PL178564B1

PL178564B1 - Sposób wyznaczania wielkości i wprowadzania ładunków napełniajacych surówki filtracyjnej w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy w prasie filtracyjnej

Info

Publication number: PL178564B1
Application number: PL95311196A
Authority: PL
Inventors: Eduard Hartmann
Original assignee: Bucher Guyer Ag Masch
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1995-03-21
Publication date: 2000-05-31
Also published as: EP0701507B1; CN1125922A; EP0701507A1; US5575200A; RU2127193C1; ZA952551B; HUT76150A; JPH08511204A; DE59503840D1; PL311196A1; TR28738A; HRP950165A2; CZ284424B6; CZ290995A3; AU681947B2; SK143795A3; BR9505797A; ATE171893T1; ES2123961T3; CA2163971A1

Abstract

1 . Sposób wyznaczania wielkosci i wprowadzania ladunków napelniajacych surówki filtracyjnej w procesie oddzielania substancji stalej od cieczy w prasie filtracyjnej, zawierajacej komore prasownicza, w której ciecz wytlacza sie z surówki filtracyjnej pod dzialaniem sily nacisku, zasi- lajacej element tloczacy za pomoca kilku, nastepujacych ko- lejno operacji przesuwu, przy czym podczas trwania fazy napelniania w procesie oddzielania wprowadza sie w trakcie kazdej operacji przesuwu ladunek napelniajacy do komory prasowniczej, znamienny tym, ze mierzac moc (L) i wydaj- nosc (A) wykonuje sie operacje napelniania i tloczenia, któ- ra na wykresie wydajnosc/moc prowadzi do pierwszego punktu roboczego (1) o znanej mocy (L1) i wydajnosci (Al), po czym dla co najmniej jednej nastepnej drugiej operacji napelniania i tloczenia, która na wykresie wydajnosc/moc prowadzi do drugiego punktu roboczego (4,4'), ustala sie co najmniej jedna wielkosc procesowa dla tego drugiego pun- ktu roboczego (4,4'), a nastepnie z zaleznosci zmian mocy (L) i wydajnosci (A) w procesie oddzielania substancji stalej od cieczy w operacjach napelniania i tloczenia, przy wykorzysta- niu fikcyjnego punktu roboczego (3,3') wyznacza sie i wpro- wadza taka wielkosc ladunku napelniajacego (G4), która jest wymagana dla uzyskania w operacji oddzielania maksymal- nej wartosci iloczynu wydajnosci (A4) i mocy (L4). FIG. 1 PL PL PL

Description

W takich nieciągłych prasach filtracyjnych odprowadza się przez filtr na zewnątrz pod działaniem ciśnienia tłoczenia ciekły składnik surówki filtracyjnej. Przy tym na surówkę filtracyjną wywiera się ciśnienie tłoczenia za pośrednictwem sztywnej płyty naciskowej lub pneumatycznie albo hydraulicznie poprzez elastyczną membranę. Na początku doprowadzania surówki filtracyjnej powstaje pytanie, jakiej wielkości ładunkiem musi być wstępnie napełniona komora prasownicza, aby występowała poduszka tłocząca, wystarczająca dla pierwszego wytłaczania. Należy przy tym zwrócić uwagę na to, że przy wsuniętej płycie naciskowej lub membranie stosunek skutecznej powierzchni filtra do chwilowej objętości komory prasowniczej jest większy ' niż przy cofniętym elemencie tłoczącym.

Dla następnej kolejnej operacji napełniania powstaje pytanie, jakiej wielkości ładunkiem należy napełnić komorę prasowniczą na jeden przesuw elementu tłoczącego, aby osiągnąć korzystny stopień wytłoczenia soku. W odniesieniu do poddawanych obróbce surówek filtracyjnych wynikają różne problemy w przypadku materiałów organicznych i nieorganicznych. Dla materiałów organicznychjest typowe, że ich obrabialność w prasie (tłoczność) zmienia się silnie z szarży na szarżę. Odpowiednie do tego znane ciągłe dopasowywanie ręczne parametrów procesu w celu osiągnięcia w przybliżeniu optymalnego przebiegu tłoczenia wymaga od osób obsługujących dużego doświadczenia i przeważnie ciągłego dozorowania prasy w czasie trwania operacji napełniania.

Znane próby automatyzacji wymaganego dopasowywania parametrów procesu były bezskuteczne. Nadające się do użycia modelowe ujęcie zjawisk zachodzących w operacji tłoczenia dotychczas nie udało się.

Bardzo wysokie wymagania stawia osobie obsługującej przede wszystkim napełnianie prasy. Dla poziomej prasy filtracyjnej do surowców owocowych są wymagane np. następujące dane wyjściowe:

Wielkość całkowitego ładunku napełniającego. Jest ona silnie zależna od tłoczności surówki filtracyjnej. Surówki o złej tłoczności pozwalają tylko na małe wielkości całkowitego ładunku napełniającego, zaś surówki o dobrej tłoczności dopuszczają duże wielkości całkowitego ładunku napełniającego.

