SU764702A1

SU764702A1 - Apparatus for automatic control of drum filter block

Info

Publication number: SU764702A1
Application number: SU792714230A
Authority: SU
Inventors: Валентин Александрович Коновал; Анатолий Зиновьевич Грищенко; Юрий Николаевич Заяц; Валентин Васильевич Вертушкин
Original assignee: Киевский Институт Автоматики Им. Хху Съезда Кпсс
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1979-01-17
Publication date: 1980-09-23

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (54) DEVICE FOR AUTOMATIC CONTROL

1one

Изобретение относитс к производствам , св занньам с разделением суспензией на жидкую и гвердую фазы, и может быть использовано дл управлени процессами фильтровани и промывки осадков в химической и целлюлозно-бумажной промышленност х.The invention relates to industries associated with the separation of a suspension into liquid and solid phases, and can be used to control filtering processes and washing the sediments in the chemical and pulp and paper industries.

Известно устройство автоматического регулировани процесса промывки волокнистой суспензии в вакуумфильтрах , содержащее датчики уровн суспензии в ванне фильтра, скорости вращени фильтрукнцего барабана, концентрации , расхода поступающей волокнистой массы (суспензии), соединенные с регул тором скорости вращени барабана i .A device for automatic control of the washing process of a fiber suspension in vacuum filters is known, which contains sensors for the level of suspension in the filter bath, rotation speed of the filter drum, concentration, flow rate of incoming pulp (suspension) connected to the drum rotation speed regulator i.

Однако известное устройство не о Зеспеч.ивает эффективного управлени блоком последовательно соединенных фильтров, в которых, с целью более погного разделени суспензии на жидкую и твердную фазы, кроме процесса фильтровани , происход щего внижней части погруженного в суспензию барабана, используют и подачу промывной воды на верхнюю часть барабана с образовавшимс осадком, так как отсутствуют св зи между выходным ка-г чёственным показателем процесса БЛОКОМ БАРАБАННЫХ ФИЛЬТРОВHowever, the known device does not ensure efficient control of a block of successively connected filters in which, in addition to the filtering process that takes place in the lower part of the drum immersed in the suspension, the supply of washing water to the upper part part of the drum with the formed sediment, as there are no links between the output quality of the indicator of the process of the DRUM FILTERS BLOCK

(степенью промывки осгадка) и режимными регулирунзщими параметрами, обеспечивающими заданную степень промлвки в верхней части барабана. 5 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс устройство дл автоматического управлени блоком барабанных фильтров с начсшьной и промежуточной ваннами,(degree of washing osgadka) and modular regulatory parameters, providing a given degree of flushing in the upper part of the drum. 5 The closest to the proposed technical entity is a device for automatic control of a drum filter unit with an initial and intermediate bath,

10 которое содержит регул тор расхода воды на промывку последнего барабанного фильтра, св занный с датчиком степени промывки осадка в этом фильтре, регулйторы расхода фильтра 5 та на промывку остальных барабанных фильтров, св занные с датчиком расхода промывной воды на промывку последнего фильтра, регул тор расхода фильтрата в начальную и промежуточные ванны, св занные с датчиком расхода поступающей в начальную ванну суспензии/ при этом регул тор расхода фильтрата на промывку соединены также с датчиками уровн фильтрата10 which contains a water flow regulator for washing the last drum filter associated with a sensor for the degree of washing of sediment in this filter, filter flow rate regulators 5 for washing the remaining drum filters associated with a sensor for washing water for washing the last filter, a flow regulator the filtrate to the initial and intermediate baths associated with the flow sensor of the suspension entering the initial bath / and the filtrate flow controller for washing is also connected to the filtrate level sensors

25 в баках .25 in tanks.

