JPS6183870A - 気流哲燥装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 、［発明の技術分野］ この発明は、気流乾燥装置の制副装置に関し、更に詳し
くは乾燥後の材料含水率を一定に保つ制御装置に関する
。

［従来例とその問題前］ 気流乾燥装置は例えば泥状、粉粒状あるいは塊状等の湿
潤材料を熱気流中に粉粒状に分散さけて乾燥させるごと
き装置で、乾燥後の材料含水率が所望の値になるように
制御されることが望ましい。

第２図はこの気流乾燥装置及びその従来の制御装置の代
表的な構成例を示したちのである。

第２図において、気流乾燥装置は、人気を取り込む押込
みファン１、取り込んだ大気を加熱ザる熱風発生炉３、
発生した熱風で被乾燥材料を乾燥させる乾燥管５、乾燥
管５の入口に被乾燥材料を供給する材料供給装置７、乾
燥を終えた被乾燥材料を補集するサイクロン９及び乾燥
に供した後の温風を排出する排気ファン１１を右する。

前記熱風発生炉３は、重油バーナ１３と熱交換器１５と
を有し、重油バーナ１３は重油供給ライン１７から重油
流ｍ調節弁１８を介して重油の供給を受けている。

上記構成の気流乾燥装置において押込みファン１輪−よ
り取り込まれた大気は熱風発生炉３に送られことで重油
バーナ１３により加熱され熱風となる。この熱風は乾燥
管５に送られ、その入口で材料供給装置７から供給され
た２ｉｉｌ潤材料と衝突してこれを粉粒状に分散させる
。分散された材料は熱風にのって乾燥管５内を上昇し、
この間に大部分の乾燥を終了する。乾燥を終えた材料は
サイクロン９で補集される。また、乾燥に供された熱風
は温風となり、サイクロン９から排気ファン１１を介し
て外気へ排出される。

このような気流乾燥装置に設けられた制御装置は、重油
バーナ１３の燃焼を制御する燃焼制御系と、材料供給Ω
を制御する材料供給制御系とを有する。

燃焼制御系は、熱風発生炉３の熱風出口に設けられた熱
風温度検出器１つ、検出した熱凪温葭が予め設定した熱
風温度設定値に等しクイ【るよう重油流り設定値を操作
する熱風温度調節系２１、Φ油供給ライン１７に設けら
れた平曲流量検出器２３及び検出した重油流ｍが前記重
油流最設定直に等しくなるよう重油流シ調り弁１８の開
度を制御する重油流ｆｆ１３１ｍ計２５を備えている。

材料供給制御系は、サイクロン９の排気口に設けられ排
出される温１１！ｌ（以下排風という）の温度を検出す
る排風温度検出器２７、検出した排風温度を予め設定し
た排風温度設定値に等しくするよう材料供給量設定値を
操作する排風温度調節計２９、材料供給装置７に設けら
れた材料供給量検出器３１及び検出した材料供給量を前
記材料供給量設定値に等しくするよう材料供給装置７の
駆動を制御する材料供給量設定値３３を佑えている。

上記構成により、熱風温度制御系は重油バーチ１３へ供
給される重油量を調節して熱風温度を前記熱風温度設定
値に保ち、また、材ｔ″ＡＡ供給御系は材料供給ωを調
節して排風温度を前記排温度設定値に保ち、これにより
乾燥後の材料含水率を一定に保つことを図っている。

ところが、上記の従来例にあっては、単に熱風温度と排
風温度とを夫々の設定値に保持するだけであるため、気
候の変動等によって大気の温度及び湿度が変動して同一
温度の熱風から被乾燥材料へ与え得る含水の蒸発潜熱口
が変動した場合には、乾燥後の材料８水率を一定に保つ
ことができず、その結渠過乾燥あるいは乾燥不足が生じ
るという問題があった。このため、大気の温度・湿度に
応じて熱風温度検出器２１あるいは排風温度調節計２９
の夫々の温度設定値を手動で調節することが必要であっ
た。しかし、前記温度設定値を決定する適切な方法がな
く、材料含水率を一定に保つことは事実上回ｎであった
。

［発明の目的］ この発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、大
気の状態にかかわらず所望の材料含水率を安定して得ら
れる気流乾燥装置の制御装置を提供することを目的とす
る。

［発明の概要］ 上記目的を達成するため、この発明は、加ＲＡ　した７
気体中に供給された被乾燥材料へ前記気体から熱量を与
えて前記被乾燥材料を乾燥さける気流乾燥装置の制御装
置において前記気体の前記被乾燥材料への熱量付与前の
温度を検出づ−る手段と、前記気体の前記被乾燥材料へ
の熱量１勺勾前の湿球温度を検出する手段と、前記気体
の前記被乾燥材料への熱量付与後の温度を検出する手段
と、検出した前記気体の熱量付与前の温度、湿球温度及
び熱量付与後の温度に基づいて前記気体から前記被乾燥
材料へ与えられた熱量を求める１段と、求めｌこ熱量が
前記被乾燥材料の乾燥ｔジの含水率の所望１直に応じて
定めた設定値に等しくなるＪ、う前記気体の加熱量又は
前記被乾燥材料の供給量の少なくとも１つを制御する手
段とを有ツることをその要旨とする。

