SU1543208A1

SU1543208A1 - Способ автоматического управлени процессом гранул ции и сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке

Info

Publication number: SU1543208A1
Application number: SU884388880A
Authority: SU
Inventors: Людмила Демьяновна Ярощук; Анатолий Иванович Кубрак
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1990-02-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматизации процессов сушки и гранул ции материалов в барабанных сушилках и позвол ет повысить точность управлени . Способ автоматического управлени осуществл ют путем регулировани соотношений расхода топлива и расхода первичного воздуха - изменением последнего, расхода исходного материала и расхода сжатого воздуха - изменением последнего, расхода влаги с исходным материалом и расхода топлива - изменением последнего посредством соответствующих регул торов 8, 24 и 19, а также регулировани температуры сушильного агента воздействием на расход вторичного воздуха посредством регул тора 14, разрежени в топке 1 воздействием на расход отработавшего теплоносител посредством регул тора 11. При этом ведут измерение температуры исходного материала и отработавшего теплоносител и пошаговое измерение грансостава готового продукта через интервалы времени, определ емые экспериментально. По р ду последовательных измерений грансостава дополнительно определ ют зависимость этого параметра от времени и по этой зависимости в вычислительном устройстве 18 рассчитывают значение грансостава дл последующего шага измерени , сравнивают его с результатом измерени грансостава на данном шаге измерени и по результатам сравнени корректируют величину соотношени расхода влаги с исходным материалом и расхода топлива с учетом температуры отработанного теплоносител , а с учетом температуры исходного м

Description

Изобретение относитс к технике автоматического управлени процессами сушки и гранул ции в барабанных сушилках и может быть использовано в химической отрасли промышленности и производствах минеральных удобрений .

Цель изобретени - повышение точности управлени .

На чертеже представлена блок-схема системы дл реализации способа автоматического управлени процессом гранул ции и сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке.

Система включает топку 1, барабанную сушилку 2 с форсункой 3, классификатор 4, соединенный линией возврата мелкой фракции с барабанной сушилкой 2, дробилку 5 дл размола крупной фракции и возврата ее в классификатор 4.

Система автоматического управлени содержит датчики расхода 6 и 7 соответственно первичного воздуха и топлива , подключенные к регул тору 8 со- отношени расход первичного воздуха - расход топлива и исполнительному механизму 9 на линии подачи первичного воздуха, датчик 10 давлени (разр жени ) в топке, св занный с регул тором 11 давлени в топке и исполнительным механизмом 12 на линии отработавшего теплоносител , датчик температуры 13 свежего теплоносител , подключенный к регул тору 14 температуры свежего теплоносител и исполнительно му механизму 15 на линии подачи вторичного воздуха, датчики 16 и 17 соответственно расхода и плотности исходного

,20

25

35

,„ 50

55

материала, подключенные к вычислительному устройству 18, первый выход которого соединен с регул тором 19 соотношени расход влаги с исходным материалом - расход топлива. К вычислительному устройству 18 подсоединены также датчики 20 и 21 соответственно гранулометрического состава материала и температуры отработавшего теплоносител на выходе из барабанной сушилки 2. Регул тор 19 подключен к исполнительному механизму 22 на линии подачи топлива в топку 1. Датчик 23 расхода сжатого воздуха подсоединен к регул тору 24 соотношени расход исходного материала - расход сжатого воздуха, к которому также подключены датчик 16 расхода исходного материала и второй выход вычислительного устройства 18, подающий корректирующий сигнал по значению температуры исходного материала, измер емой датчиком 25, при этом регул тор 24 подключен к исполнительному механизму 26 на линии подачи сжатого воздуха.

Способ автоматического управлени процессом гранул ции и сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке реализуют следующим образом.

