UA144250U - METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS - Google Patents
METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS Download PDFInfo
- Publication number
- UA144250U UA144250U UAU201903000U UAU201903000U UA144250U UA 144250 U UA144250 U UA 144250U UA U201903000 U UAU201903000 U UA U201903000U UA U201903000 U UAU201903000 U UA U201903000U UA 144250 U UA144250 U UA 144250U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- humidity
- drum
- drying
- zone
- weight
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000002036 drum drying Methods 0.000 title abstract 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 11
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims description 3
- 241000566113 Branta sandvicensis Species 0.000 claims 1
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims 1
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 claims 1
- 241001659863 Panna Species 0.000 claims 1
- 101150116749 chuk gene Proteins 0.000 claims 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 claims 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012821 model calculation Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 238000005550 wet granulation Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Abstract
Спосіб керування сушінням гранульованого технічного вуглецю в барабанних сушильних установках включає дозування пиловидного технічного вуглецю із зрівняльної ємності через шлюзовий затвор до гранулятора, змішування з водно-мелясовим розчином і утворення вологих гранул, які потрапляють в сушильний барабан, просування гранул вздовж барабана, що обертається, і сушіння під впливом теплової енергії від топкових пальників, видалення парогазової суміші компресором через канал у вихідному торці барабана, вивантаження висушених вуглецевих гранул через шлюзовий затвор до транспортно-охолоджувального конвеєра. Додатково обчислюють вагу і вологість продукту на окремих ділянках сушильного барабана на підставі непрямих вимірів і застосування обчислювальної моделі процесу, керування продуктивністю пальників кожної зони здійснюють за допомогою зонних регуляторів на основі зваженого розузгодження за трьома контрольними точками між бажаними значеннями вологості і ідентифікованими модельними значеннями, додатково диференційну складову регулятора кінцевої зони визначають шляхом обчислення похідної температури парогазової суміші, що помножена на коефіцієнт диференційної ланки.The method of controlling the drying of granular carbon black in drum dryers includes dosing pulverized carbon black from the equalizing tank through the sluice gate to the granulator, mixing with water-molasses solution and the formation of wet granules entering the drying drum drying under the influence of thermal energy from the furnace burners, removal of the steam-gas mixture by the compressor through the channel in the outlet end of the drum, unloading of dried carbon granules through the sluice gate to the transport and cooling conveyor. Additionally calculate the weight and humidity of the product on individual sections of the drying drum on the basis of indirect measurements and the application of a computational process model, control the burner performance of each zone is carried out using zone regulators based on weighted misalignment the component of the regulator of the end zone is determined by calculating the derivative temperature of the vapor-gas mixture multiplied by the coefficient of the differential link.
Description
Корисна модель належить до автоматизації хіміко-технологічних процесів і може бути використана під час керування процесом сушіння гранульованого технічного вуглецю в сушильних установках, в яких барабан обертається всередині топки з газовими або рідкопаливними пальниками.The useful model belongs to the automation of chemical-technological processes and can be used during the control of the drying process of granular technical carbon in drying plants in which the drum rotates inside the furnace with gas or liquid fuel burners.
Відомий спосіб керування процесом сушіння із застосуванням зворотного зв'язку по температурі у верхній частині топки для регулювання продуктивності пальників початкової і середньої частині барабана і зворотним зв'язком по температурі парогазової суміші на виході барабана для регулювання продуктивності пальників кінцевої зони.There is a known method of controlling the drying process using feedback on the temperature in the upper part of the furnace to regulate the productivity of the burners in the initial and middle parts of the drum and feedback on the temperature of the steam-gas mixture at the exit of the drum to regulate the productivity of the burners in the final zone.