［発明の実施例］ 以下、図面によりこの発明の詳細な説明する。

第１図は、第２図と同一の気流乾燥装置に適用したこの
発明の一実施例に係る制御装置を示すブロック図である
。尚、第２図と同一物には同一番号を符しである。

第１図において当該制御装置は、重油バーナ１３の燃焼
を制御する燃焼制御系と、乾燥管５への材料供給ｍを制
御する材料供給制御系とを有する。

燃焼制御系は、第２図と同一構成の熱風温度検出器１９
、熱風温度検出器２１、重油流口検出器２３、重油流最
調節計２５を備えるとともに、大気状態から熱風の湿球
温度を検出する湿球温度検出部３５及び前記湿球湿度に
所定のバイアス値Ｋを加算する加算器３７を有し、当該
加算器３７の出力を１１４記熱風温度調節計２１の熱風
温度設定値としている。

前記湿球温度検出部３５は、大気温度検出器３つ、大気
湿度検出器４１及び当該両検出器３つ、４１で検出した
大気の湿度及び湿度に基づいて熱風の湿球温度を演算す
る湿球温度演算器４３とを有する。

当該湿球温度演算器４３は、たとえば湿度図表をＲＯＭ
に記憶させたマイクロコンピュータで（構成される。ま
た、人気温度、人気湿度のいずれか一方又は双方の変動
が小さい場合は線形近似で湿球温度を求めることができ
るので、荷重和演算を行なう加算器を前記湿球温度演算
器／Ｉ３として用いてもよい。

一方、材料供給制御系は、第１図と同一構成の排風温度
検出器２７、材料供給量調節計３３及び材料供給の検出
器３１を備えるとともに、熱風温度検出器１９及び湿球
温度演算部３５を前記燃焼制御系と共有し、また検出し
た熱Ｉ！Ｉ温度、湿球温度及び排風温度に基づいて熱風
から被乾燥材料の単位りへの熱流入ωを演算する熱流入
量演算器４５、前記熱流入量を予め設定した熱流入吊設
定値に等しくするよう熱風温度と排風温度との差温設定
値を操作する熱流入量調節計４７、検出した熱風温度と
排Ｅａ渇度との差温を演算する減ｐ器４９及び演算した
差温を１）η記差温設定値に等しくするよう前記材料供
給量調節計３３の材料供給量設定値を操作する差温調節
計５１を右づる。

上記構成の作用を以下に述べる。

燃焼制御系において、湿球温度演算部３５により求めら
れた湿球温度は加算器３７により所定のバイアス嶋Ｋを
加えられて熱風温度設定値となる。

即ち、当該熱風温度設定値は、前記湿球温度よりも一定
温度だけ高い値に設定される。そして、熱温湿度調節計
２１及び重油流量調節計２５を介して、熱風温度が前記
熱ｌｉｔ温度設定値に等しくなるよう重油バーナ１３へ
の重油流入近が制御される。

従って、熱風温度は常に湿球温度より一定温度だけ高い
値に保持されることになる。

一方、材わｉ供給制御系において、熱流入量演算器４５
は検出した熱風温度、湿球温度及び排風温度に基づいて
乾燥管５内での熱風から被乾燥材料の単位量への熱流入
量を演弾する。ここで、当該熱流入量ｑは、 旧し、Ｔ１　：熱風温度 Ｔ２　：排風温度 ＴＩＩＩＩ：乾燥管５人口での被乾燥材料温度Ｔ２ｍ：
サイクロン９での被乾燥材料江１１度Ａ：比例定数 で与えられる。ところが、乾燥管５内では被乾燥材料は
粉粒状に分散しており、原発は各粒子の表面が湿潤状態
でてわれている状態、１なわらいわゆる表面薫発期間の
段階で行われる。この段階では、被乾燥材料への流入熱
Ｑｑの（よとんどは水分の蒸発潜熱として消費され、被
乾燥材料温度は熱風の湿球温度ＴＷに等しく保たれるこ
とが知られている。従って、実質上の乾燥告５人口及び
サイクロン９における被乾燥材料温度Ｔ＋　Ｉｌｌ　、
　Ｔ２　ｍを湿球温度ＴＷに置き換えてさしつかえなく
、よって上式は ２−Ｔｗ と書き換えられる。当該式に基づき、熱流入量演算器４
５は熱流入１ｇを演σりる。

次に、熱流人足調［１４７が、得ようとＪる材料含水率
に基づいて予め設定しておいた熱流入２設定値に前記熱
流入車演算器５３で求めた熱流入口ｑが等しくなるよう
、熱風温度Ｔ１と排風温度Ｔ２との差温設定値を操作す
る。即ち、上記の熱流入Ｒｑを求める式を変形すると、 但し、ΔＴ＝Ｔ＋　−Ｔ２ となる。当該式において、Ｔ＋　−Ｔｗは燃焼制御系に
よって一定値に保持されているので、差温ΔＴは熱流入
ｍ　Ｑに、一対一に対応して定まることが分る。従って
、熱流入組調節計４７は上記式に基づいて差温設定値を
操作する。