Wielkość wstępnego ładunku napełniającego. Obowiązujątu te same warunki jak dla wielkości całkowitego ładunku napełniającego. Za mała lub za duża wielkość wstępnego ładunku napełniającego wpływa bardzo ujemnie na wydajność i moc.

Wielkość ładunku napełniającego na przesuw tłoka. Po zakończeniu wstępnego napełniania doprowadza się w znanym procesie tłoczenia do tłokowej prasy filtracyjnej określoną ilość surówki filtracyjnej na przesuw tłoka. Te rzutowe impulsy napełniające następują tak długo, dopóki nie zostanie osiągnięta zadana wielkość całkowitego ładunku napełniającego jako suma. Także prawidłowy dobór tej wielkości ładunku jako wielkości procesowej jest silnie zależny od tłoczności surówki.

178 564

Wynika z tego, że zależnie od umiejętności i doświadczenia osoby obsługującej prasę, wyniki tłoczenia wypadają bardzo różnie, gdyż ręczne nastawianie parametrów procesu w oparciu o nieuniknione oceny szacunkowe rzadko umożliwia osiąganie optymalnych wydajności i mocy operacji tłoczenia.

Dlatego zadaniem wynalazku jest zlikwidowanie wymienionych problemów przez zaproponowanie zoptymalizowanego sposobu wyznaczania i stosowania wielkości ładunków napełniających surówki filtracyjnej dla prasy filtracyjnej.

Sposób wyznaczania wielkości i wprowadzania ładunków napełniających surówki filtracyjnej w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy w prasie filtracyjnej, zawierającej komorę prasowniczą, w której ciecz wytłacza się z surówki filtracyjnej pod działaniem siły nacisku, zasilającej element tłoczący za pomocą kilku, następujących kolejno operacji przesuwu, przy czym podczas trwania fazy napełniania w procesie oddzielania wprowadza się w trakcie każdej operacji przesuwu ładunek napełniający do komory prasowniczej, odznacza się według wynalazku tym, że mierząc moc i wydajność wykonuje się operację napełniania i tłoczenia, która na wykresie wydajność/moc prowadzi do pierwszego punktu roboczego o znanej mocy i wydajności, po czym dla co najmniej jednej następnej drugiej operacji napełniania i tłoczenia, która na wykresie wydajność/moc prowadzi do drugiego punktu roboczego, ustala się co najmniej jedną wielkość procesową dla tego drugiego punktu roboczego, a następnie z zależności zmian mocy i wydajności w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy w operacjach napełniania i tłoczenia, przy wykorzystaniu fikcyjnego punktu roboczego wyznacza się i wprowadza taką wielkość ładunku napełniającego, która jest wymagana dla uzyskania w operacji oddzielania maksymalnej wartości iloczynu wydajności i mocy.

Korzystnie jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego stosuje się zadanąpozycję końcową elementu tłoczącego prasy filtracyjnej.

Korzystnie jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego stosuje się zadaną wydajność oddzielania substancji stałej od cieczy.

Korzystnie jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego stosuje się zadaną moc oddzielania substancji stałej od cieczy.

Korzystnie do zadanej mocy dla drugiego punktu roboczego wyznacza się oczekiwaną wydajność i wstrzymuje się doprowadzanie ładunku napełniającego, gdy wydajność wyznaczona dla drugiego punktu roboczego jest mniejsza niż wydajność znana dla pierwszego punktu.

Korzystnie porównuje się wielkości ładunków napełniających, które są wymagane do osiągnięcia zadanych wielkości procesowych stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego i stałej mocy oddzielania substancji stałej od cieczy w stosunku do poprzedniej operacji napełniania i tłoczenia, i wymaganą do osiągnięcia zadanej stałej mocy wielkość ładunku napełniającego wprowadza się dla operacji napełniania i tłoczenia prowadzącej od pierwszego punktu roboczego do drugiego punktu roboczego, jeżeli jest ona mniejsza niż wielkość ładunku napełniającego wymagana do osiągnięcia zadanej pozycji końcowej.

Korzystnie wykonuje się za pomocąprasy filtracyjnej co najmniej dwie operacje napełniania i tłoczenia, które na wykresie wydajność/moc prowadzą do punktu roboczego o zadanej jednakowej stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego prasy filtracyjnej i dla następnego punktu roboczego o jednakowej stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego wydajność tej operacji napełniania i tłoczenia zadaje się jako stałą wielkość procesową do osiągnięcia, przy której uzyskuje się maksymalną ilość oddzielanej cieczy.

