Способ управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов и устройство для его осуществления

 

I. Способ управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов в высокочастотном электрическом поле путем воздействия на высокочастотное электрическое поле в зависимости от измеренной влажности высушиваемого материала , отличающийся тем, что, с цельк повышения точности управления процессом, происходяш.йм при периодически осуществляемом псевдоожижении и продувке материала газом в неподвижном слое с одновременным воздействием высокочастотного электрического поля на него, а также сокращения энергозатрат, по измеренной влаж уости высушиваемого материала регулируют временное соотношение между периодами псевдоожижения и продувки материала газом в неподвижном слое.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5цп F 26 В 25/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я (21) 3482795/24-06 (22) 19.07.82 (46) 30.12.83. Бюл, № 48

° (7?) С. Ю. Грачев, 1О. П. 1Оленец, В. А. Чер:.нышев, В, А; Тихонов, И. О. Протодьяконов, Н. П. Курылина, Н. П. Чусов, М. Г. Плешков и И. А. Кузюбердин (71) Лени нградски и ордена Октябрьской

Революции н ордена Трудового Красного

Знамени технологический институт им. Ленсовета (Ь3) 066.047.57,012 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 681303; кл. F 26 В 3/34, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР № 705223, кл. F 26 В 25/22, 1979. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДИС,.Я0„„1064098 А

ПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) l. Способ управления процессом сушки диэлектрических дисперсных материалов в высокочастотном электрическом поле путем воздействия. на высокочастотное электрическое поле в зависимости от измеренной влажности высушиваемого ма териала, отличающийся тем, что, с целыю повышения точности управления процессом, пронсходящйм при периодически осуществляемом псевдоожиженни и продувке .мате.риала газом в неподвижном слое с одновременным воздействием высокочастотного электрического поля на него, а также сокращения энергозатрат, по измеренной влаж ности высушиваемого материала регулируют временное соотношение между перно-: М дами псевдоожижения и продувки материа- ла газом в неподвижном слое.

1064098

Изобретение относйтся к сушильной технике, а именно к автоматизации процессов конвективно-высокочастотной сушки.

Известен способ управления процессом„ сушки электроизоляционных материалов путем изменения напряженности высоко-, частотного электрического псля в зависимости от текущей влажности материала ()3.

Известно также устройство для- автоматического управления процессом сушки диэлектрических материалов, реализующее. вышеуказанный способ (2). е

Недостатками известного способа являются невысокие точность управления и качество готового продукта, связанные с темц что при больших отклонениях влажности. от заданного значения в сторойу увеличения значительно увеличивается напряженность высокочастотного электрического поля, что, в свою очередь, может привести к перегреву материала и браку готовой продукции. Кроме того, известные способ и: устройство для автоматического управления процессом сушки предусматривают непре-, рывную работу ВЧ-генератора. В результа» те дорогостоящая высокочастотная энергия1 расходуется неэкономно несмотря на то, что по техническим соображениям часто бывает достаточно использовать смешан- ный чодвод тепловой энергии — конвективно высокочастотный. При этом дорогостоящую высокочастотную энергию выгодно использовать только для создания положительI

1 ного температурного градиента, ускоряю-; щего перенос влаги.

Цель изобретения — повышение точности управления процессом, происходящим при периодически осуществляемом псевдоожяжении и продувке материала газом в неподвижном слое с одновременным воздействием высокочастотного электрического поля на него, а также сокращение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что

1согласно способу управления нроцессом ным регулятором к исполнительным мехаЗО низмам дозатора и газораспределительного устройства, а также к входу счетчика импульсов и высокочастотному генератору;

На чертеже представлена структурная схема устройства управления процессом сушки диэлектрических дисперсных матеЗ5 риалов.

Устройство содержит сушильную камеру 1, снабженную дозатором 2 сыпучего материала с исполнительным механизмом 3, и газораспределительным устройством (про. вальной тарелкой переменного свободного.

2. Устройство управления процессом суш ки диэлектрических дисперсных материалов в высокочастотном электрическом поле сушильной камеры, снабженной доэатором и газораспределительным устройством с исполнительными механизмами, содержащее датчик влажности с эадатчиком, схему срав нення, высокочастотны и генератор, отличиюшееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит операционный блок, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, счетчик импльсов, схему переключений, программный регулятор, причем чыход схемы сравнения с подсое диненными к ней датчиком и эадатчиком влажности, подсоединен к операционному блоку, выход которого через аналого-цнфровой преобразователь подключен к одному из входов счетчика импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подклочен через схему переключений с подсоединенным к ней программным регулятором к исполнительным механизмам дозатора и газораспределительного устройства, а также к входу счетчика импуль.сов и высокочастотному генератору. сушки диэлектрических дисперсных мате- . риалов в высокочастотном электрическом .гполе путем воздействия на высокочастотное электрическое поле в зависимости от из-. меренной влажности высушнваемого ма-: териала регулируют временное соотношенив между периодами псевдоожижения и продувки материала газом в неподвижном флое по измеренной влажности высушивае,.мого материала.

