Краткие теоретические сведения. Количество часов: 2 часа

Количество часов: 2 часа

Задание: 1 Изобразить СА одноагрегатного ленточного дозатора и АСР температуры в теплообменнике (нечетные варианты); СА процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов и процесса сушки (четные варианты).

2 Описать СА одноагрегатного ленточного дозатора и процесса смешивания с автономным регулированием расходов компонентов АСР температуры в теплообменнике и СА процесса сушки.

3 Сделать вывод.

Методические указания к выполнению:

Краткие теоретические сведения

Автоматизация объектов процессов непрерывного дозирования сыпучих материалов. Непрерывное дозирование применяется для получения смесей сыпучих материалов или жидкостей. При автоматизации процессов дозирования необходимо обеспечить требуемое количество каждого компонента в смеси.

Дозирование сыпучих материалов производится бункерными и ленточными дозаторами. Ленточные дозаторы обеспечивают более высокую точность дозирования. В общем случае они представляют собой совокупность питателя и грузоприемного устройства – весового конвейера. Производительность дозатора определяется тремя параметрами: нагрузкой весового конвейера Р, скоростью движения ленты конвейера V и длиной грузоприемной части конвейера L.

Существуют различные конструкции ленточных дозаторов, однако все их можно разделить на одно- и двухагрегатные. В одноагрегатных дозаторах функции питателя и грузоприемного устройства – весового конвейера совмещены. В двухагрегатных дозаторах питатель и весовой конвейер разделены.

Ленточные дозаторы как объекты регулирования могут быть представлены интегрирующим звеном с чистым запаздыванием. Время чистого запаздывания определяется временем τ пребывания материала на весовом конвейере: τ = L/V.

При автоматизации процесса дозирования на двухагрегатных ленточных дозаторах обеспечение требуемой производительности дозатора может быть достигнуто путем регулирования нагрузки материала на ленте грузоприемной части конвейера: W = P/L. В одноагрегатных дозаторах регулирование производится по нагрузке и скорости движения ленты весового конвейера.

На рис. 1 показана СА одноагрегатного ленточного дозатора непрерывного действия. Количество сыпучего материала, поступающего из бункера на ленточный транспортер, зависит от скорости дозирования, которая изменяется в соответствии с частотой вращения ротора электродвигателя 1 е.

Схема автоматизации работает следующим образом. Датчик частоты вращения S приводного электродвигателя 1 а передает сигнал на блок умножения 1 в. Одновременно на этот же блок поступает сигнал датчика нагрузки W на весовом

участке конвейера 2 а. На выходе блока умножения формируется сигнал, пропорциональный текущей произ-водительности F дозатора. Этот сигнал поступает на регулирующий блок 1 г с изодромным законом регулирования. Регулирующее воз-действие подается на электропривод постоянного тока, который изменяет скорость движения ленты транспор-тера таким образом, чтобы обеспечить соответствие текущей и заданной производительностей дозатора.

Посредством измерительных и показывающих приборов 1 б и 2 б, установленных на щите, осуществля-ется контроль соответственно величин S и W. С помощью измерительного, показывающего и самопишущего при-бора 1 д осуществляется контроль на щите текущей производительности

Рисунок 1. СА одноагрегатного дозатора. Переключение режима уп-

ленточного дозатора. равления с автоматического на ручной

производится ключом выбора режима SA1.

Автоматизация объектов процессов смешивания. Приготовление промежуточных продуктов в пищевых производствах требует реализации процессов смешивания двух и более потоков различных материалов, не реагирующих между собой. В процессах смешивания могут участвовать как жидкие, так и твердые сыпучие компоненты. Смесители снабжаются мешалками, которые, с одной стороны, обеспечивают равномерность смеси, с другой стороны, ускоряют процесс смешивания. В зависимости от организации технологического процесса смесители могут быть периодического или непрерывного действия.

Как объект автоматизации смеситель по каналу «расход входного компонента – показатель качества смеси» может быть представлен апериодическим звеном с чистым запаздыванием или без него. Это зависит от физических параметров компонентов смеси и эффективности перемешивания. По этим же причинам диапазоны изменения инерционности процесса смешивания могут изменяться в широких пределах.

Возмущающие воздействия, вызывающие отклонение хода процесса смешивания, возникают при изменениях расходов и свойств компонентов, участвующих в смеси.

Автоматическое регулирование процесса смешивания сводится к регулированию расходов поступающих компонентов в зависимости от качества получаемой смеси. При наличии информации о качестве смеси, поступающей с прибора-анализатора, например хроматографа, спектрометра, масспектрометра, схема регулирования может быть построена, как показано на рис. 2.

Расходы компонентов К1 и К2, формирующих заданную смесь, измеряются посредством расходомеров соответственно 1 а и 2 а. Результаты измерений фиксируются на вторичных показывающих и самопишущих приборах 1 б и 2 б, после чего подаются на регулятор соотношения расходов 1 в, который через панель дистанционного управления 1 г воздействует на регулирующий клапан 1 д расхода второго (ведомого) компонента К2 в зависимости от расхода первого (ведущего) компонента К1. Расход компонента К1 регулируется в зависимости от уровня в смесителе, который измеряется поплавковым датчиком 4 а и регулируется регулятором 4 б, воздействующим через панель дистанционного управления 4в на регулирующий клапан 4 г.

Рисунок 2. СА процессов смешивания Качество смеси измеряется дат-

с использованием информации чиком 3 а, который передает сигнал

о качестве смеси. через вторичный показывающий и

самопишущий прибор 3 6 в регулятор соотношения 1 в. На основании сигнала качества осуществляется корректировка величины соотношения расходов

компонентов К1 и К2 таким образом, чтобы обеспечить требуемое качество смеси.

Рассмотренная схема автоматического регулирования практически трудно реализуема, так как измерение качества смеси — достаточно сложная задача. В связи с этим часто качество смеси обеспечивают путем жесткого регулирования расходов поступающих компонентов. На рис. 3 приведена СА с

автономным, т. е. независимым, Рисунок 3. СА процессов смешивания

регулированием расходов с автономным регулированием

компонентов смеси. расходов компонентов.

Работа этой схемы понятна на основании вышеизложенного материала.