книги из ГПНТБ / Артимович П.В. Автоматизация производственных процессов на хлебоприемных и зерноперерабатывающих предприятиях

го действия. В большинстве систем исполнительный ме­ ханизм воздействует на клапан подсоса. В отдельных случаях используют систему позиционного регулирова­ ния с воздействием на вентилятор топки сушилки.

Непостоянство расхода агента сушки является ос­ новным недостатком такой системы регулирования. Это обусловлено тем, что регулирующее воздействие произ­ водится на поток с большим расходом, где соотношение холодного воздуха и топочных газов составляет 20: 1. Поэтому постоянство температуры агента сушки дости­ гается изменением его количества, что приводит к не­ равномерности нагрева зерна.

Исследованиями ВНИИЗ было установлено, что при колебаниях температуры агента сушки, равных 5°С, температура зерна в контролируемой зоне изменилась в пределах ±7,5°С. Сушка же зерна без регулятора обес­

ет стабилизацию температуры агента сушки.

К числу систем, работающих на этом принципе, от­ носится система, разработанная ЦНИИпромзернопроект. В ней термочувствительным элементом является тер­ мопара хромель — копель, соединенная с автоматичес­ ким потенциометром. Его подключают к изодромному регулятору, управляющему исполнительным механизмом, который воздействует на клапан подсоса холодного воз­ духа. Для шахтных зерносушилок СЗС-2 разработан бесконтактный регулятор на магнитных усилителях. Тер­ мочувствительным элементом в датчике температуры яв­ ляется термистор. Исполнительный механизм с перемен­ ной скоростью приводится в действие от конденсатор­ ного двигателя.

105

Холодный

дозЗух

Рис. 20. Система автоматической стабилизации режима шахтной зерносушилки:

Применяют системы, работающие на принципе ста­ билизации температуры агента сушки (рис. 20). ЦНИИпромзернопроект широко внедрил для шахтных зерносушилок, работающих на жидком топливе, систе­ му, в которой автоматически регулируется процесс го­ рения жидкого топлива. Благодаря этому автоматически стабилизируется температура агента сушки второй го­ рячей зоны. В. этой системе термочувствительный эле­ мент (платиновый термометр сопротивления) включен

106

в мостовую схему автоматического моста ЭМД, на вы­ ходе которого подключено балансное реле. При разба­ лансе включается исполнительный механизм, воздейст­ вующий при помощи специальной соединительной штанги на регулирующий клапан топлива и заслонки воздуха форсунки,

Это продолжается до тех пор, пока не восстановится баланс мостовой схемы, после чего действие регулятора прекращается.

Система предусматривает:

автоматическое включение подачи топлива и его вос­ пламенение;

автоматическую стабилизацию заданной температу­ ры агента сушки в первой ступени (120±10°С) и во второй ступени (160±10°С);

автоматическую стабилизацию давления топлива пе­ ред форсункой;

автоматическое восстановление факела при его вы­ ключении;

автоматическое прекращение подачи топлива при по­ вышении температуры агента сушки второй ступени до 175—180°С, остановке вентиляторов первой и второй ступеней и зоны охлаждения, снижении давления распыливающего воздуха ниже соответствующего диапа­ зона настройки (до 265 мм вод. ст.), при отказе автома­ тического восстановления факела после погасания, авто­ матическом выключении вентиляторов первой и второй ступеней в случае повышения температуры агента суш­ ки до 200°С, контролируемой во второй ступени.

Система имеет щит автоматического управления, на котором установлены вторичные приборы: электронный мост и балансное реле, контролирующие и регулирую­ щие температуру агента сушки второй ступени; логометр, контролирующий температуру агента сушки пер­ вой ступени; электронный блок, контролирующий нали­ чие факела; потенциометр дистанционного управления температурой агента сушки первой зоны. На щите смон­ тирована также аппаратура управления" и сигнализа­ ции.

Автоматическое регулирование температуры агента сушки изменением интенсивности горения топлива наи­ более эффективно, так как в этом случае количество агента сушки практически не изменяется, а это обеспе­ чивает стабилизацию его температуры.

107

Вэтой системе наблюдался быстрый выход из строя отдельных узлов ввиду частого включения, так как она находилась в автоколебательном режиме. Были значи­ тельные отклонения температуры агента сушки от за­ данной, что обусловлено статическим законом регули­ рования, не обеспечивающим высокой точности. После модернизации работа системы улучшилась.

ВЦКБэлектропривод разработана бесконтактная система регулирования процесса горения жидкого топ­ лива в топках зерносушилок. В этой системе предусмот­ рено раздельное воздействие на привод вентилятора вы­ сокого давления, подающего воздух к форсунке, и на привод насоса подачи топлива. Система имеет термосо­ противление для измерения температуры агента сушки; промежуточные магнитные усилители; исполнительный механизм для привода во вращение сельсина; промежу­

точный магнитный усилитель' для усиления сигнала сельсина; силовой дроссель насыщения и два регулирую­ щих органа (асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором для привода вентилятора высокого давле­ ния и насоса подачи топлива).

