Способ управления процессом сушки

 

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1) y F 26 В 25/22 и г ц"" /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ., 3/

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

- - =-.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3776767/24-06 (22) 27.07,84 ..(46) 30.01.86. Бюл. ¹ 4 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (72) Ю..В.Газиев, В.В.Варенцов, В.И.Сахненко и А.П.Димитренко (53) 66.096.5.001.48(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 514620, кл. В 01 J 8/44, 1976. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕСС0М СУШКИ дисперсных материалов в псевдоожиженном слое в аппарате периодического действия с импульсной подачей ожижающего агента путем измерения и регулирования давления в подслоевом пространстве, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения энергозатрат, дополнительно измеряют текущую влажность высушиваемого материала, а при измерении давления в подслоевом пространстве выделяют импульс вторичного сжатия и при отрицательном значении его производной начинают подачу очередного импульса ожижающего агента, причем длительность подачи агента корректируют по текущему значению влажности высушиваемого материала.

1208440

Изобретение относится к управлению процессом сушки дисперсных продуктов с импульсным псевдоожижением слоя, которое может найти широкое применение в химической, хими= ко-фармацевтической, пищевой, витаминной, лококрасо««ной, бытовой химии и других отраслях промышленности при получении сыпучих, лекарственных препаратов, стиральных порошков и т.д.

Цель изобретения — повьш«ение производительности и снижение энергозатрат °

На фиг.1 изображена функциональная схема цля реализации способа управления процессом сушки, на фиг.2 — малоинерционный датчик давления ; на фиг.3 — график динамики давления в подслоевом объеме, на фиг.4 — график изменения частоты собственных колебаний слоя и длительности импульса ожижающего агента B зависимости от текущего значения влажности высушиваемого материала.

Аппарат 1 периодического действия содержит распределительную решетку 2, подслоевой объем 3, надслоеную камеру 4 с высушиваемым материалом 5, люк б загрузки влажного материала, люк 7 выгрузки высушенного материала с шибером 8, I управляемым пневматическим исполнительным механизмом 9, штуцеры 10 и 11 подачи и отвода о:«а«жающего агента соответственно, Для нагнетания ожижающего агента в систему служит воздуходувка 12 с заборным патрубком 13. Нагревание ожижающего агента осуществляется электрическим калорифером 14. Ресивер 15 служит для накопления сжатого ожижающего агента и уменьшения динамических воздействий на воздуходувку.

Сушильный агент через трехходовой клапан 16 с электрическим управлением поступает импульсами в подслоевой объем сушильного аппарата.

Клапан 16 соединяет периодически подслоевой объем то с линией подачи ожижающего агента, то с атмосферой.

Внутри аппарата .в высушиваемом маТериале расположен датчик 17 влажности, основанный на использовании пассивного колебательного контура с емкостной параметрической модуляцией. B подслоевом объеме установлены датчик 18 температуры ожижающего агента и малоинерционный датчик

19 давления. Датчики влажности 17 и температуры 18 снабжены соответству— ющимн вторичными приборами 20 и 21 °

Выход датчика 19 давления поступает на пифференцирующий блок 22. Выработанный им сигнал поступает на блок

23 определения отрицательной произ1О водной второго импульса по давлению, сигнал с которого при наличии второго импульса поступает на вход генератора 24 импульса, вырабатывающего уг«равляющую команду клапану 16. Вы1. > ход со вторичного прибора по измерению влажности поступает в регулирующий блок 25 и релейный блок 26 определения момента окончания процесса сушки. С блока 25 сигнал годается

20 на вход генератора импульсов, определяя длительность вь«рабатываемой им команды.

Вторичный прибор 21 по измерению температуры снабжен встроенным регу2"» пирующим блоком, Малоинерционный датчик 19 давления содержит верхнюю 27 и нижнюю 28 крышки, мембрану 29, расположенную межцу ними, прокладки 0.. те««эоре3!) Hc Top 3 1 нак «еенный низу «амбра ны 29, и тгнзорезистор 32, наклеенный !«а нижнюю крышку 28. Контролируемое давление ожижающего агента -подается через штуцер 33,. Выход с тензодатч:..ков подсоединяется по дифферен3. 1 циальной схеме к быстродействующему прибору., снабженному блоком дифферен-. цирования сигнала.