Недоліком цього способу є неможливість автоматично визначити коректні уставки температури для регуляторів кожної зони. Це обумовлено відсутністю прямого зв'язку між температурою топкових газів і температурою парогазової суміші та вологістю вихідного продукту. Даний спосіб потребує прийняття суб'єктивних рішень оперативним персоналом з вибору уставок температури та їх зміни в процесі формування сталого режиму роботи технологічної лінії. ІсСнуючими технічними засобами неможливо врахувати наступні фактори, які мають вплив на перебіг процесу сушіння: кінетичні властивості випаровування вологи для поточної марки техвуглецю; завантаження техвуглецем кожної умовної зони барабана; калорійність полум'я пальників; початкову середню вологість продукту при надходженні в кожну умовну зону сушильного барабана.The disadvantage of this method is the inability to automatically determine the correct temperature settings for the regulators of each zone. This is due to the lack of a direct connection between the temperature of the flue gases and the temperature of the steam-gas mixture and the humidity of the initial product. This method requires the operational staff to make subjective decisions regarding the selection of temperature settings and their changes in the process of forming a stable mode of operation of the technological line. With existing technical means, it is impossible to take into account the following factors that influence the course of the drying process: kinetic properties of moisture evaporation for the current brand of technical carbon; loading each conventional zone of the drum with technical carbon; calorific value of the flame of the burners; the initial average moisture content of the product upon entering each conditional zone of the drying drum.
Цей спосіб прийнято як найближчий аналог.This method is accepted as the closest analogue.
В основу корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб керування сушінням гранульованого технічного вуглецю в барабанних сушильних установках і стабілізації вихідної вологості продукту на рівні 0,2-0,9 96 шляхом впливу на продуктивність топкових пальників.The basis of the useful model is the task of developing a method of controlling the drying of granulated carbon black in drum dryers and stabilizing the initial moisture content of the product at the level of 0.2-0.9 96 by influencing the performance of furnace burners.
Поставлена задача вирішується тим, що запропоновано спосіб керування продуктивністю топкових пальників, при якому додатково обчислюється вага і вологість продукту на окремих ділянках сушильного барабана на підставі непрямих вимірів і застосування обчислювальної моделі процесу, керування продуктивністю пальників кожної зони за допомогою зонних регуляторів на основі зваженого розузгодження за трьома контрольними точками між бажаними значеннями вологості й ідентифікованими модельними значеннями, додатково диференційну складову регулятора кінцевої зони визначають шляхом обчислення похідної температуриThe task is solved by proposing a method of controlling the performance of furnace burners, in which the weight and moisture content of the product in individual sections of the drying drum are additionally calculated on the basis of indirect measurements and the application of a computational model of the process, control of the performance of the burners of each zone with the help of zone regulators on the basis of weighted reconciliation according to three control points between the desired humidity values and the identified model values, additionally the differential component of the final zone regulator is determined by calculating the temperature derivative
Зо парогазової суміші, що помножена на коефіцієнт диференційної ланки.From the steam-gas mixture multiplied by the coefficient of the differential link.
Технологічна лінія вологої грануляції і сушіння складається з накопичувальної ємності, гранулятора, сушильного барабана, що обертається всередині топки, системи транспортування і охолодження сухого гранульованого вуглецю, системи аспірації і пиловловлювання, топкових пальників, які розподілені вздовж топки, накопичувальної ємності готового продукту.The technological line of wet granulation and drying consists of a storage tank, a granulator, a drying drum that rotates inside the furnace, a system for transporting and cooling dry granulated carbon, an aspiration and dust collection system, furnace burners that are distributed along the furnace, and a storage tank for the finished product.
Процес починається з дозування пиловидного технічного вуглецю із накопичувальної ємності до гранулятора. Утворення вологих гранул відбувається в грануляторі шляхом інтенсивного перемішування порошкового вуглецю з водно-мелясовим розчином. Після вологого гранулювання вуглець потрапляє із торцевого завантажувального каналу всередину сушильного барабана. Сушіння гранульованого технічного вуглецю відбувається під час його просування вздовж сушильного барабана, який встановлений під нахилом і обертається зі швидкістю 2-3,5 об/хв. Всередині змонтовано полиці, які забезпечують перемішування гранул і рівномірне випаровування вологи з маси продукту. Основне джерело теплової енергії - топкові пальники, що утворюють факели полум'я в нижній частині топки. Теплова енергія передається стінкам барабана через випромінювання і безпосередню теплопередачу. Вся волога, що випаровується з гранул, а також порошковий вуглець із зруйнованих гранул, видаляється системою аспірації через торцевий канал з вихідної сторони барабана. Сухі гранули вивантажуються з вихідної сторони барабана і потрапляють до транспортно-охолоджувальної системи.The process begins with the dosing of pulverized technical carbon from the storage tank to the granulator. The formation of wet granules occurs in the granulator by intensive mixing of powdered carbon with a water-molasses solution. After wet granulation, carbon enters the drying drum from the end loading channel. The drying of granular carbon black takes place during its advancement along the drying drum, which is installed at an angle and rotates at a speed of 2-3.5 rpm. Shelves are mounted inside, which ensure mixing of granules and uniform evaporation of moisture from the mass of the product. The main source of thermal energy is the furnace burners, which form flame torches in the lower part of the furnace. Thermal energy is transferred to the walls of the drum through radiation and direct heat transfer. All the moisture that evaporates from the granules, as well as the powdered carbon from the destroyed granules, is removed by the aspiration system through the end channel on the output side of the drum. Dry granules are discharged from the output side of the drum and enter the transport-cooling system.
