Способ автоматического управления процессом распылительной сушки

 

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов, в частности, к автоматическому управлению распылительной сушки синтетических моющих средств. Цель изобретения - снижение энергозатрат. Измеряют насыпную плотность готового продукта и потребляемую мощность привода насоса 4 высокого давления, посредством датчиков 15 и 10. Регулирование осуществляют на трех последующих уровнях. Сначала регулируют влажность готового продукта (ВГП), для чего при отклонении ВГП от заданного верхнего значения сначала увеличивают отбор отработавшего теплоносителя (Т) до достижения в сушильном объеме заданного нижнего значения разряжения, потом увеличивают расход Т до достижения верхнего значения температуры Т и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении ВГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения расход Т уменьшают. Затем на втором уровне управления регулируют значение насыпной плотности готового продукта (НПГП) для чего, при отклонении НПГП от заданного верхнего значения в сторону увеличения сначала уменьшают ВГП вышеописанным методом до достижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении НПГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают ВГП до достижения ее верхнего предельного значения, а зта 7 охлаждают обратным потоком на различных температурных уровнях. В теплообменнике (Т) 3 окончательного охлаждения имеются дополнительные каналы дросселем 9 на выходе, которые включены между охлаждаемым объектом 7 и испарителем 6. Установка содержит также Т 10, установленный на линии обратного потока между

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ивSUIIII

4 А1 (51) 5 F 26 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, в частности к автоматическому управлению распылительной сушки синтетических моющих средств. Цель изобретения — снижение энергозатрат. Измеряют насыпную плотность готового продукта и потребляемую мощность привоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4346876/24-06 (22) 22.12.87 (46) 23.01 90. Бюл. И 3 (71) Воронежский технологический институт (72) Л.М.Осовский, В.С.Степанков, А.А.Шевцов, В.А.Ротенштейн и В.А.Дрожжин (53) 66 . 047 . 79 1 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР и 557247, кл. Г 26 В 21/06, 1975, 2 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ

1537994

20 да насоса 4 высокого давления, посредством датчиков 15 и 10. Регулирование осуществляют на трех последующих уровнях. Сначала регулируют влажность готового продукта (ВГП), для чего при отклонении ВГП от заданного верхнего значения сначала увеличивают отбор отработавшего теплоносителя (Т) до достижения в сушильном объеме заданного нижнего значения разряжения, потом увеличивают расход Т до достижения верхнего значения температуры Т и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении ВГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения расход Т уменьшают. Затем на втором уровне управления регулируют значение насыпной плотности готового продукта (НПГП) для чего,при отклонении

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами сушки и может быть использовано в химической промышленности для автоматизации процесса распылительной сушки, 30 например, в производстве синтетических моющих средСтв.

Цель изобретения снижение энер-! гозатрат.

На чертеже представлена блок-схема системы автоматического управле35 ния для реализации способа автоматического управления процессом распылительной сушки.

Система содержит распылительную 40 сушилку 1, калорифер 2, линию 3 подачи суспензии с насосом 4 высокого давления, линию 5 подачи теплоносителя, линию б подачи теплоносителя, линию 7 отвода отработанного тепло- 45 носителя с вентилятором 8, линию 9 готового продукта, датчики потребляемой мощности привода насоса высокого давления 10, давления распыла

11, температуры теплоносителя 12, влажности готового продукта 13, его расхода 14, насыпной плотности готового продукта 15, разрежения в сушильном объеме 16, при этом указанные датчики подключены через вторич55 ные приборы 17-23 к входам микропроцессора 24, выходы которого через преобразователи 25-27 соединены с регуляторами: 28 — температуры свежего

НПГП от заданного верхнего значения в сторону увеличения сначала уменьшают ВГП вышеописанным методом до достижения ее заданного нижнего значения, затем уменьшают давление распыла, а при отклонении НПГП от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают ВГП до достижения ее верхнего предельного значения, а затем увеличивают давление распыла. Затем на третьем уровне управления, когда достигнуты значения ВГП и НПГП, попадающие в допустимый заданный интервал> минимизируют отношение потребляемой мощности насоса 4 высокого давления к расходу готового продукта путем изменения расхода суспенэии. 2 з,п. ф-лы, 1 ил. теплоносителя, 29 — давления распыла (расхода) суспензии и 30-разрежения в сушильном объеме, подключенными к соответствующим исполнительным механизмам (клапанам) 31-33.

