SU1518634A1 - Способ автоматического управлени процессом сушки текстильного материала в сушильно-ширильной машине и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому управлению процессом сушки текстильных материалов. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат на процесс сушки материала. Устройство, реализующее способ автоматического управлени  процессом сушки текстильного материала, содержит датчики температуры сушильного агента в калорифере, скорости материала, начальной и конечной влажности материала, температуры и влажности окружающей среды, температуры и влагосодержани  контактирующего с материалом сушильного агента и температуры материала в соответствующей зоне сушильной камеры, а также датчик давлени  в сушильной камере. Изменение температуры сушильного агента и распределение его притока в соответствующие зоны сушильной камеры осуществл етс  собственными регул торами, воздействующими на соответствующие исполнительные механизмы привода заслонок и клапана. Информаци  с соответствующих датчиков обрабатываетс  блоками формировани  задани , вычислени  промежуточной влажности материала в соответствующей зоне, вычислени  конечной влажности материала, суммирующим и логическим блоком с учетом введени  с задатчиком вида волокна и коэффициента распределени  сушильного агента по зонам сушильной камеры, а сигналы, соответствующие результатам обработки информации, поступают на входы задатчиков соответствующих регул торов температуры сушильного агента и регул торов притока сушильного агента в промежуточные зоны сушильной камеры. Дл  исключени  возможной пересушки материала приток тепла на сушку осуществл етс  с недостачей на 10-20% по отношению к расчетному значению. 2 с.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению процессом сушки гигроскопичных материалов и может быть использовано в текстильной, лет- кой и других отрасл х промышленности , где необходимо выдерживать регламент сушки материала во врем  его движени .

Цель изобретени  - снижение энергозатрат на процесс сушки материала.

На чертеже представлена принципиальна  схема системы, реализующей способ автоматического управлени  процессом сушки текстильного материала .

Устройство содержит сушильную камеру 1 сушильно-ширильной машины с распределител ми 2 сушильного агента по зонам, каждый из которых имеет за- сломку 3, кинематически св занную с исполнительным механизмом 4, регул тор 5 притока сушильного агента в конечную зону сушильной камеры I, регул торы 6 и 7 притока сушильного аген- та в промежуточные зоны сушильной камеры 1 из коллектора 8, паровой калорифер 9 с установленным на линии подачи пара регулирующим клапаном 10, кинематически св занным с исполни- тельным механизмом 1I, подключенным к выходу регул тора 12 температуры сушильного агента на выходе калорифера 9, датчик 13 температуры сушильного агента в коллекторе 8, датчик 14 влажности материала на входе сушильной камеры 1, датчик 15 конечной влажности материала,датчик 16 скорости материала, датчик 17 с преобразователем 18 давлени  в сушильной камере, датчики 19 температуры материала в зоне сушки, датчики 20 температуры и датчики 21 влагосодержани  контактирующего с материалом сушильного агента , блоки 22 вычислени  промежуточной влажности материала, блок 23 формировани  задани , задатчик 24 коэффициента распределени  подачи сушильного агента по зонам сушильной камеры 1, задатчик 25 вида волокна, логический блок 26 выбора максимально допустимой температуры нагрева сушильного агента , суммирующий блок 27, блок 28 вычислени  конечной влажности материала датчик 29 температуры и датчик 30 влажности окружающей среды, элементы 31, 32, 33 и 34 сравнени , задатчики 35, 36, 37 и 38, блок 39 преобразовани  .

Первые входы каждого из блоков 22

вычислени  промежуточной влажности материала в соответствующей зоне св заны с датчиками 19 температуры материала , вторые и третьи входы подключены соответственно к датчику 20 температуры и датчику 21 влажности сушил ного агента, четвертые входы объединены и через преобразователь 1В подсоединены к выходу датчика 17 давлени  в сушильной камере, п тые входы объединены и св заны с датчиком 14 влажности материала на входе в сушильную камеру I, шестые входы

5

5

0

5

объединены и подтспючены к первому выходу суммирующего блока 27.

Первьп и второй входы блока 28 вычислени  конечной влажности материала подсоединены к выходам соответственно датчиков 29 и 30 температуры и влажности окружающей среды, третий вход св зан с вторым выходом суммирующего блока 27, а первый выход через блок 39 преобразовани  и задатчик 38 подключен к первому входу элемента 34 сравнени , к второму входу которого подсоединен датчик 15 конечной влажности материала, а выход подключен к входу регул тора 5 притока сушильного агента в конечную зону сушильной камеры 1. Первый выход за- датчика 25 вида волокна св зан с входом суммирующего блока 27, а второй выход через логический блок 26 и задатчик 35 подключен к первому входу элемента 31 сравнени , к второму входу которого подсоединен датчик 13 температуры сушильного агента в коллекторе 8, а выход св зан с входом регул тора 12 температуры сушильного агента на выходе калорифера 9.