Початкова вологість продукту складає 50-52 95, вологість готового продукту повинна знаходитись в межах 0,2-0,8 95. Внаслідок змінних режимів грануляції, змінного навантаження барабана, роботи з різними марками техвуглецю, зміни параметрів повітря і режимів горіння пальників спостерігаються коливання вологості вихідного продукту. Спостерігається істотний вплив початкових умов (таких, як температура вхідного техвуглецю, температура водно- мелясового розчину, початкова вологість) на перебіг процесу сушіння. Множина каналів управління вимагає їх узгодження і диспетчеризації під час формування керуючих впливів.The initial humidity of the product is 50-52 95, the humidity of the finished product should be within 0.2-0.8 95. As a result of variable granulation modes, variable drum load, work with different brands of technical carbon, changes in air parameters and burner combustion modes, humidity fluctuations are observed of the original product. A significant influence of the initial conditions (such as the temperature of the input technical carbon, the temperature of the water-molasses solution, the initial humidity) on the course of the drying process is observed. The multitude of control channels requires their coordination and dispatch during the formation of control influences.
Реалізація способу керування починається з визначення бажаної траєкторії (фіг. 1) зміни вологості продукту в функції довжини барабана та в функції часу просування умовної порції продукту по сушильному барабана. По довжині барабан розділяється на 7 умовних ділянок: 1.1 та 1.2 - перша третина барабана, що обертається всередині топки; 2.1 та 2.2 - середня третина 60 барабана, що обертається всередині топки; 3.1 та 3.2 - остання третина барабана; 4.1 - зона вивантаження барабана. Це дозволяє спростити модельні розрахунки і структурувати процес автоматичного керування.The implementation of the control method begins with the determination of the desired trajectory (Fig. 1) of the change in the moisture content of the product as a function of the length of the drum and as a function of the time of advancement of a conditional portion of the product along the drying drum. Along its length, the drum is divided into 7 conventional sections: 1.1 and 1.2 - the first third of the drum, which rotates inside the furnace; 2.1 and 2.2 - the middle third of the drum 60 rotating inside the furnace; 3.1 and 3.2 - the last third of the drum; 4.1 - drum unloading area. This allows you to simplify model calculations and structure the process of automatic control.
Основною вихідною фазовою змінною процесу є вологість. Вираз (1) визначає передавальну ланку, яка описує динаміку зміни вологості умовної порції продукту в часі від вит длива в лаявові пальники однієї умовної зони: 45057 4600541. (1)The main initial phase variable of the process is humidity. Expression (1) defines the transmission link, which describes the dynamics of changes in the moisture content of a conditional portion of the product in time from the time it flows into the bulk burners of one conditional zone: 45057 4600541. (1)
Крім того, на загальну якість процесу впливають витрати палива і плавність випаровування вологи, Класичний критерій якості, який формально може описати висунуті умови до процесу, має, набтупний вигляд. 2 2 на ее уще з? дк і у (2) де Іо, Їїк - відповідно, початковий і кінцевий моменти часу проходження умовної порції продукту через сушильний барабан; 9, 92 - вагові коефіцієнти, що задають ступінь впливу відповідних складових на підсумкове значення критерію; У. керована змінна (вологість) (953; ЧУ - керуючий вплив (витрати палива) (м /с).In addition, the overall quality of the process is affected by fuel consumption and the smoothness of moisture evaporation. The classic quality criterion, which can formally describe the proposed conditions for the process, has a superficial appearance. 2 2 on ee still with? dk and y (2) where Io, Iyyk - respectively, the initial and final moments of the passage of a conditional portion of the product through the drying drum; 9, 92 - weighting factors that determine the degree of influence of the relevant components on the final value of the criterion; U. controlled variable (humidity) (953; CH - controlling influence (fuel consumption) (m/s).