Поставленная цель. достигается также ,тем, что устройство управления процессом сушки диэлектрических дисперсных мате:: риалов в высокочастотном электрическом

"поле сушильной камеры, снабженной доза15,тором и газораспределительным устройст-. вом с исполнительными механизмами, со-. держащее датчик влажности с задатчиком: схему сравнения, высокочастотный генератор, дополнительно содержит операционный блок, аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, счетчик импульсов, схему переключений, программный регулятор, причем выход схемы сравнения с подсоединенными к ней датчиком и задатчиком влажности подсоединен к операционному блоку, выход которого через аналого-цифро25 вой пре бразователь под лючен к одному из входов счетчика импульсов, второй вход которого соединен с генератором импульсов, а выход подключен через схему переключений с подсоединенным к ней программ1064098 сечения) 4 с исполнительным механизмом 5, высокочастотный генератор (ВЧГ) 6, колебательной нагрузкой которого является сушильная камера I. датчик 7 влажности, схему 8 сравнения, задатчик 9 влажности, операционный блок 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, счетчик 12 импульсов, генератор 13 импульсов, программный регулятор 14 и схему 15 переключения.

Устройство работает следующим образом.

В период псевдоожижения влажность материала непрерывно измеряется с по мощью датчика 7 влажности, выход которого подключен к первому входу схемы 8

;сравнения, на второй вход которой пола,ется заданное значение влажности от за датчика 9 влажности. Сигнал рассогласования с выхода схемы 8 сравнения поступает на вход операционного блока 10, который предназначен для отработки отклонения по заданному закону регулирования (пропорциональный, интегральный и т. п.). Сигнал с выхода операционного блока

: 10 через АЦП ll подается на установочный вход счетчика 12 импульсов, который в пе, риод псевдоожижения не работает. В этом режиме влажный сыпучий материал непрерывно подается в сушильную камеру 1 с помощью дозатора 2, где псевдоожижает, ся поступающим снизу газом (теплоноси телем) и удаляется через отверстия в газораспределительном устройстве (провальной тарелке переменного свободного сечения) 4.

Перевод сушильной камеры к работе в период продувки материала в неподвижном слое, в течение которого производится воздействие на материал высокочастотного электрического поля, осуществляется по сигнал от программного регулятораа 4, который выдает си гнал ы через промежутки времени, равные суммарной длительности периода псевдоожижения и .периода продувки материала в. неподвижном слое. По сигналу от программного регулятора 14 схема 15 переключения выдает сигнал на исполнительный механизм 5, уменьшающий свободное сечение провальной тарелки 4 до величины, соответствующей переводу материала в состояние неподвижного слои, при котором провал твердой фазы через тарелку отсутствует. Одновременно от схемы 15 переключения поступает сигнал на исполнительный механизм 3. дозатора 2, отключающий подачу материала, а также сигналы на включение ВЧГ 6 и, запуск счетчика 12 импульсов. С приходом импульса от программного регулятора 14 начинается период продувки матерйала в неподвижном слое, при котором осуществляется одновременное воздействие . высокочастотного электрического поля. В течение этого периода импульсы с ,генератора 13 импульсов. поступают в счет.

20 в неподвижном слое, в течение которого про, изводится олновременное воздействие высокочастотного электрического поля. Оче30 видно, что при изменении влажности высушиваемого материала изменяется значение константы, устанавливаемое в счетчике !2 . импульсов в период псевдоожижения, а сле«5

4p . Таким образом, предлагаемый способ управления позволяет обеспечить стабилизацию заданного значения влагосодержания высушнваемого материала при про- извольных возмущениях, в том числе при возмущениях по нерегулируемым каналам.

45 Практически любое входное возмущение по произвольному параметру может быть скомпенсировано путем изменения длительности периода продувки материала в неподвижном слое, в течение которого осуществляется одновременное воздействие высокочастотного электрического поля. Тем самым реа55

1О

15 чик 12 импульсов, который начинает считать с константы на установочном входе, значение которой определяется величиной влажности материала, измеренной в режи- ме псевдоожижения. Прн переполнении счетчика импульсов вырабатывается, сигнал, который поступает в схему 15 переключения. По этому сигналу запрещается дальнейший прием импульсов с генератора 13 на вход счетчика 12. Кроме того, схема 15 переключения подает сигнал на исполнительный механизм 5. увеличивающий свободное сечение провальной тарелки 4 до величины, соответствующей переводу материала в псевдоожиженное состояние. Одновременно на исполнительный механизм 3 полаются сигнал для включения дозатора 2 сыпучего материала и сигнал на отключение ВЧГ 6.

Таким образом, по сигналу о переполнении счетчика 12 импульсов начинается период псевдоожижения, который продолжается до прихода импульса с программного регулятора 15.

Описанный цикл работы сводится к тому, чт в зависимости от влажности высушиваемого материала изменяется временное соотношение между периодом псевдоожижения и периодом продувки материала довательно, и момент появления сигнала о переполнении "четчика. Так как момент появления этого сигнала определяет длительность пролувки материала в неподвижном слое, то в зависимости от влажности материала изменяется длительность .высо. кочастотного нагрева последнего. лизация предлагаемого способа обеспечивает высокую точность управления;

При организации предлагаемого способа управления происходит рациональное расходование дорогостоящей высокочастотной энергии, поскольку, благодаря изменению временного соотношения между периодами

1064098

5 псевдоожижения йродуВки ййтьфиала в неподвижном слое, и течение которого осуществляется одновременное воздействие высокочастотного электрического поля, высокочастотный генератор в каждом рабочем периоде включается лишь на промежуток времени, необходимый для ста-. билизации . заданного значения влажности.

Таким образом, происходит сокращение! расхода дорогостоящей высокочастотноф энергии а следовательно и общих энерго затрат на сушку.

Составитель В. Быченко

Редактор А, Лежиииа Техред И. Верее Корректор А. Ильин

Заказ I 0447 40 ° Тираж 687 . Подиисиое-ВНИИПИ Государственного комитета СССР во делам изобретений и открытий!!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/Ь

Филиал ППП «Патента, г. Ужгород, ул. Проектная, 4