Однако известное устройство не обеспечивает высокого качества управлени по поддержанию заданной степени (качества) промывки осадка от сухогоHowever, the known device does not provide high quality control to maintain a given degree (quality) of washing the sludge from dry

3Q вещества, растворенного в жидкой фазе в услови х частых и больших возмущений на входе барабанных фильтров по концентрации сухого вещества в жидкой фазе суспензии, так как соединение регул тора расхода промывной воды с установленным на последнем по коду движени суспензии барабанном фильтре датчиком степени промывки осадка обеспечивает изменение расход промывной воды и соответствующих ему расходов фильтрата на промывку с посто нным по отношению к возникающим на входах барабанных фильтров возмущени м временным запаздыванием, обусловленным инерционностьюпрохождени возмущений от точки их возникновени на входах барабанных фильтров до точки измерени результата их воздействий , т.е. точки измерени степени промывки осадка на последнем барабанном фильтре, и выражающемс в сумме посто нных времени наход щихс между этими точками барабанных фильтров . Такое запаздывание междумоментом возникновени возмущений и моментом измерени результата их воздействий , а значит и моментом приложени управл ющих воздействий по их компенсации приводит к значительным динамическим погрешност м управлени и длительному времени переходных процессов.3Q of the substance dissolved in the liquid phase under conditions of frequent and large disturbances at the inlet of the drum filters on the dry matter concentration in the liquid phase of the suspension, since the connection of the flush water flow control knob with the sensor of the degree of washing of the precipitate mounted on the last suspension code of the suspension provides the change in the flow rate of wash water and the corresponding flow rate of the filtrate for washing with a constant time disturbance in relation to the disturbances arising at the inputs of the drum filters according to the inertia of the passage of perturbations from the point of their occurrence at the inputs of the drum filters to the point of measurement of the result of their actions, i.e. the measurement points of the degree of washing of the precipitate on the last drum filter, and expressed in the sum of the constant times between these points of the drum filters. Such a time lag between the occurrence of disturbances and the moment of measuring the result of their actions, and hence the moment of application of control actions to compensate for them, leads to significant dynamic control errors and a long transient time.

Цель изобретени - повышение качества управлени блоком барабанных фильтров за счет сокращени времени переходных процессов и уменьшени динамических погрешностей управлени The purpose of the invention is to improve the quality of control of the drum filter unit by reducing the transient time and reducing the dynamic control error.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено датчиками плотности фильтрата, поступающего в начальные и промежуточные ванны, сумматором , вход которого соединен с выходами датчиков -плотности, и блоком дифференцировани , вход которого соединен с выходом сумматора, а выход - с регул тором расхода промывной воды-на промывку последнего барабанного фильтра.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with density sensors of the filtrate entering the initial and intermediate baths, an adder, the input of which is connected to the outputs of the density sensors, and a differentiation unit, the input of which is connected to the output of the adder, and the output to the flow controller of the wash water - to rinse the last drum filter.

На чертеже представлена схема устройства дл автоматического управлени блоком барабанных фильтров в процессе разделени волокнистой суспензииThe drawing shows the scheme of the device for automatic control of the drum filter unit during the separation of the fiber suspension

Устройство состоит из барабанных фильтров 1 и 2 с начальной 3 и промежуточной 4 ваннами, датчика 5 расхода , соединенного с регул тором б расходапоступающей суспензии, датчика 7 расхода, соединенного с регул тором 8 расхода.фильтрата на разбавление в начальную ванну 3, датчика 9 расхода, соединенного с регул тором 10 расхода фильтрата в промежуточную ванну 4, датчика 11 расхода , соединённого с регул тором 12 расхода фильтрата на промывку барабанного фильтра 1, датчика 13 расхода , соединенного с регул тором 14 расхода воды на промывку барабанного фильтра 2, и датчика 15. степени промывки осадка, соединенного также с регул тором 14. При этом регул торы 8 и 10 соединены с датчиком 5 расхода. Кроме того, на линии 16 подачи фильтрата в начальную ванну 3 установлен датчик 17 плотности фильтрата , а на линии 18 подачи фильтрата в промежуточную ванну 4 - датчик 19 плотности, причем датчики подключены к сумматору 20, выход которого соединен со входом дифференцирующего блока 21, подключенного к регул тору 14. Устройство работает следующим образом . , The device consists of drum filters 1 and 2 with the initial 3 and intermediate 4 baths, the flow sensor 5 connected to the flow controller of the flow-entering suspension, the flow sensor 7 connected to the flow controller 8 of the filtrate for dilution into the initial bath 3, the flow sensor 9 connected to the filtrate flow controller 10 into the intermediate bath 4, the flow sensor 11 connected to the filtrate flow controller 12 for washing the drum filter 1, the flow sensor 13 connected to the water flow regulator 14 for washing the drum of filter 2, and a sensor 15. The degree of washing the precipitate, also coupled with a regulator 14. When this regulators 8 and 10 are connected with a flow sensor 5. In addition, a filtrate density sensor 17 is installed on the filtrate supply line 16 into the initial bath 3, and a density sensor 19 is installed on the filtrate supply line 18 into the intermediate bath 4, and the sensors are connected to an adder 20, the output of which is connected to the input of the differentiating unit 21 connected to the controller 14. The device operates as follows. ,