Перший доданок в підінтегральної функції регламентує мінімум абсолютного відхилення вологості, другий - максимум плавності перехідного процесу (мінімум похідної вологості), третій - мінімум керуючого впливу (витрат палива). Наявність другого доданка обгрунтована тим, що занадто швидке падіння вологості не реалізовується і є небажаним, так як зростає відсоток пересушених гранул, що веде до їх руйнування або спікання і ускладнюється процес управління. Коефіцієнти 9 Че коригують ваги перших двох доданків щодо третього з урахуванням їх важливості і застосовуваних одиниць виміру.The first term in the integral function regulates the minimum absolute humidity deviation, the second - the maximum smoothness of the transition process (minimum derivative humidity), the third - the minimum control influence (fuel consumption). The presence of the second term is justified by the fact that a too rapid drop in humidity is not realized and is undesirable, as the percentage of overdried granules increases, which leads to their destruction or sintering and complicates the management process. Coefficients 9 Che adjust the weights of the first two terms relative to the third, taking into account their importance and the used units of measurement.
Чи й терію; -Or terium; -
ОВ ВВ (92 ще за » (3)OV VV (92 more for » (3)
Вирази (1) ї (3) задають закон оптимальної зміни вологості продукту в функції часу. Дану залежність можливо масштабувати з урахуванням поточної кутової швидкості і отримати закон оптимальної зміни вологості в функції довжини барабана. На фіг. 1 показано можливий вигляд оптимізованої траєкторії, що дозволяє визначити бажані значення вологості в окремих точках.Expressions (1) and (3) define the law of optimal change of product humidity as a function of time. It is possible to scale this dependence taking into account the current angular velocity and obtain the law of the optimal change of humidity as a function of the length of the drum. In fig. 1 shows a possible view of the optimized trajectory, which allows you to determine the desired humidity values at individual points.
Далі формуються початкові режими роботи топкових пальників.Next, the initial modes of operation of furnace burners are formed.
Наступні етапи виконуються циклічно.The following stages are performed cyclically.
Зо Зчитуються сигнали, що характеризують роботу технологічного потоку: тиск повітря на горіння, температура повітря на горіння, вологість повітря на горіння, тиск газу, ступінь відкриття пальникових клапанів повітря і газу, витрати порошкового техвуглецю і водно- мелясового розчину в гранулятор, температура в окремих зонах топки, температура парогазової суміші, що видаляється з барабана, температура вихідного гранульованого техвуглецю.Signals characterizing the operation of the technological flow are read: combustion air pressure, combustion air temperature, combustion air humidity, gas pressure, the degree of opening of the air and gas burner valves, consumption of powdered technical carbon and water-molasses solution in the granulator, temperature in separate zones of the furnace, the temperature of the steam-gas mixture removed from the drum, the temperature of the initial granulated technical carbon.
Розраховується кількість випаруваної рідини на кожній ділянці барабана на основі запропонованої моделі (фіг. 2). Сигнал скидання інтегратора розраховується, виходячи з швидкості обертання барабана і часу знаходження умовної порції продукту на окремій ділянці барабана.The amount of evaporated liquid on each section of the drum is calculated based on the proposed model (Fig. 2). The reset signal of the integrator is calculated based on the speed of rotation of the drum and the time of finding a conditional portion of the product on a separate section of the drum.
Далі на основі імітаційної моделі (фіг. 3) розраховується просування порцій продукту вздовж барабана, вага матеріалу і кількість випаровуваної вологи.Next, based on the simulation model (Fig. 3), the advancement of portions of the product along the drum, the weight of the material and the amount of evaporated moisture are calculated.
Розраховується розбіжність між оптимальною і фактичною фазовими траєкторіями сушіння.The discrepancy between the optimal and actual drying phase trajectories is calculated.
