Способ автоматического управления процессом распылительной сушки

 

Изобретение относится к автоматизации и может быть использовано при управлении процессами сушки в микробиологической , пищевой, химической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение точности управления . Способ предусматривает регулирование расхода топлива в зависимости от уровня жидкого материала в сборнике, регулирование расхода распыливаемого материала с задержкой относительно изменения расхода топлива , регулирование соотношения расходов топлива и материала с коррекцией по отклонению температуры отработанного теплоносителя от значения, устанавливаемого по отклонению концентрации влаги в готовом продукте от заданного значения. Измеренное значение концентрации влаги предварительно ограничивают и сглаживают. 1 ит. se

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)g F 26 В 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП1РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4651764/06 (22) 20.02.89 (46) 23.03.91. Бюл. Р 11 (7l) Днепропетровский химико-технологический институт им. Ф.Э, Дзержинского .(72) В.E. Мартыненко, В,А. Гамза, В.Я. Тришкин, О.В. Великанов и А.П. Ткаченко (53) 066.047.791(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1141289, кл. Г 26 В 21/06, 1983. (54) СПОСОБАВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ РАСПЬЛИТЕЛЬНОЙ СУШКИ (57) Изобретение относится к автоматизации и может быть использовано при управлении процессами сушки в микробиологической, пищевой, химической и

Изобретение относится к автоматизации процессов распылительной сушки и может быть использовано для автоматического управления процессом сушки

:дрожжевой суспензии в распылительных сушильных установках в микробиологической промышленности.

Цель изобретения — повышение точности управления, На чертеж" представлена схема устройства, реализующего способ автоматического управления процессом распылительной сушки жидких материалов, например дрожжевой суспензии, Устройство содержит линии 1-3 по дачи топлива, первичного и вторичного воздуха соответственно, топку 4, линию 5 подачи теплоносителя, линию ,6 подачи дрожжевой суспензии в сушил„„SU„„1636670 А 1 других отраслях промышленности. Цель изобретения — повышение точности управления. Способ предусматривает регулирование расхода топлива в зависимости от уровня жидкого материала в сборнике, регулирование расхода распыливаемого материала с задержкой относительно изменения расхода топлива, регулирование соотношения расходов топлива и материала с коррекцией по отклонению температуры отработанного теплоносителя от значения, устанавливаемого по отклонению концентрации влаги в готовом продукте от заданного значения. Измеренное значение концентрации влаги предварительно ограничивают и сглаживают.

1 кп. ку 7, линию 8 отработанного теплоно-.сителя, линию 9 готового продукта, .сборник 10 дрожжевой суспензии, датчик 11 температуры теплоносителя, регулятор 12 температуры свежего теплоносителя, исполнительное устройство 13 датчик !4 расхода топлива, регулятор 15 расхода топлива и исполнительные устройства !6 и l?, -регулятор 18 и датчик 19 уровня дрож жевой суспензии в сборнике 10, регулятор 20 соотношения расходов дрожжевой суспензии и топлива, исполнительное устройство 21, датчик 22 расхода дрожжевой суспензии, прибор 23 обратного предварения, регулятор 24 и датчик 25 температуры отработанного теплоносителя, регулятор 26 и дат,чик ?7 влажности продукта, приборы 28

3 16366

r 9 ограничения сигналов, устройство 30 скользящего усреднения.

Способ автоматического управления процессом распылительной сушки жидких материалов осуществляется следующим образом.

Влажность гoToBoI продукта регулируют при помощи трехкаскадной схемы регулирования. Измеряют истинное значение нлажцости с помощью датчика

27 нлажности, ограничивают его снизу и .сверху приборами 28 и 29 ограничения сигналов соответственно для исключепня недостоверных результатов измерения, Затем для выделения полезного сигнала из его суммы с помехой и по качества информации измеренное значение влажности сглаживают (фильтруют ) с помощью устройст- 20 ва 30 скользяещго усреднения, представляющего собой вычислительное устройство, р " тизующее алгоритм скользящего усреднения, для дискретного случая представленный следующей изнест- 25 ной 3 анисимьстыО:

1 1 (3) + Pw(j S) у (1) э=о где j S - номера циклов измерения влажности; 30

Р (j) — выходной сигнал устройстW ва 30, соответствующий сглаженному измеренному значению влажности в -м цикле измерения;

Р (j-S) — сигнал несглаженного изме35

Ъ. рения влажности в (3-S)-м цикле измерения;

N — параметр настройки устройстна, определяющий интервал времени, на котором происходит усреднение измеряемой величины.

Далее измеренное сглаженное значе-, 5 ние влажности готового продукта срав- нивают с заданным и в зависимости от; отклонения с помощью регулятора 26 I влажности готового продукта устанав-, ливают задание вспомогательному pery лятору 24 температуры отработанного теплоносителя. Выходной сигнал регу1 лятора 26 формируют по одному из стандартных алгоритмов регулирования например по пропорционально-ин3 55 тегральному:

= р (Р -P )+ $ (P -P ) dt. (2) 70 где Р сигнал регуля-. т тор 26, который направляется на вход регулятора 24 температуры отработанного теплоносителя в качестве задания;

Р„,Р „ — сигналы соответственно изФ 9/ меренного и заданного значений влажности продукта;

К,,T > - параметры настройки регулятора.