Korzystnie w prasie filtracyjnej wykonuje się kilka operacji napełniania i tłoczenia, które na wykresie wydajność/moc prowadzą do kilku następujących po sobie punktów roboczych, i dla kilku następujących po sobie punktów roboczych zadaje się co najmniej jednąwielkość procesową do osiągnięcia, po czym wyznacza się z zależności zmian mocy, wydajności i pozycji elementu tłoczącego w trakcie oddzielania substancji stałej od cieczy wielkości ładunków napełniających, wymagane dla operacji napełniania i tłoczenia do osiągnięcia zadanych wielkości procesowych, i wprowadza sięje w operacji napełniania i tłoczenia prowadzących do odnośnych punktów roboczych.

178 564

Korzystnie dla drugiego punktu roboczego zadaje się warunek, iż przynależna wydajność i moc wskazują na wykresie wydajność/moc punkt roboczy leżący na linii prostej łączącej pierwszy punkt roboczy i punkt roboczy na osi wydajności, odpowiadający stałej maksymalnej wydajności dla odnośnej surówki filtracyjnej.

Przedmiot wynalazku jest objaśniony bliżej w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny przekrój prasy filtracyjnej z tłokiem wraz z przedstawionym graficznie przebiegiem czasowym przesuwów tłoka i doprowadzeniem surówki filtracyjnej w różnych operacjach regulowanych, fig. 2 - schematyczny przekrój prasy filtracyjnej z tłokiem wraz z przedstawionym graficznie przebiegiem czasowym przesuwów tłoka i doprowadzaniem surówki filtracyjnej w dalszych operacjach regulowanych, fig. 3 - naniesione na wykresie wydajność/moc różne punkty robocze, które są wynikiem doprowadzania surówki filtracyjnej, fig. 4 naniesione na wykresie wydajność/moc różne charakterystyki tłoczenia wynikające z różnych całkowicie przetwarzanych ilości surówki filtracyjnej, fig. 5 - naniesione na wykresie wydajność/moc różne operacje regulowane i ich wpływ na przebieg operacji tłoczenia, fig. 6 - naniesioną na wykresie wydajność/moc operację regulowaną o stałej mocy jako zadanej wielkości procesowej, fig. 7 - naniesioną na wykresie wydajność/moc operację regulowaną o stałej wydajności jako zadanej wielkości procesowej, fig. 8 - naniesione na wykresie wydajność/moc różne punkty robocze, które wynikają z operacji napełniania bez równoczesnego tłoczącego działania siły nacisku na tłok prasy, fig. 9 - naniesione na wykresie wydajność/moc różne punkty robocze, które wynikająz operacji napełniania i tłoczenia w tłokowej prasie filtracyjnej oraz fig. 10 przedstawia naniesione na wykresie wydajność/moc różne punkty robocze, które wynikaaąz operacji napełniania i tłoczenia w tłokowej prasie filtracyjnej z zadanym warunkiem docelowym.

Figura 1 pokazuje schematycznie poziomą, tłokową prasę filtracyjną znanego rodzaju. Obejmuje ona komorę prasowniczą 11. Wewnątrz komory prasowniczej 11 znajduje się tłok 6 prasy, który jest przymocowany do tłoczyska 14. Tłoczysko 14jestułożyskowane ruchomo w cylindrze hydraulicznym i za pośrednictwem tłoka 6 prasy wykonuje operacje tłoczenia. Do komory prasowniczej 11 doprowadza się przez zamykalny otwór załadowczy za pomocąpompy 8 surówkę filtracyjna/, która następnie jest przeciskana przez dużą ilość nie przedstawionych elementów drenażowych.

W czasie operacji tłoczenia, elementy drenażowe kierują fazę ciekłą surówki filtracyjnej 7 pod działaniem ciśnienia tłoka 6 prasy przez przewód odpływowy 10 na zewnątrz. Surówką filtracyjną 7 mogą być owoce a więc fazę ciekłą stanowi wtedy sok owocowy.

Znany przebieg procesu tłoczenia jest w normalnym przypadku następujący:

Operacja napełniania:

- tłok 6 prasy cofa się i równocześnie doprowadza się surówkę filtracyjną 7 przez otwór. Operacja tłoczenia:

- całą jednostkę prasy pokazaną na fig. 1 obraca się wokół osi środkowej,

- wsuwa się tłok 6 prasy pod działaniem ciśnienia,

- oddziela się sok przez tłoczenie surówki filtracyjnej,

- likwiduje się ciśnienie tłoczenia.

Operacja rozluźniania:

- cofa się tłok 6 prasy przy trwających obrotach całej jednostki prasy pokazanej na fig. 1, przy czym następuje rozluźnianie i rozczłonowanie stanowiącego pozostałość tłoczywa. Dalsze operacje tłoczenia:

- operacje tłoczenia i rozluźnienia powtarza się kilkakrotnie jako wytłaczania na szarżę tłoczywa, aż zostanie osiągnięty żądany końcowy stopień wytłoczenia.

Operacja opróżniania:

- wytłoczyny usuwa się przez otworzenie komory prasowniczej 11.