С помощью да..-чика такого типа удается зафиксировать быстроменяющуюся динамику колебания давления ожижающего агента под слоем высушиваемого продукта и своевременно выработать управляющие воздействия на трехходовой клапан подачи ожижающего агента.

На фиг.3 представлены зависимости изменения давления Р«. ожижающе-.

ДР го агента, производной давления )

«I и давления 1„, вырабатываемого после трехходового клапана от времени «,, Т«« — длительность импульса, скважность импульсов.

В момент открытия трехходового

;Ъ клапана (7.,) давление Р ожижающего агента в подслоевом пространстве начинает возрастать до значения Р

3 1

Производная давления после

)л первоначального всплеска уменьшается затем до нуля. После закрытия трехходового клапана .(1: ) давление начинает уменьшат,ься вплоть до значения ниже атмосферного, затем вновь возрастает, совершая колебания с затухающей амплитудой. При

1 dP этом производная давления после

Я ь

С приобретает отрицательное значение, затем положительное и снова отрицательное, также являясь колебательным параметром с затухающей амплитудой. Частота затухающих колебаний давления ожижающего агента в подслоевом объеме аппарата является по существу собственной частотой ожижаемого слоя.

Таким образом, чтобы частота собственных колебаний слоя совпадала с частотой подачи ожижающего агента, последний необходимо начинать подавать в момент времени, когда давление вторичного импульса под слоем достигнет максимальной величины, что легко определяется по отрицательному значению производной импульса вторичного сжатия.

На фиг.4 представлены графики изменения частоты собственных колебаний слоя высушиваемого материала и длительности подачи импульса

7ц ожижающего агента как функции текущей влажности W продукта. Проведенные исследования по сушке солей неорганических кислот показали, что частота собственных колебаний слоя 1 увеличивается с уменьшением влажности продукта. В процессе сушки необходимо соответствующим образом изменять и частоту подачи ожижающего агента для достижения наиболее эффективных режимов обработки.

В то же время с уменьшением BJIRKности W необходимо уменьшать и длительность импульса Тп подачи ожижающего агента, что оЬеспечит снижение энергетических затрат на сушку, так как потребуется меньшее

208440

45 количество подаваемого воздуха на сушку и, следовательно, уменьшится расход электроэнергии для его подогрева в калорифере. Таким образом, по значению влажности, меняющейся в процессе сушки, целесообразно корректировать длительность импульса подачи ожижающего агента.

1 (Способ управления процессом суш ки осуществляется следующим образом.

Исходный влажный продукт загружается в аппарат 1 через люки 6, Включается воздуходувка 12 и калорифер 14. Начинается процесс сушки, в ходе которого влажность материала начнет уменьшаться и соответствующим образом станет возрастать частота собственных колебаний слоя.

Чтобы частота подачи ожижающего агента постоянно совпадала с собственной частотой слоя, момент начала подачи очередного импульса агента производят, когда производная IIo второму импульсу сжатияо с/g примет отрицательное значение. В этом случае со счетчика 23 этих импульсов поступит команда генератору 24 импульсов на соединение с помощью трехходового клапана 16 ресивера 15 с подслоевым объемом 3 (, ). Длительность этого соединения (Тд) будет определяться по сигналу с блока 25, вход которого связан со вторичным прибором 20 измерения влажности продукта. Затем по истечении момента времени 5, пропорционального текуще- ° му значению влажности высушиваемого продукта, поступит команда генератору 24 импульсов на соединение подслоевого пространства с атмосферой, после чего цикл его работы опять повторится.

При достижении установленного значения влажности с релейного блока 26 поступит команда на открытие шибера 8 выгрузки и высушенный материал начнет высыпаться из выгрузочного люка 7. После чего отключаются калорифер и гаэодувка. Цикл ра боты аппарата на этом заканчивается.

1208440

1208440

TU, C

ОZ5

0,2, 005

1/ /О К%

ИЪ ОН 1 Р

Составитель С.Полянский

Техред О. Ващишина Корректор М.Пожо

Редактор М.Дыпын

Заказ 242/52 Тираж 635 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 11(-35+ Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4