2.Автоматизація процесу дозування твердих матеріалів
У якості об’єкта керування приймемо дозатор неперервної дії зі стрічковим живильником (рис. 23). Показником ефективності процесу дозування є витрата дозуючого матеріалу, а метою керування – підтримання певного значення цієї витрати.
Шляхом цілеспрямованої зміни швидкості руху матеріалу за допомогою варіатора чи іншого спеціального обладнання можуть здійснюватися регулюючі впливи.
Збурення можуть надходити на об’єкт зі зміною розмірів частинок і під час зміни насипної щільності. Вона визначається в основному попереднім технологічним процесом, але може змінюватися також в залежності від метеорологічних умов і вологості навколишнього середовища. Коливання вологості приводять і до зміни коефіцієнта внутрішнього тертя, що є сильним збурення.
Таким чином, в об’єкт будуть надходить збурення, для компенсації яких потрібно здійснювати регулюючі впливи зміною ступеня відкриття засувки чи швидкості переміщення матеріалу. Регулюючою величиною буде слугувати витрата дозуючого матеріалу.
Контролювати потрібно витрату матеріалу і його кількість, а сигналізувати – значні відхилення витрати від заданого значення і стан привода дозатора («Включений», «Виключений»). У випадку повного припинення надходження матеріалу на стрічку транспортера пристрої захисту повинні автоматично зупинити роботу дозатора і інших механізмів.
Рис. 23. Типова схема автоматизації процесу дозування: 1 – бункер; 2 – засувка; 3 – транспортер; 4 – варіатор
Автоматизація процесу подрібнення твердих матеріалів
У якості об’єкта керування під час автоматизації процесу подрібнення приймемо барабанний млин сухого помелу( рис. 24). Показником ефективності під час керування даним процесом є розмір кусків подрібненого матеріалу, а метою керування – підтримання певного кінцевого гранулометричного складу матеріалу.
Рис. 24. Типова схема автоматизації процесу подрібнення:
1 – стрічковий живильник; 2 – барабан; 3 – амплітуда шуму
Гранулометричний склад визначається, з однієї сторони, властивостями подрібнюю чого матеріалу (твердістю, вологістю, насипною щільністю, розмірами) і кількістю його в барабані, а з іншої, - кінетичною енергією, з якою кулі діють на матеріал.
На ділянку подрібнення, як правило, подається різнотиповий матеріал, тому в об’єкт керування будуть надходити збурюючі впливи. Стабілізувати властивості матеріалу, що подається в млин, неможливо. Єдиною можливістю зменшити частоту і силу збурень є перемішування різноманітних партій сировини з метою усереднення їх характеристик.
У даний час в промисловості немає якісних, неперервнодіючих датчиків розмірів твердих частинок, тому стабілізують кількість матеріалу в барабані. Вона (кількість) реагує практично на всі параметри, визначаючі розміри частинок.
Література: [1], С.202-216
Тема 5. Масообмінні процеси
Лекція 1. Основні види масообмінних процесів
План
1.Основні відомості про масообмінні процеси
Процес сушіння
Процеси сорбції
Процес екстрагування
1. Основні відомості про масообмінні процеси
Процеси перерозподілу маси між фазами і всередині фаз, спричинені намаганням системи прийти у стан фізико-хімічної рівноваги, називають масообмінними, або дифузійними процесами. Рушійною силою масообмінних процесів є різниця хімічних потенціалів.
Масообмінні процеси дуже поширені в промисловості, де вони створюють основу багатьох технологічних процесів. розрізняють такі масообмінні процеси:
у системі газ (пара) – рідина: абсорбція, ректифікація;
у системі газ (пара) – тверде тіло: сушіння, адсорбція газів;
у системі рідина – тверде тіло: екстракція з твердих тіл, кристалізація, розчинення;
у системі рідина – рідина: рідинна екстракція.
Абсорбція – це процес поглинання компонентів газової суміші рідким поглиначем (абсорбентом), у якому вони розчиняються більшою чи меншою мірою. Цей процес використовують у випадку очищення розчинів від небезпечних домішок.
Ректифікація – це процес розподілення рідкої суміші на компоненти різної леткості способом багаторазового протитечійного контактування рідкої і парової фаз. Процес використовують у спиртовій промисловості для виділення, концентрування і очищення етилового спирту, в нафтоперегонній – для вилучення з нафти пального (бензину, гасу, тощо) при розподілі скрапленого повітря на кисень та азот.
Адсорбція – процес поглинання компонентів газової або рідкої суміші поверхнею твердого тіла (адсорбента). У харчовій технології цей процес застосовують для очищення спиртових сумішей (бортівок) і цукрових сиропів. Процеси абсорбції і адсорбції називають сорбційними процесами. Зворотний процес – видалення поглинутих речовин – називають десорбцією.
Сушіння – це процес вилучення вологи з матеріалів випаровуванням. Цей процес застосовують майже в усіх галузях технології для поліпшення транспортабельності і збереження продуктів (сушіння вугілля, глини, піску, зерна, овочів, фруктів тощо).
Кристалізація – процес виділення речовин з розчинів або розплавів у вигляді кристалічної твердої фази. Цей процес застосовують для одержання чистих кристалічних продуктів (солі, соди, сахарози, глюкози, лактози і т.д.). зворотний процес – перехід твердих речовин між молекулами рідини (розчинника) – називають розчиненням. Цей процес застосовують у всіх виробництвах.
Екстракція з твердих тіл – процес добування того чи іншого компонента з твердого матеріалу за допомогою вибіркового розчинення.
Отже, у більшості випадків масообмінні процеси здійснюють для вилучення одного чи кількох компонентів з твердого тіла, рідкої чи газової суміші. Для цього фазу, яка містить вилучаючий компонент, примушують контактувати з фазою з нижчим рівнем хімічного потенціалу цього самого компонента. Під дією різниці хімічних потенціалів компонент дифундує до поверхні розподілу фаз, де потенціал нижчий, перетинає границю і переходить вглиб фази з меншим потенціалом. Цей процес може бути сталим і несталим. Останній звичайно має місце в апаратах періодичної дії. Речовини, що утворюють фази, в одних процесах (ректифікація) безпосередньо беруть участь у масообміні, а в інших (екстракція, абсорбція) виконують роль інертних носіїв, що не переходять із фази в фазу.