Розузгодження вологості для кожної зони обчислюється за трьома точками. Спосіб регулювання витрат палива і повітря можливо проілюструвати фіг. 4. Для кожної зони можна визначити З характерні точки - вологість матеріалу на вході в зону, вологість матеріалу в середині зони, вологість матеріалу в кінці зони.The humidity adjustment for each zone is calculated based on three points. The method of regulating fuel and air consumption can be illustrated in fig. 4. For each zone, it is possible to determine C characteristic points - the moisture content of the material at the entrance to the zone, the moisture content of the material in the middle of the zone, the moisture content of the material at the end of the zone.
Для регулятора вологості першої зони можна виділити наступні вхідні сигнали: - вологість гранульованого техвуглецю на вході в сушильний барабан; - вологість техвуглецю на виході ділянки 1.1; - вологість техвуглецю на виході ділянки 1.2; - початкова вологість техвуглецю, яка була задана під час проведення пошуку оптимальної траєкторії; - бажана вологість на виході ділянки 1.1;The following input signals can be selected for the humidity controller of the first zone: - humidity of granulated technical carbon at the entrance to the drying drum; - moisture content of technical coal at the outlet of section 1.1; - moisture content of technical coal at the outlet of section 1.2; - the initial moisture content of technical carbon, which was specified during the search for the optimal trajectory; - desired humidity at the exit of section 1.1;
- бажана вологість на виході ділянки 1.2.- the desired humidity at the exit of section 1.2.
Для регулятора вологості другої зони можна виділити наступні вхідні сигнали: - вологість гранульованого техвуглецю на вході ділянки 2.1, яка дорівнює вологості на виході ділянки 1.2; - вологість техвуглецю на виході ділянки 2.1; - вологість техвуглецю на виході ділянки 2.2; - бажана вологість на виході ділянки 1.2; - бажана вологість на виході ділянки 2.1; - бажана вологість на виході ділянки 2.2.The following input signals can be selected for the humidity controller of the second zone: - the humidity of granulated technical carbon at the entrance of section 2.1, which is equal to the humidity at the exit of section 1.2; - moisture content of technical coal at the outlet of section 2.1; - moisture content of technical coal at the exit of section 2.2; - desired humidity at the exit of section 1.2; - desired humidity at the exit of section 2.1; - desired humidity at the exit of section 2.2.
Для регулятора вологості третьої зони можна виділити наступні вхідні сигнали: - вологість гранульованого техвуглецю на вході ділянки 3.1, яка дорівнює вологості на виході ділянки 2.2; - вологість техвуглецю на виході ділянки 3.1; - вологість техвуглецю на виході ділянки 3.2; - бажана вологість на виході ділянки 3.1; - вологість температура вихідного продукту; - бажана вологість на виході ділянки 3.2; - бажана вологість/температура вихідного продукту; - швидкість зміни температури паро-газової суміші.The following input signals can be selected for the humidity controller of the third zone: - the humidity of granulated technical carbon at the entrance of section 3.1, which is equal to the humidity at the exit of section 2.2; - moisture content of technical coal at the exit of section 3.1; - moisture content of technical coal at the outlet of section 3.2; - desired humidity at the exit of section 3.1; - humidity, temperature of the initial product; - desired humidity at the exit of section 3.2; - desired humidity/temperature of the initial product; - rate of temperature change of the steam-gas mixture.
Таким чином, можливо для кожної зони розрахувати три значення розузгодження вологості (для входу в зону, всередині зони, на виході зони): ато - йо - Яд сії, - о (4) до - 2-й де її ! ЧИ. значення бажаної й поточної вологості відповідно.Thus, it is possible for each zone to calculate three values of humidity mismatch (for the entrance to the zone, inside the zone, at the exit of the zone): ato - yo - Yad siya, - o (4) to - 2nd de her ! OR. values of desired and current humidity, respectively.
Для кожного регулятора підсумкове розузгодження можна розрахувати за наступною фору: од аг «ОЙ; аз йо (в) де 1, 82, 83 . вагові коефіцієнти, які дозволяють обчислити зважене середнєFor each regulator, the final reconciliation can be calculated using the following odds: od ag "ОЙ; az yo (in) de 1, 82, 83 . weighting factors that allow you to calculate a weighted average
Зо розузгодження.Out of disagreement.
Вагові коефіцієнти визначаються еупіричним, методом на основі модельних експериментів.The weighting factors are determined by the eupiric method based on model experiments.