Первый вход блока 23 формировани  задани  св зан с вторым выходом блока 28 вычислени  конечной влажности материала , второй вход подключен к выходу датчика 14 влажности материала на входе сушильной камеры 1 , третий вход соединен с выходом датчика 16 скорости материала, а четвертый вход подключен к выходу задатчика 24 коэффициента распределени  подачи сушильного агента по зонам сушильной камеры 1. Первый и второй выходы блока 23 формировани  задани  подключены соответственно через задатчики 36 и 37 к первым входам соответственно элементов 32 и 33 сравнени , вторые входы которых св заны с выходами соответствующих блоков 22 вычислени  промежуточной влажности материала, а выходы подсоединены к входам соответствующих регул торов 6 и 7 притока сушильного агента в промежуточные зоны сушильной камеры 1.

Устройство работает следующим образом .

Предварительно в задатчик 25 вида волокна ввод тс  значени , соответствующие составу индивидуальных волокон в смеске «/, материала и их термическим свойствам, т.е. максимальной термостойкости . С первого выхода задат51

чика 25 В1ода волокна сигнал поступае на вход суммирующего блока 27, в котром осуществл етс  фор гирование сигнала , соответствующего среднему коэффициенту равновеси  К смески волокон

1 . К;,

t-f

где п - число компонентов в смеске; К- - коэффициент равновеси  каждой составл ющей смеси.

Со второго выхода задатчика 25 вида волокна сигнал подаетс  на вход логического блока 26 выбора максимально допустимой температуры нагрева сушильного агента, в котором в зависимости от заданного состава смески осуществл етс  выбор максимально допустимой температуры нагрева сушильного агента и формирование выходного сигнала, поступающего далее на вход задатчика 35, подключенного к одному из входов элемента 31 сравнени , другой вход которого соединен с датчиком 13 температуры сушильного агента в коллекторе 8, По сигналу с выхода элемента 31 сравнени  и посредством регул тора 12 температуры сушильного агента на выходе калорифера 9, исполнительного механизма II и регулирующего клапана 10 в коллекторе 8 устанавливаетс  максимально допустима  температура сушильного агента.

Одновременно на первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой входы каждого из блоков 22 вычислени  промежуточной влажности материала поступают сигналы соответственно с датчика 19 температуры материала, датчика 20 температуры и датчика 21 влагосодержани  контактирующего с материалом сушильного агента, датчика 1 7 и преобразовател  18 давлени  в сушильной камере, датчика 14 влажности материала на входе сушильной камеры и первого выхода суммирующего блока 27, по которым осуществл етс  расчет текущей влажности w материала в соответствующей зоне сушильной камере 1

- (Т -ТМТ), kp -р Tf м -

где Wj.p ()/4 - критическа  влажность материала;

46

w - начальна  влажность материала ;

WP К / /Т - равнозегна  влажность материала;

™ - ° rii°ro-osc °-5« - J°

t-137,5 - температура мокрого термометра; Т - температура материала;

1f - температура контактирующего с материалом сушильного агента;

- гигроскопическа  влажность материала;

(0,622+хс) - влагосодержа- ние контактирующего с материалом сушильного агента;

РН 15+133,3 expf(7,95- давление насыще1шого пара; к Р конечна  влажность материала .

На первьй, второй и третий входы блока 28 вычислени  конечной влажности материала поступают сигналы соответственно с датчика 29 температуры и датчика 30 влажности окружающей среды, а также суммирующего блока 27, в результате чего на его выходах формируетс  сигнал, соответствующий значению конечной влажности w материала

KVToc.. где К - коэффициент; ос Т( влажность и температура

окружающей среды соответственно .

Сигнал с первого выхода блока 28 вычислени  конечной влажности материала через блок 39 преобразовани .и задатчик 38 подаетс  на первьй вход элемента 34 сравнени , к второму вхоДУ которого подсоединен датчик 15 конечной влажности материала, имеющий на своем выходе сигнал, соответствующий текущему значению влажности WR выход щего из сушильной камеры материала . В результате этого на выходе элемента 34 сравнени  формируетс  разностный сигнал (), который подаетс  на вход регул тора 5 притока сушильного агента в конечную зону

сушильной камеры 1.

С целью исключени  возможной переушки материала общий приток тепловой нергии Q на сушку материала осуществл етс  с недостачей на 10-20% в соответствии с выражением

ч-с„.г к-„«) .

где G - производительность по абсолютному сухому материалу; г - теплота парообразовани ; - КПД установки. В соответствии с этим регул тором 5 притока подача сушильного агента в конечную зону сушильной камеры 1 осуществл етс  из расчета.

,

()

-..

