Способ автоматического контроля производительности по испаренной влаге в многоступенчатой сушилке

 

Изобретение относится к автоматизации процессов сушки материалов и позволяет повысить качество контроля производительности по испаренной в сушилке влаги. Для этого информацию о производительности по испаренной в сушилке влаге формируют на основе измерений температур сушильного агента до и после сушки и расхода сушильного агента, определяемого на сумматоре 15. В способе осуществляется определение произведения (на блоке 18) между разностью температур сушильных агентов и расходом агента, определение соотношения (на блоке деления 20) между полученным произведением и температурой сушильного агента после сушки, определение температуры (датчики 8, 9 и 10) поверхности ограждения в различных зонах сушки, определение суммы (на сумматоре 13), соответствующей температурам поверхности ограждения по величине которой корректируют (блок 19) полученное на блоке 20 соотношение, характеризующее производительность сушилки по испаренной влаге. 1 ил.

Изобретение относится к автоматизации процессов сушки материалов и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для контроля процесса сушки материалов в конвективных или контактных сушильных установках. Цель изобретения повышение точности контроля. На чертеже приведена блок-схема системы автоматического контроля производительности по испаренной влаге для реализации способа автоматического контроля производительности по испаренной влаге в многоступенчатой сушилке. Способ контроля может быть реализован, например, на конвективной сушильной установке, состоящей из бункера 1 влажного материала, топки 2, двух разгонных труб 3, выносной трубы 4 и сепаратора 5. Система автоматического контроля включает датчик 6 температуры сушильного агента до сушки и датчик 7 температуры агента после сушки, датчик 8 температуры внутренней повеpхности ограждения выносной трубы 4 сушильной установки датчик 9 температуры внутренней поверхности ограждения сепаратора 5 установки, датчик 10 температуры внутренней поверхности ограждения зоны удаления отработавшего сушильного агента, датчик 11 расхода топлива, датчик 12 расхода воздуха, сумматоры 13-17, блок 18 умножения, блок коррекции 19, блок 20 деления, измеритель 21 количества испаряемой влаги. Способ автоматического контроля производительности по испаренной влаге в многоступенчатой сушилке осуществляют следующим образом. С помощью датчиков 11 и 12, сумматора 15 определяют pасход сушильного агента, подаваемого в сушильную установку. Для этого на сумматоре 15 осуществляют операцию G_дг G_в + К₁G_т, где G_дг величина сигнала на выходе сумматора 15; G_в величина сигнала, соответствующая расходу воздуха замеренного датчиком 12, кг/с; G_т величина сигнала, соответствующая расходу топлива замеренного датчиком 11, кг/с; К₁ коэффициент усиления устанавливаемый на сумматоре 15 и соответствующий величине коэффициента выгорания топлива (для мазута К₁ 0,84). С помощью датчиков 6 и 7 температуры, сумматора 14 определяют величину разности температур между поступающим сушильным агентом и отработавшим агентом. Сигналы с сумматоров 14 и 15 поступают на блок 18, осуществляющий операцию умножения и вырабатывающий на выходе сигнал μ G_дг(К₂t_г1 К₃t_г2) G_д1 хΔ_I, где t_г1 величина сигнала с датчика 6, соответствующая температуре сушильного агента, ^оС; t_г2 величина сигнала с датчика 7, соответствующая температуре отработавшего сушильного агента, ^оС; К₂, К₃ -коэффициенты, соответствующие теплоемкости сушильного агента и отработавшего сушильного агента, ккал/кг ^оС Δ_I сигнал с сумматора 14. Значение μ, вырабатываемое блоком 18, определяет величину потерь тепловой энергии сушильного агента при прохождении через установку (от места установки датчика 6 до датчика 7). С помощью датчика 7, сумматора 17 определяется сигнал, соответствующий значению количества энергии, необходимого для испарения 1 кг влаги из высушиваемого материала. Сигнал, вырабатываемый сумматором 17, соответствует значению λ r + K₄t_г2 t_м1 ≃ α₁ + К₄t_г2, где r коэффициент, соответствующий значению скрытой теплоты парообразования (является постоянной величиной);
