукта, а выход - с дозирующим блоком, экстремальный регулятор, выход которого соединен с регулирующим органом системы стабилизации расхода воздуха и датчик расхода исходного материала 2. Недостатком этого устройства является то, что ввиду значительного транспортного запаздывания и инерционности движения материала по длине агрегата, быстродействие экстремального регулятора, осуществляющего поиск оптимального аспирационного. режима по изменениям производительности в замкнутой системе управления загрузкой агрегата (экстремальная зависимость производительности от расхода аспирационного воздуха имеет место только при условии постоянства тонкости помола готового продукта) является крайне низким, что снижает среднюю производительность мельницы за время поиска оптимального режима. Цель изобретения - повышение производительности мельницы. Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом помола в вентилируемой шаровой мельнице, содержащее регулятор стабилизации тонкости помола, вход которого соединен с одним из выходов датчика тонкости помола готового продукта, а выход - с дозирующим блоком, экстремальный регулятор, выход которого соединен с регулирующим органом системы стабилизации раС; хода воздуха, и датчик расхода исходного материала, снабжено блоком вычитания, элементом задержки и усилителем, причем датчик расхода исходного материала через последовательно соединенные усилитель и элемент задержки подключен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого соединен с другим выходом датчика тонкости помола готового продукта, а выход блока вычитания подключен к входу экстремального регулятора.

На фиг. I представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - график работы устройства.

Устройство содержит дозирующий блок 1, мельницу 2, вентилятор 3, регулирующий орган 4 расхода воздуха, датчик 5 тонкости помола готового продукта, регулятор 6 стабилизации TOHKoe F помола, датчик 7 расхода исходного материала, усилитель 8, элемент 9 задержки, бло1 10 вычитания, экстремальный регулятор 11.

В качестве датчика тонкости помола готового продукта могут быть использованы датчики, основанные на ситовом или бесситовом способе оценки процентного содер-. жания фракции определенногоразмера в готовом продукте.

В качестве датчика расхода исходного материала используется датчик дозирующего блока: тарельчатого питателя, весового дозатора и т. п.

В качестве регулирующего органа, изменяющего расход аспирационного воздуха, может быть использован либо непосредственно щибер, установленный на воздухопроводе, либо при наличии системь стабилизации расхода воздуха с воздействием на указанный щибер задатчик регулятора системы стабилизации.

Исходный материал через дозирующ.ий блок 1 поступает в мельницу 2. Вентилятор 3 обеспечивает движение аспирационного воздуха черезМельницу 2. Расход вентилирующего воздуха регулируется при помощи регулирующего органа 4. Сигнал датчика 5 тонкости помола готового продукта поступает на вход регулятора б стабилизации, выход которого подключен к регулирующему органу дозирующего .блока 1.

Сигнал датчика 7 расхода исходного материала через усилитель 8 и элемент 9 задержки поступает на блок 10 вычитания. На другой вход блока 10 вычитания поступает сигнал от датчика 5 тонкости помола готового продукта. Выход блока 10 вычитания соединен с входом экстремального регулятора 11. Экстремальный регулятор путем изменения расхода аспирацисжного воздуха производит поиск минимума тонкости помола готового продукта:

Для пояснения принципа работы устройства рассмотрим режим, соответствующий

левой ветви экстремальной зависимости тонкости помола от расхода аспирационного воздуха (фиг. 2). Пусть экстремальным регулятором из начальной точки АО дано пробное воздействие в сторону увеличения расхода аспирационного воздуха. Увеличение расхода аспирационного воздуха для левой ветви приведет к уменьщению тонкости помола (точка А), поэтому на следующем щаге воздействие экстремального регулятора будет направлено в ту же сторону, т. е. в сторону увеличения расхода воздуха. На первых щагах изменения тонкости помола будут происходить только за счет изменения расхода воздуха, так как реакция регулятора стабилизации тонкости помола, заключающаяся в изменении расхода исходной щихты, в силу большой инерционности канала расход исходной щихты - тонкость помола готового продукта не успеет сказаться на тонкости помола. По истечении времени переходного процесса по каналу расход исходной щихты - тонкость помола готового продукта изменения тонкости помола будут складываться из двух составляющих: от изменения расхода аспирационного воздуха и от изменения расхода исходной щихты. Однако в силу того, что в экстремальный регулятор поступает не текущее значение тонкости помрла, а разность текущего значения с сигналом датчика расхода исходного материала, пропущенного через усилительный блок и блок задержки, реализующий модель объекта по каналу расход исходного материала - тонкость помола готового продукта, следующее свое воздействие экстремальный регулятор сформирует только по той составляющей тонкости, которая зависит от расхода аспирационного воздуха.

Так, например, при нанесении возмущения на расход воздуха в момент времени, соответствующий точке А2, на экстремальной характеристике тонкость помола принимает значение /, индексы при р приняты идентичными индексам соответствующих точек, включающее приращение как за счет изменения расхода воздуха, так и за счет изменения расхода исходного материала. В экстремальный регулятор поступает величина, т. е. значение тонкости, условно приведенное к той производительности, которая была в момент нанесения пробного возмущения.

Так как р /-. экстремальный регулятор выдает воздействие в сторону увеличения расхода аспирационного воздуха. Увеличение расхода аспирационного воздуха будет происходить до тех пор, пока не будет достигнута точка А, соответствующая максимальной производительности при тонкости помола, равной заданному значению.

Нанесение очередного пробного воздействия точки А в сторону увеличения расхода аспирационного воздуха приведет к тому. 5 что тонкость помола возрастает и станет больше заданной, что является свидетельством достижения оптимального режима работы измельчительного агрегата. Процесс поиска оптимального режима может быть также представлен движением по экстремальной кривой AoAj, каждая из точек которой соответствует значениям тонкости помола, приведенным к соответствующим значениям производительности. Реализация предлагаемого устройства позволяет снизить потери на поиск оптимального технологического режима работы измельчительного агрегата и тем самым повысить его производительность при выполнении ограничений на тонкость помола готового продукта. Формула изобретения Устройство для автоматического управ ления процессом помола в вентилируемой шаровой мельнице, содержащее регулятор стабилизации тонкости помола, вход кото939рого соединен с одним из выходов датчика тонкости помола готового продукта, а выход - с дозирующим блоком, экстремальный регулятор, выход которого соединен с регулирующим органом системы стабилизации расхода воздуха, и датчик расхода исходного материала, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности мельницы оно снабжено блоком вычитания, элементом задержки и усилителем, причем датчик расхода исходного материала через последовательно соединенные усилитель и элемент задержки подключен к одному из входов блока вычитания, другой вход которого соединен с другим выходом датчика тонкости помола готового продукта, а выход блока вычитания подключен к входу экстремального регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР № 411899, кл. В 02 С 25/00, 1970. 2Авторское свидетельство СССР № 535103, кл. В 02 С 25/00, 1975 (прототип).