178 564

Przebieg procesu w tłokowej prasie filtracyjnej jest objaśniony bliżej w oparciu o fig. 1. Na figurze tej oprócz opisanego już schematu tłokowej prasy filtracyjnej jest pokazane odpowiednie przedstawienie graficzne, obrazujące przesuwy tłoka między pozycjami HM i HS i funkcje napełniania F od czasu t. Jak przedstawiono to na wykresie czasowym obok komory prasowniczej 11, na początku doprowadza się surówkę filtracyjną 7 w sposób ciągły za pomocą pompy 8 przez otwór do komory prasowniczej. Przy tym tłok 6 prasy porusza się od pozycji Hm i po osiągnięciu pozycji HS natychmiast cofa się do swojej pozycji wyjściowej HM. Ta operacja powtarza się kilkakrotnie. Pasek oznaczony przez F pokazuje przebiegającą równocześnie ciągłą operację „napełniania wstępne”.

Operacja „napełnianie wstępne” kończy się, skoro tylko tłok 6 prasy w swoim ruchu do przodu przestaje osiągać pozycję HS. Potem w następnym stadium napełnianie powtarza się jeszcze, tylko w fazach nieciągłych, które zaczynają się wraz z każdym cofaniem się tłoka 6. Przy tym z regulacji napełniania zapewnia się przede wszystkim, że tłok 6 prasy osiąga w każdej operacji przesuwu zawsze tę samą pozycję końcową, znajdującą się przed HS.

W dalszym stadium wraz z postępującym wypełnieniem komory prasowniczej tłok 6 prasy osiąga pozycje, które coraz bardziej oddalająsię od HS. Przy tym regulacja napełniania zapewnia to, że podczas każdej operacji przesuwu i tłoczenia wydajność i moc operacji tłoczenia pozostaje stała. Gdy tłok 6 prasy osiągnie w swoim ruchu do przodu pozycję HE, wtedy w następnym stadium dojeżdża on znów do stałej pozycji końcowej tłoka 6, aż łącznie zostanie doprowadzona całkowita żądana ilość ładunku napełniającego i dalsze przesuwy tłoczące odbywają się już bez operacji napełniania F.

Figura 2 pokazuje na rysunku analogicznym jak fig. 1, na którym te same oznaczenia dotyczą tych samych fimkcji, oddzielone od siebie operacje napełniania i tłoczenia. Przed początkiem rozpoznawalnego na pasku F „napełniania wstępnego” tłok 6 prasy dochodzi do pozycji końcowej HS. Podczas następującego potem napełniania wstępnego tłok 6 prasy nie zostaje zablokowany, lecz pod działaniem ciśnienia pompowania przesuwa się do pozycji HM, nie wykonując przesuwów tłoczących. Po zakończeniu napełniania wstępnego następuje realizowane za pomocą kilku przesuwów „prasowanie wstępne” bez operacji napełniania, po którym włącza się ponownie napełnianie końcowe bez przesuwów tłoczących, jeżeli tłok 6 prasy przekroczy pozycję przesuwową HN. Na zakończenie odbywaaąsię dalsze przesuwy tłoczące, tylko bez operacji napełniania F.

Opisane przykładowo, różnie regulowane operacje tłoczenia można przedstawić na nadającym się do przeprowadzania zasadniczych rozważań wykresie wydajność/moc, pokazanym na fig. 3.

Współrzędne tego wykresu oznaczają:

moc L = (ilość doprowadzonej surówki filtracyjnej)/(zużyty czas pracy) oraz wydajność A = (ilość otrzymanego soku)/(ilość zużytej surówki filtracyjnej).

Punkt roboczy oznaczony na fig. 3 przez 1 odpowiada chwilowemu stanowi roboczemu prasy, który wystąpił w przeciągu następujących kolejno pojedynczych prasowań w rodzaju opisanych dla fig. 1 i 2 bezpośrednio po zakończeniu operacji przesuwu. W punkcie roboczym 1 tłok 6 prasy znajduje się jeszcze w pozycji tłoczenia, lecz robocze ciśnienie tłoczenia jest już zlikwidowane. Poprzednia operacja przesuwu zaczynała się w punkcie roboczym 1'. Punkty robocze 1', 1 różnią się więc tylko o tę operację przesuwu. Gdy w punkcie roboczym 1 doprowadzi się ładunek napełniający surówki filtracyjnej o określonej wielkości, wówczas punktroboczy 1 przejdzie w punkt roboczy 3', przy czym wzrośnie moc L i spadnie wydajność A. Punkty robocze 1,3' różnią się więc tylko o tę operację napełniania.