Пропонуються наступні значення: 91 7 9. а2 5 М. аз,The following values are offered: 91 7 9. a2 5 M. az,
Структурні схеми регуляторів приведені на фіг. 4. Блок 1 задає бажану траєкторію зміну вологості по зонам барабана, блок 2 виконує розрахунок фактичної вологості на основі обчислювальної моделі процесу (фіг. 3). Блок З виконує розрахунок розузгодження за формулами (4), (5). Блок 4 виконує розрахунок керуючого впливу за алгоритмом ПІД- регулювання. Блок 6 відповідає системі контролю і управління топкового пальника кожної зони, елемент 7 - відповідний топковий пальник. Блок 8 виконує розрахунку ефективної продуктивності пальника для ідентифікації ваги вологи, що випаровується на ділянці сушильного барабана.The structural diagrams of the regulators are shown in fig. 4. Block 1 sets the desired trajectory of humidity changes in the drum zones, block 2 calculates the actual humidity based on the computational model of the process (Fig. 3). Block C performs the calculation of mismatch according to formulas (4), (5). Block 4 performs the calculation of the control influence according to the PID regulation algorithm. Block 6 corresponds to the control and management system of the furnace burner of each zone, element 7 - the corresponding furnace burner. Block 8 calculates the effective performance of the burner to identify the weight of moisture evaporated in the area of the drying drum.
Виходи ПІД-контролерів задають витрати вуглеводневого палива. Система керування пальниками забезпечує відповідну подачу палива і співвідношення паливо-повітря.The outputs of the PID controllers set the consumption of hydrocarbon fuel. The burner control system ensures appropriate fuel supply and fuel-air ratio.
Необхідно відмітити, що для третьої зони є додатковий інформаційний параметр - температура парогазової суміші, який опосередковано зв'язаний з температурою і вологістю техвуглецю на виході барабана. Похідна температури суміші прямо відповідає похідній температурі техвуглецю, з якою пов'язана вологість готового продукту. Пропонується модифікувати ПіД-регулятор третьої зони таким чином, щоб диференційна складова обчислювалась не на основі похідної сигналу розузгодження вологості, а на основі похідної температури парогазової суміші. Блок 5 (фіг. 4) виконує множення сигналу похідної температури на коефіцієнт диференційної ланки.It should be noted that for the third zone there is an additional informational parameter - the temperature of the steam-gas mixture, which is indirectly related to the temperature and humidity of the technical carbon at the exit of the drum. The derivative of the temperature of the mixture directly corresponds to the derivative of the technical carbon temperature, which is related to the moisture content of the finished product. It is proposed to modify the PI controller of the third zone in such a way that the differential component is calculated not on the basis of the derivative of the humidity mismatch signal, but on the basis of the derivative of the temperature of the steam-gas mixture. Block 5 (Fig. 4) multiplies the derivative temperature signal by the coefficient of the differential link.
Виконується почергове регулювання продуктивності топкових пальників починаючи з третьої умовної зони топки.Alternate regulation of the performance of furnace burners is carried out starting from the third conditional zone of the furnace.
Періодично результати модельних розрахунків стану продукту уточнюються за сигналами фактичної температури вихідного техвуглецю, швидкості зміни температури парогазової суміші.Periodically, the results of model calculations of the state of the product are refined according to the signals of the actual temperature of the initial technical carbon, the rate of change of the temperature of the steam-gas mixture.
Після виконання повного циклу регулювання для трьох умовних зон виконується циклічний повтор дій, починаючи із зчитування сигналів, що характеризують роботу технологічного потоку і розрахунку кількості випаруваної рідини.After performing a full adjustment cycle for three conditional zones, a cyclical repetition of actions is performed, starting with the reading of signals characterizing the operation of the technological flow and calculation of the amount of evaporated liquid.
Перелік фігур креслення: фіг. 1 - Приклад оптимізованої фазової траєкторії зміни вологості у функції часу. фіг. 2 - Схема розрахунку ваги випарюваної вологи на окремій ділянці сушильного барабана. фіг. 3 - Схема розрахунку просування порцій продукту вздовж барабана, ваги матеріалу і кількість випаровуваної вологи. фіг. 4 - Блок-діаграма розрахунку керуючих впливів для реалізації способу керування процесом сушіння гранульованого технічного вуглецю. фіг. 5 - Часова діаграма процесу стабілізації вологості технічного вуглецю на виході ділянки 1.2 сушильного барабана.List of drawing figures: fig. 1 - An example of an optimized phase trajectory of humidity changes as a function of time. fig. 2 - Scheme for calculating the weight of evaporated moisture on a separate section of the drying drum. fig. 3 - Scheme for calculating the advancement of portions of the product along the drum, the weight of the material and the amount of evaporated moisture. fig. 4 - Block diagram of the calculation of control influences for the implementation of the method of controlling the drying process of granular technical carbon. fig. 5 - Time diagram of the process of stabilization of technical carbon humidity at the exit of section 1.2 of the drying drum.