次に、差温調節計５１が、減算器４９で求めた熱風温度
Ｔ１と排風温度Ｔ２との差温６丁が前記差温設定値に等
しくなるよう材料供給量設定値を操作する。そして材料
供給量設定値３３が材料供給装置７の駆動を制御して、
実際の材料供給量を前記材料供給量設定値に侃つ。

このような制御により、乾燥↑′ｌ、５内（の熱風から
被乾燥材料の単位♀への熱流入♀（１は所望の）イ利含
水率に対応した熱流入設定値に保持される。

その結果、乾燥後の材料ｇ水率は人気状態の変動にかか
わらず常に所望のｌｉＱに保持されることになる。

また、気流乾燥装置の駆動を開始した直後のごとき過渡
状態においては、燃焼制御系での重油流口調節による熱
ｌｉｔ温度制御の応答は過渡遅れが生じるが、材料供給
制御系での材料供給ｉ調節による差温制御はほとんど過
渡涯れを生じないので、当該差温制御によって熱風温度
制御の過渡遅れを補償することができる。従って、本実
施例によれば、定常状態でも過渡状態でし安定して一定
の材料含水率を保持することが可能である。

尚、この発明は上記実施例のみに限定されるしのではな
いことは勿論である。例えば、上記実施例では熱風温度
を湿球温度に対し所定温度だけ旨い値に保つよう制御を
行ったが、熱ＦＡ湿温度比シフし湿球温度の変動が着し
く小さい場合には、燃焼制御系は熱風温度調節計２１の
熱風温度設定値を一定値に保ついわゆる定買制御を行な
ってもよい。

また、熱風温度の変動があまり大きくない場合は、差温
調節計５１の代りに第２図に示すごとき排風温度調節計
２９を用いてもよい。また、被乾燥材料の供給時の含水
率変動が大きい場合には被乾燥材料の含水率を検出する
水分計を設置し、検出した含水率に応じて熱流量調節計
４７の熱流組設定値を補正したりあるいは熱流入σ調節
計４７の出力信号を補正することもできる。

また、排風温度あるいは材料供給量を一定に保ち、熱ｆ
ｆｌ温度のみを調節して熱流入口を所定値に保つようｔ
に制御を行うことも可能である。

尚、ここで述べた実施例ならびに変形例は、乾燥管５の
入口で被乾燥材料を粉砕する粉砕はを有する気流乾燥装
置にも適用できる。ざらに、ここでも述べた実施例及び
変形例は、いずれもその一部あるいは全部をマイクロプ
ロセッサ専のコンピュータあるいはディジタルコントロ
ーラを使用して実現してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、気流乾燥装置
において、熱風から被乾燥ｉ、ｉわ［への熱流入ｍを所
望の材料含水率に応じた値に保つように熱風温度あるい
は材料供給量を制御しているので、大気状態の変動にか
かわらず所望のｉＪ　ｌｌ含水率を安定して得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る気流乾燥装置の制御
２Ｉｌ装置を示ツブロック図、第２図は従来例を示すブ
ロック図である。 ３・・・熱風発生炉 ７・・・材料供給装置 １３・・・重油バーナ １８・・・重油流量調面弁 １９・・・熱風温度検出器 ２１・・・熱風温度調節計 ２３・・・更油流量検出器 ２５・・・重油流♀調節計 ２７・・・排風温度検出器 ３１・・・材料供給量検出器 ３３・・・材料供給型調節計 ３５・・・湿球温度検出部 ３７・・・加算器 ４５・・・熱流入♀演Ｑ記 ４７・・・熱流入■調節計 ４９・・・減算器 ５１・・・差温調節計 邑ｌ　≦ ２７　′ＭＰＬＳ屓裡３か岱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱した気体中に供給された被乾燥材料へ前記気体から
   熱量を与えて前記被乾燥材料を乾燥させる気流乾燥装置
   の制御装置において、前記気体の前記被乾燥材料への熱
   量付与前の温度を検出する手段と、前記気体の前記被乾
   燥材料への熱量付与前の湿球温度を検出する手段と、前
   記気体の前記被乾燥材料への熱量付与後の温度を検出す
   る手段と、検出した前記気体の熱量付与前の温度、湿球
   温度及び熱量付与後の温度に基づいて前記気体から前記
   被乾燥材料へ与えられた熱量を求める手段と、求めた熱
   量が前記被乾燥材料の乾燥後の含水率の所望値に応じて
   定めた設定値に等しくなるよう前記気体の加熱量又は前
   記被乾燥材料の供給量の少なくとも一方を制御する手段
   とを有することを特徴とする気流乾燥装置の制御装置。