Малоинерционный чувствительный элемент датчика системы позволяет уменьшить погрешность регулиро­ вания и в то же время реагирует на исчезновение фа­ кела.

На ряде предприятий созданы системы позиционно­ го регулирования для зерносушилок, например на Мос­

чения привода поворотного клапана подсоса холодного воздуха использовано релейное регулирующее устрой­ ство, встроенное в электронный мост.

На элеваторе в Куйбышеве внедрена система пози­ ционного регулирования с воздействием на вентилятор поддува воздуха в сушилках с топками па твердом топ­ ливе. Она обеспечила значительное повышение стабиль­ ности температуры агента сушки.

Монтажно-наладочное управление в проекте сушиль- но-очистительной башни применило простую схему, в которой температура агента сушки измеряется электро­ контактным термометром. К его контактам подключены промежуточные реле, управляющие исполнительным ме­ ханизмом привода клапана холодного воздуха зерносу­ шилки.

108

В этом же управлении разработана система с при­ бором наличия факела. Прибор работает на принципе электропроводности факела вследствие ионизации мо­ лекул газа в пламени. В зону горения помещают метал­ лический электрод, который проводит ток, образующий­ ся в зоне горения. При исчезновении факела обесточи­ вается реле и сердечник электромагнитного клапана пе­ рекрывает подачу топлива к форсунке. Система получила внедрение на хлебоприемных предприятиях Новосибир­ ской области.

Система автоматического регулирования процесса сушки по параметрам сушимого зерна. Для систем ав­ томатического регулирования процесса сушки по темпе­ ратуре зерна необходимы надежно работающие датчики температуры. Отсутствие таких датчиков затрудняет внедрение этих систем. Поэтому они находят ограничен­ ное применение.

Контроль процесса упрощается, если сушилки имеют зоны зерна, не продуваемые агентом сушки. В них устанавливают датчики, контролирующие температуру зерна с достаточной для эксплуатации точностью.

В системах с автоматическим контролем температу­ ры зерна датчик связан с регулятором, который с вы­ держкой времени, определяемой в зависимости от за­ паздывания при прохождении зерна, через реле времени воздействует на затвор зерносушилки. Для автомати­ ческого регулирования режима шахтных зерносушилок применяют командоаппараты, при помощи которых уп­ равляют затворами выпуска зерна из шахт сушилки по заданной программе.

Во ВНИИЗ разработан электронный прибор, пред­ назначенный для управления исполнительными механиз­ мами, которые служат для выпуска зерна из шахт, су­ шилок и поддержания заданной производительности или экспозиции сушки зерна.

Этот прибор может работать с регулятором темпера­ туры зерна.

Разработан регулятор температуры зерна, воздейст­ вующий на продолжительность сушки. В качестве дат­ чиков температуры зерна применены полупроводнико­ вые термосопротивления, которые размещены в специ­ альных экранах. Они установлены непосредственно в зерновой массе, между горячей и холодной зонами. Влия­ ние агента сушки в этой зоне не сказывается на показа-

109

пиях прибора, поэтому датчики не имеют специальных экранирующих устройств. Чувствительные элементы датчиков включены в мостовую схему, в которой напря­ жение небаланса усиливается и передается на катушку

ных условиях. Однако широкое внедрение таких систем требует надежного контроля температуры зерна в шахте зерносушилки, так как зоны, где отсутствует движение агента сушки, имеются не у всех сушилок.

Системы автоматического регулирования процесса

регулирования времени сушки в зависимости от влаж­

тронный потенциометр со встроенным задатчиком для реле времени); электронное реле времени; исполнитель­ ный механизм, управляющий регулирующим органом выпуска зерна из шахты сушилки.

Изменение влажности зерна на выходе из сушилки вызывает изменение времени нахождения сырого зерна в шахте. Такая система является частью системы авто­ матизации процесса зерносушения, поскольку в этой схеме не обеспечивается контроль и регулирование тем­ пературы зерна.

Находят применение системы автоматического регу­ лирования не по одному, как было рассмотрено, а по нескольким параметрам, таким, как температура агента сушки, температура зерна и его влажность. Регулиро­ вание этих параметров обеспечивается комплексными

но

Системы управления процессами зерносушилок при помощи влагомера

Система автоматического регулирования процессом зерносушилки состоит из нескольких блоков (рис. 21). Блок измерения (датчик) влажности F-2110 предназна­ чен для определения содержания воды в зерне, гранулах комбикормов и других сыпучих продуктах. Для этого отбирают 50 проб, по 250 г в час. Зерно, взятое для этих проб, не повреждается. Блок измерения установлен око­ ло потока зерна и связан с блоком считывания F-2010, показывающим величину влажности. Его можно уста­ навливать около сушилки или на расстоянии от нее. Количество воды в зерне отсчитывают по встроенному стрелочному прибору с заменяемыми шкалами для раз­ ного материала.