С втррого выхода блока 28 вычислени  конечной влажности сигнал подаетс  также на первый вход блока 23 формировани  задани , на второй, третий и четвертый входы которого поступают сигналы соответственно с датчика 14 влажности материала на входе сушильной камеры 1, датчика 16 ско- рости материала и задатчика 24 коэф - фициента распределени  подачи сушильного агента по зонам сушильной камеры 1, на основании чего на первом и втором выходах блока 23 формировани  за- Дани  по вл ютс  сигналы, подаваемые далее соответственно через задатчики 36 и 37 на первые входы элементов 32 и 33 сравнени , на вторые входы которых поступают сигналы с выхода блоков 22 вычислени  промежуточной влажности материала в соответствующей зоне сушильной камеры 1.

Выходной сигнал с элементов 32 и 33 сравнени  подаетс  далее через соответственно регул торы 7 и 6 притока сушильного агента в промежуточные зоны сушильной камеры 1 на исполнительные механизмы 4, устанавливающие заслонки 3 и, соответственно, приток сушильного агента согласно заданным коэффициентам распределени  по зонам сушильной камеры с недостачей на 10-20%,

Реализаци  блоков системы, осуществл ющих соответствующие вычислени  и формирование закона управлени , воможна с использованием микропроцессорных устройств, микроэвм и УВМ.

Claims (2)

1. Способ автоматического управлени  процессом душки текстильного ма

5

0 5 о

0

5

0

5

териала в сушильно-ширильной машине, за слючающийс  в том, что измер ют температуру сушильного агента на выходе калорифера, начальную и конечную влажность материала, а также температуру и влажность окружающей среды, задают физико-химические свойства материала и по результатам измерений определ ют количество тепловой энергии , необходимой дл  сушки материала, и регулируют приток теплоносител  в калорифер и подачу тепловой энергии в соответствующие зоны сушильной камеры , отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат, дополнительно измер ют в каждой зоне сушильной камеры TBNmepaTypy материала , плажность и температуру контактирующего с материалом сушильного агента , а также скорость движени  материала , давление в сушильной камере и по результатам дополнительных измерений корректируют количество тепловой энергии, необходимой дл  сушки материала, а подачу тепловой энергии в промежуточные зоны осуществл ют в количестве 0,8-0,9 от скорректированного значени  тепловой энергии.

2. Устройство дл  автоматического управлени  процессом сушки текстильного материала в сушильно-ширильной машине, содержащее регул тор температуры сушильного агента на выходе калорифера, первый и второй регул торы притока сушильного агента в промежуточные зоны сушильной камеры, входы задатчиков которых св заны соответственно с первым и вторым выходами блока формировани  задани , а выходы задатчиков - с первыми входа- Г-Я1 соответствующих элементов сравнени , регул тор притока сушильного агента в конечную зону сушильной камеры , к одному из входов элемента сравнени  которого подключен датчик конечной влажности материала, а- вход задатчика Подсоединен к выходу блока преобразовани , его выход - к входу элемента сравнени , блок вычислени  конечной влажности материала , к первому и второму входам которого подключены соответственно датчики температуры и влажности окружающей среды, первый выход подсоединен к входу блока преобразовани , а второй выход св зан с первым входом блока формировани  задани , а также датчик влажности материала на входе сушильной камеры и задатчик вида волокна ,

отличающеес  тем,

что, с целью снижени  энергозатрат, в него введены дополнительно датчики температуры материала, влагосодержа- ни  и температуры контактирующего с материалом сушильного агента, установленные в соответствующих зонах сушильной камеры, датчик и преобразова- тель давлени  в сушильной камере, датчик скорости материала, блок вычислени  промежуточной влажности материала , суммирующий блок, логический блок выбора максимально допусти- мой температуры нагрева сушильного агента и задатчик коэффициента распределени  подачи сушильного агента по зонам сушильной камеры, при этом первые входы блоков вычислени  про- межуточной влажности материала св заны с соответствующими датчиками температуры материала, вторые и третьи входы подключены соответственно к датчикам температуры и влажности сушильного агента, контактирующего с материалом, четвертые входы объединены и подключены через преобразователь

к датчику давлени  в сушильной камере , п тые входы объединены и св заны с датчиком влажности материала на входе в сушильную камеру и вторым входом блока формировани  задани , шестые входы объединены и подключены к первому выходу суммирующего блока, второй выход которого подсоединен к третьему входу блока вычислени  конечной влажности материала, причем выходы блоков вычислени  промежуточной влажности материала подключены к вторым входам соответствующих элементов сравнени  регул торов притока сушильного агента в промежуточные зоны сушильной камеры, датчик скорости материала св зан с третьим входом блока формировани  задани , четвертый вход которого подключен к выходу эадатчи - ка коэффициента распределени  подачи сушильного агента по зонам сушильной камеры, причем первый выход задатчи- ка вида волокна подсоединен к входу суммирующего блока, а второй выход через логический блок св зан с входом задатчика регул тора температуры сушильного агента на выходе калорифера.

Редактор В.Ковтун

Составитель А.Козлов Техред Л.Сердюкова

Заказ 6593/44

Тираж 593

ВНИШТИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Корректор О.Ципле

Подписное