Розв’язок типових задач
Регулювання стрічкових і конвеєрних сушарок. Регулювання цих апаратів (рис. 3) подібно до регулювання барабанних сушарок. Стабілізації підлягають вологість сухого матеріалу або кінцева температура сушильного агента, температура сушильного агента на вході в сушарку, розрідження в сушарці.
Конструкції стрічкових і конвеєрних сушарок дозволяють ухвалювати і особливі рішення по їх автоматизації. При використанні стрічкового транспортера (конвеєра) з'являється можливість регулювання вологості к зміною швидкості транспортера.
Регулювання струменевих розпилюючих сушарок. У сушарках цього типу здійснюється сушка суспензії різних не органічних сполук (заздалегідь нагрітих в теплообміннику) при розпилюванні їх сушильним агентом. У струменевих і інших розпилюючих сушарках, як правило, потрібно отримати продукт не тільки заданої вологості, але і постійного гранулометричного складу.
Рисунок 3 - Схема регулювання стрічкової (конвеєрної) сушарки:
1 - калорифер. 2 - сушарка; 3 - додатковий підігрівач; 4 - вентилятор; 5 - живлення.
Тому до вже відомих рішень по автоматизації додається, зокрема, вузол регулювання розмірів частинок зміною співвідношення витрати суспензії і сумарної витрати повітря, що поступає в топку.
При автоматизації струменевих сушарок як основна регульована величина часто використовують не вологість к, а температуру або вологість відпрацьованого сушильного агента.
Регулювання сушарок киплячого шару (КШ). При автоматизації сушки в киплячому шарі основним показником процесу є температура в шарі. Регулюючі дії при стабілізації температур можуть здійснюватися зміною витрати вологого матеріалу або сушильного агента, а також зміною температури останнього. Переважаючий перший варіант (рис. 4), оскільки параметри сушильного агента можна змінювати тільки в певному досить вузькому інтервалі. Перший спосіб припускає наявність між сушаркою і апаратом попереднього технологічного процесу проміжного бункера з певним запасом матеріалу.
Рисунок 4 - Схема регулювання процесу в сушарках з киплячим шаром:
1 - сушарка; 2 - киплячий шар; 3 - грат; 4 - топка; 5 - проміжний бункер; 6 - живлення; 7 - варіатори; 8 - електродвигуни; 9 - циклон.
Нормальна робота сушарок КШ можлива тільки при певній висоті киплячого шару. Для підтримки заданого значення цього параметра стабілізується гідродинамічний опір шару.
Окрім цих регуляторів передбачаються стандартні вузли регулювання розрідження, початкової температури сушильного агента, його витрати, співвідношення витрат палива і первинного повітря.
Регулювання струменевих розпилювальних сушарок (рис. 5). У сушарках цього типу здійснюється сушіння суспензії різних неорганічних сполук (попередньо нагрітих в теплообміннику) за рахунок розпилювання їх сушильним агентом. У струминних та інших розпилювальних сушарках, як правило, потрібно отримати продукт не тільки заданої вологості, а й постійного гранулометричного складу.
Рисунок 5 – Схема автоматизації струменевої розпилювальної сушарки:
1 – топка; 2 – сушила; 3 – теплообмінник суспензії; 4 – сепаратор.
Дисперсність розпилу в струменевих сушарках визначається в основному співвідношенням витрат сушильного агента і суспензії. Тому до вже відомих рішень з автоматизації додається, зокрема, вузол регулювання розмірів частинок зміною співвідношення витрат суспензії та сумарних витрат повітря, що надходить у топку. Якщо припустима стабілізація подачі суспензії, то в схему додатково вводиться регулятор суспензії.
В даний час при автоматизації струменевих сушарок в якості основної регульованої величини часто використовують не вологість матеріалу ωк, а температуру або вологість відпрацьованого сушильного агента. Регулювання цих параметрів в струменевих сушарках можна здійснювати зміною витрат вологого матеріалу, так як тривалість перехідного процесу при зміні витрат розпилюваної суспензії невелика (2-3 хв).
Оптимізація процесу сушки за допомогою обчислювальної техніки. Оптимізуючі системи, що управляють, доцільно застосовувати в сушарках з високоефективними способами сушки, наприклад з сушкою в киплячому шарі. У сушарках з великою інерційністю пошук екстремальних значень затягується, а якість регулювання не поліпшується в порівнянні з регулюванням по звичайних схемах.
Критерієм оптимальності сушки служить, як правило, кількість вологи W, що видаляється з матеріалу в одиницю часу.
W = Fc (ωн − ωк)
Поточні значення витрати сухого матеріалу Fc і вологостей ωн і ωк подаються на обчислювальний пристрій, що розраховує критерій оптимальності. Вихідний сигнал з цього пристрою поступає на екстремальний регулятор, який змінює по черзі витрати сушильного агента і вологого матеріалу, відшукуючи оптимальні значення критерію. При роботі екстремального регулятора вводиться обмеження по мінімальній вологості