К₄ коэффициент, соответствующий теплосодержанию пара;
t_м1 величина, соответствующая температуре поступающего материала (может быть принята постоянной величиной);
α₁ постоянная величина сигнала, соответствующая алгебраической сумме r и t_м1, которая подается на вход сумматора 17. Не сумматоре 16 осуществляется операция алгебраического сложения, в результате чего на выходе сумматора формируется сигнал
σ= μ-ε, где ε сигнал коррекции, вырабатываемый блоком коррекции 19 и при стационарном (неизменяемом) режимe сушки ε 0. Блок деления 20, получая сигнал σ с сумматора 16 и сигнал λ с сумматора 17, осуществляет операцию деления, вырабатывая на выходе сигнал
G
Этот сигнал соответствует текущему значению производительности по испаренной влаге в сушильной установке. В переходном процессе с одного режима на другой часть поступающей в разгонные трубы с сушильным агентом тепловой энергии либо тратится на нагрев поверхностей ограждения зон, либо наоборот отводится от внутренних слоев зон ограждения. В этих переходных процессах для фиксации измерителем 21 истинной производительности по испаренной влаге необходимо учитывать эту энергию. Учет осуществляется с помощью датчиков 8, 9, 10; сумматора 13 и корректора 19. Сумматор 13, осуществляя операцию суммирования, вырабатывает сигнал
ρ К₅t_с1 + К₆t_с2 + К₇t_с3, где t_с1 величина сигнала с датчика 8, соответствующая температуре поверхности ограждения выносной трубы 4 сушильной установки, ^оС;
t_с2 величина сигнала с датчика 9, соответствующая температуре поверхности ограждения сепаратора 5, ^оС;
t_с3 величина сигнала с датчика 10, соответствующая температуре поверхности ограждения зоны удаления отработавшего сушильного агента, ^оС;
К₅, К₆, К₇ коэффициенты усиления сумматора 13, устанавливаемые исходя из массы и материала соответствующей зоны ограждения. Сигнал ρ, поступая на блок коррекции 19, преобразуется им в сигнал ε. При этом осуществляется операция
W(P) где W(P) передаточная функция блока коррекции 19. К₈ коэффициент усиления блока коррекции 19. Т постоянная времени блока коррекции 19;
Р оператор Лопласа. Таким образом, на выходе блока коррекции при изменении величины поступающего сигнала ρ появляется исчезающий во времени сигнал ε, амплитуда и знак которого зависят от скорости и направления изменения ρ. Так, например, при увеличении (уменьшении) температуры поверхности ограждения выносной трубы 4, сепаратора 5 и др. вызванной уменьшением (увеличением) интенсивности протекания тепломасcообменного процесса между высушива- емым материалом и сушильным агентом, увеличивается (уменьшается) значение сигнала ρ, вырабатываемое сумматором 13 и на выходе блока коррекции появляется положительный (отрицательный), стремящийся к нулевому значению, сигнал. Первоначальная амплитуда этого сигнала пропорциональна скорости изменения температуры замеренной датчиками 8, 9 и 10, а скорость уменьшения сигнала ε определяется значением Т, зависящим от инерционных свойств установки. Таким образом, корректировка соотношения, получаемого с блока деления 20, обеспечивает учет энергии, передаваемой либо от поверхности ограждения к сушильному агенту, либо от агента к поверхности ограждения, благодаря чему достигается более достоверное получение значения производительности сушилки по испаренной влаге в период переходного процесса.

Формула изобретения

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПО ИСПАРЕННОЙ ВЛАГЕ В МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ СУШИЛКЕ путем измерения температуры сушильного агента до и после сушки и его расхода, определения разности температур между сушильными агентами и произведения полученной разности и расходом агента, а также соотношения данного произведения к температуре сушильного агента после сушки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно определяют температуру внутренней поверхности в каждой ступени, полученные значения суммируют и по данному результату корректируют величину соотношения.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002        

---