Ponieważ w praktyce, jak podano w opisie do fig. 1, operacje przesuwu i operacje napełniania następująw sposób kombinowany, więc przejścia 1', 1 i 1,3'jak również sam punktroboczy 3' są fikcyjne. Również następująca po 3' operacja przesuwu 3', 4', przy czym wydajność A wzrasta ze względu na ilość wytworzonego soku a moc L maleje z uwagi na zużycie czasu pracy. Następnie przyjmuje się, że punkty przecięcia A01 i A04 przedłużonych prostoliniowych połączeń punktów roboczych 1, 1 lub 3', 4' z osiąA odpowiadającą zerowej mocy zbiegąjąsię. Według wy178 564 nalazku umożliwia to zadanie wielkości procesowej dla punktu roboczego 4' i następnie wyznaczenie takiej potrzebnej wielkości ładunku napełniającego, przy której występuje maksymalny iloczyn wydajności i mocy.

Chociaż ustalone w ten sposób wielkości ładunków napełniających prowadzą do optymalnych wyników, tojednak w praktyce wynika odbiegający od punktu roboczego 4' punkt roboczy 4 o nieco mniejszej wydajności. W celu określenia następnej kolejnej operacji przesuwu tłoka tworzy się wtedy kombinację praktycznie osiągniętego punktu 4 z poprzednio ustalonym fikcyjnym punktem · 3', odpowiednio jak dla pary 1, 1' poprzedniej operacji przesuwu.

Podsumowującym uzupełnieniem do fig. 3 jest pokazany na fig. 4 prostoliniowy przebieg charakterystyki tłoczenia w toku kilku czystych operacji tłoczenia. Przy tym surówka filtracyjna w wyniku małej wielkości całkowitego ładunku napełniającego ma stan a). W porównaniu z tym dla stanu b) surówki filtracyjnej o większym całkowitym ładunku napełniającym w stanie końcowym jest ważny inny prostoliniowy przebieg. Przedłużone przebiegi a) i b) biegną w idealnych warunkach przez wspólny punkt przecięcia A0 z osią wydajności odpowiadający zerowej mocy. W praktyce przy przetwarzaniu szarży surówki filtracyjnej ten punkt przecięcia A0 może zmienić swoje położenie.

Figura 5 pokazuje porównawczo kombinacje mocy i wydajności, które można osiągnąć za pomocą różnych regulacji operacji tłoczenia. Wychodząc z operacji wstępnego napełniania R1 przy stałej mocy L i wzrastającej wydajności A operacja tłoczenia R2 pokazuje regulację mającą na celu stałą moc przy w przybliżeniu wystarczającej mocy dopełniania. Potem następuje operacja tłoczenia R3 bez dopełniania. Przebieg b pokazuje operację tłoczenia z niewystarczającą mocą dopełniania. Przebieg a wykazuje trzy części, które wynikają kolejno przy stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego dla każdego przesuwu tłoczącego, przy stałej wydajności i wreszcie po zakończeniu napełniania.

Figura 6 pokazuje na wykresie wydajność/moc przebieg pojedynczej operacji tłoczenia, w której między punktami roboczymi 1 na początku i 4 na końcu utrzymuje się stałąmoc. Stwierdza się polepszenie iloczynu mocy i wydajności.

Figura 7 pokazuje na wykresie wydajność/moc przebieg pojedynczej operacji tłoczenia, podczas której między punktami roboczymi 1 na początku i 4 na końcu doprowadza się taką ilość surówki filtracyjnej, że utrzymuje się stałą wydajność. Przy innej tłoczności towaru może także wyniknąć punkt 4 o większej mocy na prawo od punktu 1.

Figura 8 pokazuje na wykresie wydajność/moc przebieg operacji tłoczenia, w ramach której podczas następującej po napełnianiu wstępnym R1 i obejmującej kilka przesuwów tłoka operacji tłoczenia wstępnego nie stosuje się dopełniania. Ta operacja została opisana w objaśnieniu do fig. 2. Po tłoczeniu wstępnym następuje wolna od tłoczenia operacja dopełniania, która prowadzi od punktu 4 do punktu 3'. Podczas przejścia od punktu 3' do punktu 4' następuje znowu kilka operacji tłoczenia bez dopełniania. Czas pracy zużyty do przebiegającej bez tłoczenia operacji dopełniania jest przedstawiony przez przejście do możliwego punktu roboczego 1'.

Figura 9 pokazuje, jak może być ujęty teoretycznie na wykresie wydajność/moc wpływ wielkości doprowadzanego ładunku dopełniającego. Analogicznie jakjuż opisano w objaśnieniu do fig. 3, punkt roboczy 1 odpowiada chwilowemu stanowi roboczemu bezpośrednio po zakończeniu pojedynczego poprzedzającego przesuwu tłoczącego. Tłok 6 prasy (fig. 1) jest jeszcze w pozycji tłoczenia HS, ciśnienie tłoczeniajestjużjednak zlikwidowane. Przez dopełnianie rozcieńcza się wytłoczyny a wydajność ulega zmniejszeniu. W punkcie 2 możliwym do osiągnięcia przez czyste napełnianie bez zużycia czasu jest mniejsza wydajność, podczas gdy moc pozostaje bez zmiany.