Способ автоматического управления процессом распылительной сушки реализуется следующим образом.

В микропроцессор 24 предварительно вводят заданные ограничения на влажность и насыпную flfloTHocTb готового продукта (допустимые нижние и верхние значения), а также ограничения на разрежение в сушильном объеме и температуру теплоносителя (допустимые нижние и верхние значения).

Управление процессом распылитель.ной сушки осуществляют на трех последовательных уров.нях.

На первом уровне регулируют влажность готового материала. При влажности готового продукта, измеряемой датчиком 13 и вторичным прибором 22, выше заданного верхнего значения микропроцессор 24 последовательно по трем каналам управления выдает коррекцию задания сначала регулятору

30 на увеличение отбора отработавшего теплоносителя, затем регулятору

28 - на увеличение расхода свежего теплоносителя и далее регулятору 29на уменьшение расхода суспенэии.

Каждый последующий канал управления срабатывает после того, как предыду1537994 щий выйдет на свои ограничения, т.е. исчерпывает свои собственные ресурсы.

Включение последующих каналов управления прерывается, как только влажность готового продукта войдет в за5 данный допустимый интервал значений.

Порядок и очередность воздействий определены следующим образом: увеличивают отбор отработавшего теплоноси- 10 теля в линии 7 путем увеличения числа оборотов регулируемого привода вентилятора 8 с помощью исполнительного механизма 32; сравнивают текущее давление разрежения в сушильном объе- 15 ме, измеряемое датчиком 16 и вторичным прибором 23, с заданным нижним значением и при достижении последнего прекращают увеличение расхода отходящих газов (с помощью исполнительно- 20 го механизма 32 число оборотов привода вентилятора 8 поддерживается постоянным); сравнивают текущую влажность готового продукта (W), измеряемую датчиком 13 и вторичным прибором 22, с 25 заданным верхним значением влажности (W ) . Если W (4, то корректирующие сигналы с микропроцессора 24 на изме нение расходов топливного газа в ли нии 6 и суспенэии в линии 3 не подают.

Если W 7 W,òî сначала подают коррекd тирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 25 на регулятор

28 и увеличивают расход топливного газа в линии 6 посредством исполнительного механизма 31; сравнивают текущую температуру теплоносителя в линии 5, измеряемую датчиком 12 и вторичным прибором 19, с заданным верхним значением и при ее достижении 40 прекращают увеличение расхода топливного газа в линии 6 (клапан 31 остается в определенном положении); затем

6 8 опять сравнивают W u W . Если W (W то корректирующий сигнал с микропро- 45 цессора 24 на изменение расхода суспенэии в линии 3 не подают. Если

W > W то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают расход суспензии в линии 3 путем уменьшения числа оборотов регулируемого привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не бу6 55 дет выполняться условие Ь (W .Если это условие выполняется, прекращают уменьшение расхода суспензии (число оборотов привода насоса 4 высокого давления не изменяется и поддерживается постоянным).

При влажности готового продукта ниже заданного нижнего предельного значения микропроцессор 24 через преобразователь 25 выдает корректирующии сигнал регулятору 28 на уменьшение расхода топливного газа в линии 6 (с помощью исполнительного механизма

31). Уменьшение расхода топливного газа прекращается, когда W ) W ".

После этого на втором уровне управления начинают регулировать насыщенную плотность готового продукта.

При насыпной плотности готового продукта, измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, выше заданного верхнего значения микропроцессор

24 последовательно выдает коррекцию задания сначала регуляторам 28-30 для уменьшения влажности готового продукта до заданного нижнего значения, а затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на уменьшение давления распыла воздействием на число с оротов привода насоса 4 высокоro давления.При этом порядок и очередность воздействий на влажность готового продукта аналогичны описанному.