От датчиков 6 и 7 соответственно расхода первичного воздуха и топлива подают сигналы на регул тор 8, поддерживающий заданное соотношение между этими расходами путем воздействи на подачу первичного воздуха, осуществл емого посредством исполнительного механизма 9, установленного на линии подачи первичного воздуха. Разрежение в топке 1 измер ют датчиком 10

давлени и стабилизируют его с помощью регул тора 11 и исполнительного механизма 12, воздействием на расход отход щих газов. Температуру свежего теплоносител измер ют датчиком 13 и стабилизируют с помощью регул тора 14 и исполнительного механизма 15 путем воздействи на расход вторичного воздуха. Сигналы от датчиков 16 и 17 соответственно расхода и плотности исходного материала подают в вычислительное устройство 18, где определ ют расход влаги в исходном материале по Формуле

W Г Р Р м М МР,М-Р

где W

«

CM

PI.; РМ

расход влаги в исходном

материале;

расход исходного материала

Р

&

плотности соответственно исходного материала, его абсолютно сухой части, воды.

От вычислительного устройства 18 сигнал, соответствующий Ww, подают вместе с сигналом от датчика расхода 7 топлива к регул тору 19 дл поддержани соотношени между расходом влаги с исходным материалом и расходом топлива. Величину этого соотношени корректируют по разности текущего дл данного шага измерени значени грансостава материала на выходе из барабанной сушилки 2 и расчетного дл последующего шага измерени значени грансостава с учетом температуры отработавшего теплоносител косвено характеризующей влажность готового материала.

Коррекцию осуществл ют следующим образом.

Грансостав в данном случае характеризуют измеренной на текущем шаге концентрацией мелкой фракции Г, определ емой датчиком 20 гранулометрического состава. Вычисление значени грансостава, ожидаемого дл последующего шага измерени , производ т так. Через равные интервалы времени At (шаг измерени ), определ емые различными методами, например по автокоррел ционной функции параметра , измер ют посредством датчика 20 .грансостав и измеренные значени

15

20

25

30

35

подают в вычислительное устройство 18. где запоминают р д последовательных результатов измерени концентрации мелкой фракции в продукте Г. Далее в вычислительном устройстве 18 производ т следующие операции. Методом .аи шньших квадратов аппроксимируют этот дискретный р д уравнением второго пор дка вида

гм ао + a,- net + a2 nftt (2)

где nuЈ - количество членов дискретного р да; а0 - а2- коэффициенты.

Затем n увеличивают на единицу и это новое его значение подставл ют в уравнение (2), определ таким образом значение грансостава дл последующего шага измерени Гм+1 (т.е. осуществл ют экстрапол цию). В дальнейшем при вводе в вычислительное устройство 18 нового результата измерени грансостава самый ранний из членов р да, использованных при аппроксимации , отбрасывают. Таким образом , аппроксимацию осуществл ют каждый раз по неизменному числу членов п (например, пйЈ 3). Температуру отработавшего теплоносител определ ют датчиком 21, и соответствующий ей сигнал также подают в вычислительное устройство 18.

Сигнал, корректирующий задание регул тору 19, соотношени расход влаги с исходным материалом - расход топлива формируют в вычислительном устройстве 18 по формуле

х ,

W

.t

xiW,2

(3)

где X, Гм- Гм + , , т.е. разность

между сигналами, соответствующими измеренному на данном шаге измерени значение грансостава и вычисленному дл последующего шага измерени ;

х - сигнал, соответствующий температуре отход щих газов; W,,- передаточна функци , обратна передаточной функции Sti канала: соотношение расход влаги с исходным материалом расход топлива - концентраци мелкой фракции Гм; - передаточна функци , обратна передаточной функции S,i2 канала: соотношение расход влаги с исходным материалом - расход топлива - температура отработавшего теплоносител . Так, например, передаточна функци S ,,2. имеет вид

--л г (А)

иь t

где u0от ; ЛС,- соответственно приращени температуры отработавшего теплоносител и соотношение расход влаги с исходным материалом - расход топлива.

Пусть

К-е

-Р1

Т-р + 1

(5)

где К, Т, о - соответственно коэффициент усилени , посто нна времени, врем транспортного запаздывани объекта по рассматриваемому каналу. Тогда

Т-р+ 1

WM(P) К-е

1

(6)

Конкретный вид (структура и параметры ) S, и S |4 целесообразно определ ть экспериментально.