Gdy oznaczy się przez G1 ilość surówki filtracyjnej doprowadzoną do punktu 1, przez G2 ilość doprowadzoną do punktu 2 a przez Al i A2 wydajności w punktach 1 i 2, wtedy A2 = Al (G1/G2) /1/

W możliwym do osiągnięcia punkcie 3 moc jest większa, podczas gdy wydajność pozostaje bez zmiany. Gdy oznaczy się przez L1 i L2 moce w punktach 1 i 3, wtedy

L3 = L1 (G2/G1) /2 /

178 564

Ponieważ moc oblicza się z dotychczas doprowadzonej ilości surówki filtracyjnej i czasu, jaki upłynął do tej chwili, więc w wyniku doprowadzania surówki filtracyjnej moc zwiększa się. Analogicznie jak opisano w objaśnieniu do fig. 3, możliwy do osiągnięcia punkt 3 jest punktem wyjściowym do teoretycznego ustalenia następnej operacji tłoczenia, prowadzącej do punktu 4. Dla tej operacji tłoczenia jest zadane wymagane zużycie czasu pracy t przez urządzenie filtracyjne. Ponieważ ponadto zakłada się według wynalazku, że prostoliniowe przedłużenia charakterystyk dla operacji przesuwów tłoczących, które prowadzą do punktu 1 i do punktu 4, prowadzą dla mocy zerowej do tego samego punktu A0 na osi wydajności, więc przez połączenie punktów 3 i A0 można ustalić wielkości procesowe L4 i A4 dla punktu 4.

Gdy zaś G4 = G3 oznacza ilość doprowadzoną aż do punktu 4 a At czas tłoczenia prowadzący do punktu 4, wtedy

L4 = L3 (G3 / (G3 + L3 x At)) /3/ oraz A4 = A0 - ((L4 / L3) x (A0 - A3)) /4/

L4 = L3 ((A0 - A4) / (A0 - A3)) /5/

Na podstawie uczynionych założeń i z zależności /1/ do /5/ można więc według wynalazku ustalić wymagane do stosowania wielkości ładunków napełniających na jedną operację przesuwujako różnicę AG doprowadzonych do punktów 4 oraz 1 ilości G4 = G3 oraz G1 według wzoru

AG = G4 - G1

Dla ośmiu następujących kolejno operacji napełniania i tłoczenia w tłokowej prasie filtracyjnej jako części obszerniejszego ciągu takich operacji przetwarzania całkowitej ilości surówki filtracyjnej wynoszącej 10000 kg, z zadanym w przybliżeniu stałym czasem trwania ciśnienia wynoszącym 2 minuty na jedną operację przesuwu tłoczącego i stałą dla wszystkich operacji przesuwu tłoczącego drogą (przesuwem) wynoszącą 500 mmjako zadanąwielkościąprocesową poniższa tabela pokazuje wartości wyjściowe A1, L1, wartości końcowe A4, L4, ustalone i zastosowane według wynalazku wielkości ładunków dopełniających AG i osiągnięte rzeczywiste przesuwy:

Tabela 1

n	Al % wagowe	L1 t/h	G kg	Przesuw mm	A4 % wagowe	L4 t/h
1	53,56	17,63	330	499,9	55,65	16,57
2	55,65	16,57	220	493,4	57,13	15,78
3	57,13	15,78	240	498,7	58,63	15,09
4	58,63	15,09	210	497,5	59,85	14,51
5	59,85	14,51	210	500,3	61,28	13,90
6	61,28	13,90	190	494,4	62,16	13,50
7	62,16	13,50	220	502,5	63,51	13,01
8	63,51	13,01	180	494,3	65,19	12,42

Figura 10 pokazuje analogicznie jak fig. 3 i 9 na wykresie wydajność/moc punkty robocze, które wynikają, gdy dla drugiego punktu roboczego 4, osiągalnego z punktu roboczego 1 za pomocą pojedynczej operacji napełniania i przesuwu zada się warunek, że przynależne wartości wydajności A4 i mocy L4 tego punktu roboczego 4 definiują punkt 4 leżący na linii prostej łączącej pierwszy punkt roboczy 1 i punkt roboczy AF na osi wydajności, który odpowiada stałej maksymalnej teoretycznej wydajności danej surówki filtracyjnej.

Ustalenie takiego warunkujest celowe, zwłaszcza wtedy, gdy ma być przetwarzana surówka filtracyjna o średniej tłoczności. Dla takiego materiału ustalenie stałej drogi (przesuwu) w rodzaju wyżej podanego przykładu w tabeli dałoby gorszy wynik tłoczenia.