Перехідні процеси регулювання вологості на окремих ділянках (фіг. 5) підтверджують працездатність запропонованого способу керування при появі збурюючих впливів та стійкість перехідних процесів.Transient processes of humidity regulation in separate areas (Fig. 5) confirm the efficiency of the proposed control method in the event of disturbing influences and the stability of transient processes.
В результаті спостерігається зниження матеріальних і енергетичних витрат на одиницю продукції, у тому числі за рахунок зниження кількості некондиційного гранульованого вуглецю в процесі сушіння, зниження витрат палива, зниження рівня ручної праці і суб'єктивізму у формуванні режимів роботи обладнання шляхом визначення актуальних керуючих впливів на топкові пальники і стабілізації вологості вихідного продукту.As a result, there is a decrease in material and energy costs per unit of production, including due to a decrease in the amount of non-standard granular carbon in the drying process, a decrease in fuel consumption, a decrease in the level of manual labor and subjectivity in the formation of equipment operation modes by determining the actual controlling influences on furnace burners and stabilization of the humidity of the original product.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201903000U UA144250U (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201903000U UA144250U (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA144250U true UA144250U (en) | 2020-09-25 |
Family
ID=74106652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201903000U UA144250U (en) | 2019-03-27 | 2019-03-27 | METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA144250U (en) |
-
2019
- 2019-03-27 UA UAU201903000U patent/UA144250U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11788012B2 (en) | Integrated coke plant automation and optimization using advanced control and optimization techniques | |
US11060032B2 (en) | Integrated coke plant automation and optimization using advanced control and optimization techniques | |
Strobel et al. | Highly efficient combustion with low excess air in a modern energy-from-waste (EfW) plant | |
CN105795502A (en) | Redrying feeding and flavoring material moisture content and temperature controlling method | |
CN102174336A (en) | Hearth temperature control device and control method for multi-nozzle opposed coal water slurry gasification furnace | |
CN103109148B (en) | Mineral material continuous sintering method and agglomerating plant | |
UA144250U (en) | METHOD OF CONTROL OF THE PROCESS OF DRYING OF GRANULAR TECHNICAL CARBON IN DRUM DRYING INSTALLATIONS | |
CN103499101B (en) | A kind of temperature of hearth of ternary ignition furnace control method and device | |
EP1589283B1 (en) | Model and control of a waste combustion process | |
JP2017089990A (en) | Drying facility and its operational method | |
US8607717B2 (en) | Batch waste gasification process | |
CN115930594A (en) | Production control method for shaft furnace | |
Fallahpour et al. | A supervisory fuzzy control of back-end temperature of rotary cement kilns | |
CN108870997A (en) | A kind of quantitative heat supply method | |
Parastiwi | Design of spray dryer process control by maintaining outlet air temperature of spray dryer chamber | |
Vasić et al. | Optimize, upgrade or invest in a novel dryer?—A brick factory case study | |
Gomez et al. | Control Strategy For A Multiple Hearth Furnace | |
US551113A (en) | Nils karl herman ekeltjnd | |
JP6347100B2 (en) | Mill outlet temperature control method, apparatus and program for exhaust gas recirculation system crushing plant | |
Deo et al. | Control of Post Combustion to Stabilize Power Generation in a Sponge Iron Plant | |
EP0248708B1 (en) | Process for controlling a plant for producing cement by the dry way with precalcination | |
JP2512567B2 (en) | Wet coal moisture conditioning method for coke oven charging coal conditioning facility | |
SU1079982A1 (en) | Method of automatic adjusting of loose material drying process | |
SU802356A1 (en) | Device for automatic control of pyrolysis furnaces | |
US43140A (en) | Improved furnace for desulphurizing ores |