К блоку считывания можно подключить сигнальный звонок или лампу, которые подают сигнал, если изме­ ренное содержание воды выходит за пределы диапазо­ на, ограниченного двумя вспомогательными стрелками.

При помощи релейного усилителя можно от конце­ вых контактов управлять заслонкой или клапанами.

Рис. 21. Система автоматического регулирования зерносушилки при помощи влагомера Супер-Конти:

/ — блок измерения влажности; 2 — электропривод; 3 — блок считы­ вания; 4—блок управления; 5 — блок регистрации.

111

Система работает с прибором Супер-Конти, рассчи­ танным на подключение регистрирующего самопишуще­ го блока F-2370. Самописец производит текущую реги­ страцию измеряемого содержания воды. При круглосу­ точной работе он непрерывно выдает информацию о работе системы. Показания регистрируются на бу­ мажной ленте, которая передвигается со скоростью 20 мм/ч.

Для регулирования процесса служит блок управления F-2210, который поддерживает среднюю скорость пото­ ка в сушилке в соответствии с содержанием воды в про­ дукте. Регулирование производится изменением времени периодов работы выпускного устройства сушилки. Элек­ тропривод выпускного устройства включается каждую минуту, и время его работы определяется измеренным процентом содержания воды в продукте. Если на выходе из сушилки содержание воды соответствует заданному значению, электродвигатель работает нормально в те­ чение 40% времени каждой минуты. Если же содержа­ ние воды больше, соответственно сокращается время работы электродвигателя, и, наоборот, при уменьшении содержания воды ниже заданного значения увеличива­ ется время работы электродвигателя.

Существуют системы, в которых содержание воды измеряется как на входе в сушилку, так и на выходе из нее. Результаты регистрируются самопишущими прибо­ рами, и в зависимости от их значения регулируют про­ цесс сушки.

Системы управления процессами рециркуляционных зерносушилок

Задачи системы автоматического регулирования в рециркуляционных сушилках принципиально отличают­ ся от задач автоматизации шахтных сушилок, так как рециркуляция зерна представляет новые возможности. В рециркуляционных зерносушилках необходимо осу­ ществить:

контроль температуры нагрева зерна и поддержание его на заданном уровне регулированием количества под­ водимого к зерну тепла или количества воздуха для его охлаждения;

контроль влажности зерна на выходе и обеспечение выпуска просушенного зерна по заданной конечной

112

Рис. 22. Система управления процессами рециркуляционной зерно­ сушилки:

влажности при оптимальной кратности рециркуляции зерна;

регулирование поступления в шахту сырого зерна в соответствии с количеством выпускаемого.

Проведенные исследования рециркуляционных зерно­ сушилок как объектов автоматизации, а также анализ технико-экономического сравнения возможных вариан­ тов систем автоматического регулирования позволили определить структурную схему рационального варианта

и ее задачи. Такими задачами являются: стабилизация заданного значения влажности просушенного зерна при поточном его поступлении в сушилку независимо от на­ чальной влажности и условий приема; ведение процес­ са сушки на оптимальных режимах; обеспечение макси­ мальной производительности агрегата при полном сох­ ранении качества просушенного зерна; обеспечение нор­ мальных условий труда.

В ВНПОпищепромавтоматика А. Н. Фишманом и др. разработана, исследована, испытана совместно с филиа­ лом ВНИИЗ и внедрена в г. Шортанды система автома­ тического регулирования рециркуляционной зерносу­ шилки, которая состоит из трех контуров автоматической стабилизации и регулирования (рис. 22).

Назначение первого контура — это автоматическое регулирование температуры зерна на выходе из камеры нагрева /. Для этого изменяют расход топлива, пода­ ваемого в топку, в зависимости от влажности поступаю­ щего зерна и качества клейковины. Контур имеет дат­ чик температуры 2, регулирующий прибор /, датчик влагомера 4, вторичный прибор влагомера 5 с реостат­ ным или позиционным задатчиком, задатчик 6 допусти­ мой температуры зерна.

Второй контур стабилизирует заданную влажность просушенного зерна регулированием влажности смеси рециркулирующего и поступающего на сушку. Для это­

зерна. Второй контур имеет регулирующий прибор 10, датчик влажности ) / , вторичный прибор влагомера 12 с реостатным задатчиком, датчик температуры 7, вто­ ричный прибор измерения температуры 8 с реостатным

зерна 14 и 16, регулируемую одинарную задвижку рас­ хода зерна 18, следящие приборы 21 и 22.

Третий контур предназначен для стабилизации рас­ хода массы зерна, проходящего через камеру нагрева, и нагрузки рециркуляционной нории. Для этого изменяют на входе в норию расход рециркулирующего и посту­ пающего на сушку зерна. Введение третьего контура обусловлено наличием значительных возмущений по­ ступающего в норию зерна, вызываемых изменением ка-

114