178 564

Dla dwunastu następujących po sobie procesów napełniania i tłoczenia prasy filtracyjnej tabela 2 ukazuje następujące wielkości:

Tabela 2

n	L1 [t/h]	Al % wag.	A0 % wag.	tz [min]	suw [mm]	G1 [kg]	dG [kg]
3	38,15	36,38	62,68	2,18	109,8	2480	1020
4	31,94	47,30	81,14	2,30	165,3	3300	820
5	29,27	51,37	88,89	2,18	247,3	4090	790
6	26,84	55,22	96,22	2,10	285,8	4690	600
7	25,69	56,47	98,36	2,08	364,7	5380	690
8	24,61	57,14	96,98	2,18	446,2	6050	670
9	22,89	59,49	98,96	1,95	445,0	6370	320
10	21,24	61,23	94,52	2,08	446,5	6650	280
11	19,88	62,48	93,43	1,98	449,3	6880	230
12	18,59	63,79	93,67	2,02	443,2	7060	180
13	17,51	64,73	93,53	2,07	444,9	7250	190
14	16,53	65,60	93,65	2,08	444,9	7420	170

Numer punktu roboczego n, moc na początku napełniania L1, wydajność na początku napełniania A1, charakterystyka tłoczenia na początku napełniania A0, czas poprzedniego cyklu tłoczenia tz, suw elementu tłoczącego dla poprzedniego cyklu tłoczenia, całkowita wielkość ładunku napełniającego na początku napełniania G1, obliczona wielkość ładunku napełniającego dG.

W tych dwunastu procesach napełniania i tłoczenia czynności według wynalazku realizowane są w sposób następujący:

Czynność a)

Przeprowadzenie procesu napełniania i tłoczenia (cykl tłoczenia), który prowadzi do pierwszego punktu roboczego n=3 o znanej mocy L 1(3) = 38,15 t/h i wydajności Al(3) = 36,38% wagowych (porównaj tabela 2).

Czynność b) b1

Dla co najmniej jednego kolejnego procesu napełniania i tłoczenia, który prowadzi do drugiego punktu roboczego n=4, ustala się i stosuje wielkość procesowąw postaci końcowej pozycji elementu tłoczego suw(4) = 300 mm. Jak pokazuje tabela 2, otrzymuje się suw rzeczywisty (4) = 165,3 mm. Dla kolejnych punktów roboczych n=5 i n=6 oznacza się następnie i stosuje wielkości ładunków napełniających dG(5) = 790 kg i dG(6) = 600 kg, przy czym osiąga się suw rzeczywisty (5) = 247,3 mm i suw rzeczywisty (6) = 285,8 mm (suw zadany = 300 mm).

b2

Tabela 2 ukazuje wielkość ładunku napełniającego dG(9) = 320 kg, która prowadzi od punktu roboczego n=8 do punktu roboczego n=9. Ustalonyjest przy tym suw zadany (9) = 446,2 mm, oznaczona zadana wielkość ładunku napełniającego dG(9) = 354,65 kg, zaś osiągany suw rzeczywisty (9) = 445,0 mm. Osiągnięto rzeczywistą wielkość ładunku napełniającego dG(9) = 320 kg, ponieważ zaprotokołowane wartości według tabeli 2 z uwagi na problemy czasowe nie po10

178 564 krywały się dokładnie z wartościami, które przyjęto do obliczenia zadanej wielkości ładunku napełniającego dG(9) = 354,65 kg.

b3

Tabela 2 pokazuje wielkość ładunku napełniającego dG(7) = 690 kg, która prowadzi od punktu roboczego n=6 do punktu roboczego n=7. Ustalono przy tym zadaną wydajność A1(7) = 55,22% wagowych, zadaną wielkość ładunku napełniającego dG(7) = 810,19 kg. Osiągnięto rzeczywistą wielkość ładunku napełniającego dG(7) = 690 kg, ponieważ tłok prasy osiągnął już tutaj ciśnienie wynoszące 2 · 10⁵Pa, przy którym pompa napełniająca jest odłączana ze względów bezpieczeństwa. Jak wynika z tabeli 2 dla rzeczywistej wydajności A1 (7) = 56,47% wagowych w punkcie roboczym n=7, nie można zatem również utrzymać dokładnie docelowej wydajności A1(6) = 55,22% wagowych z punktu roboczego n=6 dla punktu roboczego n=7.

Formuły użyte do wyznaczania zadanych wielkości ładunków napełniających dG wynikaj ązgednie z wynalazkiem z zależności dotyczących zmian mocy L i wydajności A, które w podanych wyżej wzorach (1) do (5) zostały wyprowadzone z rozważań teoretycznych przy uwzględnieniu fikcyjnego punktu roboczego. W ten sposób, za pomocą określonych następujących po sobie konkretnych czynności, przedstawiona jest pełna realizacja sposobu.