В зависимости от измеренного датчиком 5 расхода поступающей суспензии измен етс расход фильтрата на разбавление в начальную ванну 3 регул тором бив промежуточную ванну 4 регул тором 10, а в зависимости от измеренной датчиком 15. степени промывки осадка измен етс регул тором 14 расход воды на промывку барабанного фильтра 2, в зависимости от значени которого, измер емого датчиком 13, измен етс регул тором 12 расход фильтрата на промывку барабанного фильт15а 1. При этом корректируетс изменение регул тором 14 расхода промывной .воды в зависимости от.величины поступающего., с блока дифференцировани 21 сигнала, который пропорционален скорости изменени взвешенной суммы плотностей фильтратов ., идущих на разбавление в ванны 3 и 4.Концентраци поступающей в начальную ванну 3 суспензии по волокну в среднем составл ет 2%, а концентраци осадка (также по волокну), поступающего с барабанного фильтра 1 в промежуточную ванну 4, составл ет 12% и в обоих случа х, путем разбавлени фильтратом, по технологическим соображени м доводитс до 1%, что трбует подачи через линию 16 в начальную ванну 3 на одну единицу объема поступающей. суспензии одной единицы объема фильтрата, и через линию 18 в промежуточную ванну 4 на одну единицу объема осадка --одиннадцати единиц объема фильтрата. Такие объемные соотношени , т.е. 1:1 между суспен:зией и разбавл ющим ее фильтратом в начальной ванне 3 и 11:1 между осадком и разбавл ющим его фильтратом в промежуточной ванне 4, свидетельствует о том, что концентраци сухих веществ в жидкой фазе сус-г пензии в начальной ванне 3 и особенно в промежуточной ванне 4 в значительной степени определ етс концентрацией И5 в фильтратах, поступающих через линии 16 и 18, соответственно, в ванны 3 и 4 на разбавление. Поэтому и возмущени на входе барабанных фильтров 1 и 2, т.е. в ваннах 3 и 4,Depending on the flow rate of the incoming suspension measured by the sensor 5, the dilution of the filtrate for dilution into the initial bath 3 by the regulator biv is intermediate between the bath 4 by the regulator 10, and depending on the measured by sensor 15. the degree of washing of the precipitate is changed by the regulator 14 filter 2, depending on the value of which, measured by sensor 13, is changed by regulator 12, the filtrate consumption for washing the drum filter 15a 1. At that, the change in the regulator 14 of the flush water flow is corrected of the magnitude of the incoming signal from the differentiation unit 21 of the signal, which is proportional to the rate of change of the weighted sum of the density of the filtrates. The dilutions go to baths 3 and 4. The average concentration of the suspension in the initial bath 3 is 2%, and the concentration the sediment (also on the fiber) coming from the drum filter 1 to the intermediate bath 4 is 12% and in both cases, by dilution with the filtrate, for technological reasons it is reduced to 1%, which allows the flow through line 16 to the initial bath at 3 per unit volume of incoming. suspensions of one volume unit of the filtrate, and through line 18 to the intermediate bath 4 per unit volume of sediment - eleven units volume of the filtrate. Such volume ratios, i.e. 1: 1 between the suspension and the diluent filtrate in the initial bath 3 and 11: 1 between the sediment and the filtrate diluting it in the intermediate bath 4 indicates that the concentration of solids in the liquid phase of the suspension in the initial bath 3, and especially in the intermediate bath 4, is largely determined by the concentration of I5 in the filtrates entering through lines 16 and 18, respectively, into baths 3 and 4 for dilution. Therefore, disturbances at the inlet of the drum filters 1 and 2, i.e. in baths 3 and 4,

В такой же значительной степени определ ютс возмущени ми по концентрации сухих веществ в поступающих по лини м 16 и 18 -фильтратах, причем неодинаковость объемных соотношений определ ет и разную степень вли ни возникающих возмущений со стороны коцентрации сухих веществ в фильтрах н степень промывки от них осадка, измер емую датчиком 15.Disturbances on the concentration of dry substances in the 16 and 18 filters coming in through lines are equally significantly determined, and the difference in volume ratios determines the different degree of influence of the resulting disturbances from the concentration of dry substances in the filters and the degree of washing from them. measured by the sensor 15.