Иэ уравнения (2) следует, что если влажность больше заданной, то регулятор 26 выдает задание на увеличение температуры, если меньше заданной, то на уменьшение температуры отработанного теплоносителя. Задание

HB изменение температуры отработанного теплоносителя изменяют до тех пор, пока влажность воздуха не станет равной заданному значению. Данный способ управления не предусматривает наличие однозначной зависимости между температурой отработанного теплоносителя и влажностью продукта. Температуру устанавливают такой, чтобы обеспечить заданное значение влажности продукта.

Вспомогательный регулятор 24 тем-.. пературы отработанного теплоносителя в зависимости от отклонения измеренного датчиком 25 значения от за« данного, которое устанавливает ему регулятор ?6 влажности, вырабатывает сигнал, корректирующий заданное соотношение расхода топлива к расходу дрожжевой суспензии по стандартному алгоритму регулирования, например пропорциональному:

К p (Рт PT ) Рн (3) где Р— выходной сигнал регулято E ра 24, который направляется на корректирующий вход регулятора 20 соотношения для коррекции заданного со отношения расходов топлива и дрожжевой суспензии;

P,Рт — сигналы соответственно измеренного и заданного значения температуры отработанного теплоносителя;

К - параметр настройки регуля г тора

P — постоянный сигнал настройки контрольной точки регулятора.

1636670 (4) -k Р)

РВых

dtå

P 35

k(,k

45

55

Если температура отработанного теплоносителя больше заданной, то соотношение расхода топлива к расходу дрожжевой суспенэии корректируют н сторону уменьшения, и наоборот, Соотношение расхода топлива к расходу дрожжевой суспензии подерживают на значении, соответствующем корректирующему сигналу Р, поступающему с выхода регулятора 24, с по .ощью стабилизирующего регулятора 20 этого соотношения, воздействующего на исполнительное устройство 21, На входы регулятора 20 соотношения поступают 15 сигнал измеренного датчиком ?2 расхода дрожжевой суспензии с задержкой по времени, которую осуществляют с помощью прибора обратного предварения 23„ и сигнал измеренного датчиком

14 расхода топлива в топку. Регулятор 20 соотношения вырабатывает воздействие на исполнительное устройство 21 по пропорционально-интегральному алгоритму в соответствии с уравнением:

uz О выходной сигнал регулятора 20, воздействующий на исполнительное устройство 21; сигнал измеренного значения расхода топлива; сигнал измеренного значения расхода дрожжевой суспензии; коэффициенты, с помощью которых устанавливается задание на соотношение расходов; параметры настройки регулятора, Заданное соотношение расходов К равно:

К=—

kg (5)

k(Значение коэййициента k<,à следовательно, и заданное значение соотношения расходов зависят от корректирующего сигнала Р, поступающего с выхода регулятора 24, Эта зависимость имеет вид:

k!=1ñ Р (6) где k y — настроечный коэффициент.

Как видно из зависимостей (4)-(6), изменение расхода топлива или расхода,, дрожжевой суспензии, а также измене- I

1 ние корректирующего сигнала Р приво1 дят к нарушению равновесия регулятора 20, в результате на выходе регулятора изменяется сигнал Р ®, воздействующий на исполнительное устройство ?1, С помощью исполнительного устройства 21 изменяют расход дрожжевой суспензии, являюшийся управляю- щим воздействием для температуры от.работанного теплоносителя и влажности., до тех пор, пока соотношение pac-.

Pg ходов вЂ, не станет равным заданноР му К. Равновесие наступает лишь при

7 =const, что возможно, как следует из уравнений (2) и (3), только при

Р„„=Pw3 т.е. при влажности продукта, равной заданному значению. При этом, учитывая цель управления, совершенно безразлично, HQ каких значениях в установившемся режиме установятся температура отработанного теплоносителя и соотношение расхода топлива к расходу дрояакенай суспензии.

Температуру теплоносителя на входе н сушилку, измеряемую датчиком 11 температуры, поддерживают на заданном уровне при помощи регулятора 12 и исполнительного устройства !3, изменяющего подачу вторичного воздуха.

Уровень дрожжевой суспензии в сборнике 10 регулируют при помощи двухкаскадной системы регулирования. Регулятор 18 уровня в зависимости от отклонения измеренного датчиком 19 значения уровня от заданного по одному из стандартных алгоритмов регулирования например, пропорционально-интегральному вырабатывает сигнал, поступающий в качестве задания на вход регулятора 15 расхода топлива, который воздействует на исполнительные устройства 16 и 17, изменяющие подачу топлива и первичного воздуха в топку 4

Изменение расхода топлива приведет

:н действие регулятор 20 соотношения, который начнет изменять расход дрожжевой суспензия, нозвращая уровень в сборнике к заданному значению. ,Формулаизобретения

Способ автоматического управления процессом распылительной сушки.жидких материалов путем изменения!

636670

10 йУЬЮГ

ЧЕЙ йЖЮС/7Щ

Составитель С,Полянский

Редактор С. Пекарь Техред М.Дидык Корректор С.Черни

Заказ 808 Тираж 428 Подписное

ВНИИА Государственного комитета по изобретениям.и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 расхода топлива в топку, регулирования соотношения расходов топлива и

:распыливаемого материала изменением подачи последнего, стабилизации тем-. пературы теплоносителя и измерения

;концентрации влаги готового продук1та, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения ;-очности управления, дополнительно ограничивают и сглаживают измеренное значение концентрации влаги готового продукта, регулируют расход топлива по уровню жидкого материала в сборнике, изменяют расход распыливаемого материала с задержкой относительно изменения расхода топлива, корректируют соотношение расходов топлива и материала по отклонению температуры отработанного теплоносителя, значение которой задают с учетом отклонения величины концентрации влаги готового продукта от заданного ее значения,