Claims

1. Sposób wyznaczania wielkości i wprowadzania ładunków napełniających surówki filtracyjnej w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy wprasie filtracyjnej, zawierającej komorę prasowniczą, w której ciecz wytłacza się z surówki filtracyjnej pod działaniem siły nacisku, zasilającej element tłoczący za pomocą kilku, następujących kolejno operacji przesuwu, przy czym podczas trwania fazy napełniania w procesie oddzielania wprowadza się w trakcie każdej operacji przesuwu ładunek napełniający do komory prasowniczej, znamienny tym, że mierząc moc (L) i wydajność (A) wykonuje się operację napełniania i tłoczenia, która na wykresie wydajność/moc prowadzi do pierwszego punktu roboczego (1) o znanej mocy (L1) i wydajności (Al), po czym dla co najmniej jednej następnej drugiej operacji napełniania i tłoczenia, która na wykresie wydajność/moc prowadzi do drugiego punktu roboczego (4,4), ustala się co najmniej jedną wielkość procesową dla tego drugiego punktu roboczego (4,4), a następnie z zależności zmian mocy (L) i wydajności (A) w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy w operacjach napełniania i tłoczenia, przy wykorzystaniu fikcyjnego punktu roboczego (3, 3) wyznacza się i wprowadza taką wielkość ładunku napełniającego (G4), która jest wymagana dla uzyskania w operacji oddzielania maksymalnej wartości iloczynu wydajności (A4) i mocy (L4).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego (4,4') stosuje się zadaną pozycję końcową elementu tłoczącego (6) prasy filtracyjnej.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego (4, 4') stosuje się zadaną wydajność oddzielania substancji stałej od cieczy.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako wielkość procesową dla drugiego punktu roboczego (4,4') stosuje się zadaną moc oddzielania substancji stałej od cieczy.

5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że do zadanej mocy dla drugiego punktu roboczego (4, 4) wyznacza się oczekiwaną wydajność i wstrzymuje się doprowadzanie ładunku napełniającego, gdy wydajność wyznaczona dla drugiego punktu roboczego (4,4') jest mniejsza niż wydajność znana dla pierwszego punktu (1).

6. Sposób według zastrz. 2 albo 4, znamienny tym, że porównuje się wielkości ładunków napełniających, które są wymagane do osiągnięcia zadanych wielkości procesowych stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego (6) i stałej mocy oddzielania substancji stałej od cieczy w stosunku do poprzedniej operacji napełniania i tłoczenia, i wymaganą do osiągnięcia zadanej stałej mocy wielkość ładunku napełniającego wprowadza się dla operacji napełniania i tłoczenia prowadzącej od pierwszego punktu roboczego do drugiego punktu roboczego, jeżeli jest ona mniejsza niż wielkość ładunku napełniającego wymagana do osiągnięcia zadanej pozycji końcowej.

7. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że wykonuj e się za pomocąprasy filtracyjnej co najmniej dwie operacje napełniania i tłoczenia, które na wykresie wydajność/moc prowadzą do punktu roboczego o zadanej jednakowej stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego (6) prasy filtracyjnej i dla następnego punktu roboczego o jednakowej stałej pozycji końcowej elementu tłoczącego (6) wydajność tej operacji napełniania i tłoczenia zadaje się jako stałąwielkość procesową do osiągnięcia, przy której uzyskuje się maksymalną ilość oddzielanej cieczy.

8. Sposób według zastrz. 2 albo 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że w prasie filtracyjnej wykonuje się kilka operacji napełniania i tłoczenia, które na wykresie wydajność/moc prowadzą do kilku następujących po sobie punktów roboczych, i dla kilku następujących po sobie punktów roboczych zadaje się co najmniej jedną wielkość procesową do osiągnięcia, po czym wyznacza się z zależności zmian mocy, wydajności i pozycji elementu tłoczącego (6) w trakcie oddzielania substancji stałej od cieczy wielkości ładunków napełniających, wymagane dla operacji napełnia178 564 nia i tłoczenia do osiągnięcia zadanych wielkości procesowych, i wprowadza się je w operacji napełniania i tłoczenia prowadzących do odnośnych punktów roboczych.

9. Sposób wedłbg zasUz. 1, stsiamienny tym, że dla dnigie do punktu robouzego (4,4+ zadaje się warunek, iż przynależna wydajność (A4) i moc (L4) wskazująna wykresie wydajność/moc punkt roboczy leżący na linii prostej łączącej pierwszy punkt roboczy (1) i punkt roboczy (AF) na osi wydajności, odpowiadaj ący stałej maksymalnej wydajności dla odnośnej surówki filtracyjnej.

Wynalazek dotyczy sposobu wyznaczania wielkości i wprowadzania ładunków napełniających surówki filtracyjnej w procesie oddzielania substancji stałej od cieczy w prasie filtracyjnej.

Chodzi tu o prasę filtracyjną zawierającą komorę prasowniczą, w której ciecz wytłacza się pod działaniem siły nacisku z surówki filtracyjnej zasilającej element tłoczący za pomocakilku następujących kolejno operacji przesuwu, przy czym podczas trwania fazy napełniania w operacji oddzielania wprowadza się w trakcie każdej operacji przesuwu jeden ładunek napełniający do komory prasowniczej.