При достижении нижнего заданного значения влажности готового продукта (W = W") сравнивают текущую величину насыпной плотности готового продукта (), измеряемой датчиком 15 и вторичным прибором 20, с заданным верхним значением (д ). Если г <, то корректирующий сигнал с микропроцессора 24 на регулятор 29 через преобразователь 27 на изменение давления распыла не подают. Если g 7 g, то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают давление распыла воздействием на число оборотов регулируемого привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33 до тех пор, пока не будет выполняться условие <Я

При насыпной плотности готового продукта ниже заданного нижнего эначения микропроцессор 24 последовательно выдает коррекцию задания сначала регуляторам 28-30 на увеличение влажности готового продукта до заданного верхнего значения (порядок и очередность воздействий на влажность готового продукта аналогичны описанч 153 ному), а. затем дополнительно корректируют задание регулятору 29 на увеличение давления распыла;

При достижении заданного верхнего значения влажности готового продукта (W - W ), сравнивают текущее значение насыпной плотности готового продукта (f ) с заданным нижним значением (f"). Если g )rf", то корректирующий сигнал с микропроцессора 24 на регу лятор 29 через преобразователь 27 на увеличение давления распыла не подают. Если Р <р", то подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регуля ор

29 и увеличивают давление ряспыла воздействием на число оборотов привода насоса 4 высокого давления до тех пор, пока не будет выполняться условие у «Я".

Третий уровень начинает действовать после того, как завершены процессы, связанные с работой первых двух уровней управления, т.е. когда текущее значение влажности и насыпной плотности готового продукта находятся внутри заданных допустимых пределов.

Подают корректирующий сигнал с микропроцессора 24 через преобразователь 27 на регулятор 29 и уменьшают величину отношения потребляемой мощности насоса 4 высокого давления к расходу готового продукта путем уменьшения расхода суспензии в линии

3 воздействием на число оборотов привода насоса 4 высокого давления с помощью исполнительного механизма 33.

Расход суспенэии уменьшают до тех пор, пока либо текущие значения влажности и насыпной плотности готового продукта не выйдут на границу допустимых значений, либо текущее значение отношения потребляемой мощности насоса высокого давления к расходу готового продукта не достигнет минимума.

Формула и эобрет ени я

1. Способ автоматического управления процессом распылительной сушки синтетических моющих средств путем измерения и стабилизации весового рас хода готового продукта с воздействием на давление распыпа перед форсун7994

5 i0 !

55 ками, измерения и стабилизации влажности готового продукта с воздействием на расход теплоносителя, измерения и стабилизации разрежения в сушильном объеме с воздействием на отбор отработавшего теплоносителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, дополнительно измеряют насыпную плотность и потребляемую мощность привода насоса высокого давления, определяют отношение последней к расходу готового продукта vi вначале регулируют влажность готового продукта, осуществляя последовательное воздействие на разрежение в сушильном объеме, расход теплоносителя и расход суспензии, затем регулируют насыпную плотность, осуществляя последовательное воздействие на влажность готового продукта и давление распыла, а изменением расхода суспензии устанавливают минимальное значение отношения потребляемой мощности насоса высокого давления к расходу готового продукта.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при отклонении влажности готового продукта от заданного верхнего значения в сторону увеличения сначала увеличивают отбор отработавшего теплоносителя до достижения в сушилbiом объеме заданного нижнего значения разрежения, затем увеличивают расход теплоносителя до достижения заданного верхнего значения температуры теплоносителя и далее уменьшают расход суспензии, а при отклонении влажности готового продукта от заданного нижнего значения в сторону уменьшения расход теплоносителя уменьшают.

3, Способ по п,l, о т л и ч а юшийся тем, что при отклонении насыпной плотности готового продукта от заданного верхнего значения в сторону увеличения вначале уменьшают влажность готового. продукта до достижения ее заданного нижнего значения, затеи уменьшают давление распыла, а при отклонении насыпной плотности готового продукта от заданного нижнего значения в сторону уменьшения сначала увеличивают влажность готового продукта до достижения ее верхнего предельного значения и затем увеличивают давление распыла.