Установка датчиков 17 и 19 плотности на лини х 16 и 18 с учетом однозначной св зи между плотностью фильтрата и концентрацией сухих веществ в нем и соединение их с сумматором 20 позволит на его вькоде получать взвешенную информацию о возникающих со стороны концентрации сухих веществ в жидкой фазе суспензии возмущени х на входе барабанных фильтров 1и 2 без запаздывани ,обусловленного инерционностью барабанных фильтро и равного при возмущени х на барабанном фильтре 1 посто нных времени барабанных фильтров 1 и 2, а на барабанном фильтре 2 - его посто нной времени, с которым реагирует на возникающие возмущени сигнал от датчика 15 степени промывки осадка на фильтре 2. The installation of density sensors 17 and 19 on lines 16 and 18, taking into account the unambiguous relationship between the density of the filtrate and the concentration of dry substances in it and connecting them to the adder 20, will allow to obtain weighted information on the concentration of dry substances in the slurry phase on its code perturbations at the inlet of the drum filters 1 and 2 without delay, due to the inertia of the drum filter and equal when perturbations on the drum filter 1 are constant times of the drum filters 1 and 2, and on the drum filter 2 - constant time with which reacts to the disturbance signal from the sensor 15, the degree of washing of the precipitate on the filter 2.

Соединение сумматора 20 с регул тором 14 через блок 21 дифференцировани обеспечивает без запаздывани .автоматическую коррекцию расхода промывной воды (и,соответственно, расходов фильтратов на промывку) в зависимости от объективной информаци о скорости возникновени -возмущений, за счет чего сокращаетс врем переходных процессов и уменьшаютс динамические погрешности управлени , причем коррекци в зависимости от скорости изменени возникакидих возмущений дополнительно уменьшает ошибку управлени и повышает его устойчивость .The connection of the adder 20 with the controller 14 through the differentiation unit 21 provides without delay. Automatic correction of the washing water flow rate (and, accordingly, the filtrate costs for the washing) depending on the objective information on the rate of occurrence of disturbances, thereby reducing the transient time and reducing dynamic control errors, and correction depending on the rate of change of occurrence of disturbances further reduces the control error and increases its stability.

Таким образом, предлагаемое устройство дл автоматического управ764702Thus, the proposed device for automatic control764702

лени блоком барабанных фильтров обеспечивает повышение качества управлени за счет сокращени времени переходных процессов и уменьшени динамических погрешностей управлени .A drum filter unit provides improved control by reducing transient time and reducing dynamic control errors.

Claims

Invention Formula

A device for automatically controlling a drum filter unit with a primary and intermediate baths, comprising a water flow regulator for washing the last drum filter associated with a sensor for washing the sludge in the indicated

5 filter, filtrate flow controllers for washing the remaining drum filters connected to the water flow sensor for washing the last filter, filtrate flow controllers to the initial and intermediate baths,

0 associated with the flow sensor of the suspension entering the initial bath, characterized in that, in order to improve the quality of control

/ block drum filters due to

5 reducing the time of transients and reducing the dynamic errors of control, the device is equipped with sensors of the density of the filter entering the initial and. intermediate baths, an adder, the input of which is connected to the outputs of the density sensors, and a differentiation unit, the input of which is connected to the output of the adder, and the output is connected to the water flow regulator for flushing the last drum filter a.

Sources of information, taken in. attention during examination 1. USSR author's certificate.

0 499882, class B 01 O 25 / 24.12.07.74.

2.Assignment of the USSR on application 2434896 / 29-12,: cl. C 21 C 9/06, 12/30/1976 (prototype).

4-Ы