Таким образом, регул тор 19 вырабатывает управл ющий скорректирован43208

воздуха

10

15

20

концентраци мелкой фракции Гуц S,j определ ют экспериментально . С помощью регул тора 24 вырабатывают управл ющий скорректированный сигнал, подаваемый на исполнительный механизм 26, воздействующий на расход сжатого воздуха.

Концентраци мелкой фракции Гм выбрана в качестве параметра, характеризующего грансостав в св зи с тем, что вл етс наиболее информативной , так как уменьшение ее однозначно говорит об укрупнении продукта , а увеличение - о его измельчении.

Claims

Формула изобретени

Способ автоматического управлени процессом гранул ции и сушки сыпучих материалов в барабанной сушилке, путем измерени и регулировани соотношени расходов пульпы исходного материала и общего сжатого воздуха из

ный сигнал, подаваемый на исполнитель-25 менением расхода последнего, регулиный механизм 22, воздействующий на расход топлива.

Сигнал от датчика 16 расхода исходного материала и датчика 23 расхода сжатого воздуха подают на регул тор 24 дл поддержани соотношени между этими расходами. Величину этого соотношени корректируют по разности вышеназванных параметров гран- состава Гм и Г/IЛ с учетом температуры исходного материала. По этой температуре косвенно определ ют в зкость исходного материала, оказывающую существенное вли ние на процесс распыла исходного материала. Эту температуру определ ют датчиком 25 и соответствующий ей сигнал подают в вычислительное устройство 18. Алгоритмы расчета грансостава дл последующего шага измерени описан выше. Сигнал, корректирующий задание регул тору 24, формируют в вычислительном устройстве 1-8 по формуле

30

35

40

45

ровани температуры сушильного агента изменением расхода вторичного воздуха измерение температуры и влажности исходного материала, температуры отработанного теплоносител , разрежени перед сушилкой и пошаговое измерение грансостава готового продукта через равные интервалы времени, отличающийс тем, что, с целью повышени точности управлени , дополнительно определ ют расход влаги с исходным материалом, соотношение расходов влаги с исходным материалом и топлива и соотношение расходов топлива и первичного воздуха со стабилизацией последних двух соотношений изменением соответственно расхода топлива и расхода первичного воздуха, а также определ ют зависимость грансостава от времени, наход т по ней значение грансостава дл последующего шага измерени , сравнивают найденное значе ние с результатом измерени грансоста ва на данном шаге измерени и по результатам сравнени корректируют величину соотношени расходов влаги с исходным материалом и топлива с учетом температуры отработавшего теплоносител , а величину соотношени расходов исходного материала и общего сжатого воздуха - с учетом температуры исходного материала.

24 ,W2.,+

X .

(7)

где х, - см.(З); хэ - сигнал, соответствующий температуре исходного материала; W2 { - передаточна функци , обратна передаточной функции канала: соотношение расход исходного материала - расход сжатого

0

5

0

5

0

5

ровани температуры сушильного агента изменением расхода вторичного воздуха, измерение температуры и влажности исходного материала, температуры отработанного теплоносител , разрежени перед сушилкой и пошаговое измерение грансостава готового продукта через равные интервалы времени, отличающийс тем, что, с целью повышени точности управлени , дополнительно определ ют расход влаги с исходным материалом, соотношение расходов влаги с исходным материалом и топлива и соотношение расходов топлива и первичного воздуха со стабилизацией последних двух соотношений изменением соответственно расхода топлива и расхода первичного воздуха, а также определ ют зависимость грансостава от времени, наход т по ней значение грансостава дл последующего шага измерени , сравнивают найденное значение с результатом измерени грансостава на данном шаге измерени и по результатам сравнени корректируют величину соотношени расходов влаги с исходным материалом и топлива с учетом температуры отработавшего теплоносител , а величину соотношени расходов исходного материала и общего сжатого воздуха - с учетом температуры исходного материала.