2. Анализ процесса как объекта автоматизации

В качестве объекта управления при автоматизации процесса сушки возьмем барабанную прямоточную сушилку, в которой сушильным агентом служат дымовые газы, получаемые в топке (рис. 1). Показателем эффективности процесса является влажность щк материала, выходящего из сушилки, а целью управления - поддержание этого параметра на определенном уровне.

Влажность сухого материала определяется, с одной стороны, количеством влаги, поступающей с влажным материалом и зависит от расхода этого материала и его влажности щн. А с другой - количеством влаги, удаляемой из него в процессе сушки.

Расход материала определяется производительностью сушилки, которая, как правило, должна быть постоянной. Для этой цели устанавливают автоматические дозаторы.

Влажность щн зависит от технологического режима предыдущих процессов, а ее изменение является возмущающим воздействием.

Количество влаги W, которое поглощается сушильным агентом, определяется в основном поверхностью G контакта сушильного агента и материала, а также средней движущей силой Поверхность G зависит от толщины слоя материала и его гранулометрического состава. Толщина слоя определяется наличием материала в барабане. При постоянных расходе материала и скорости вращения барабана (в практике используют асинхронные двигатели с постоянным числом оборотов рабочего вала) она будет постоянна.

Гранулометрический состав определяется ходом предыдущих технологических процессов; с его изменением в объект вносятся возмущения.

Влажность щк сухого материала зависит от температуры и разрежения в барабане сушилки. Разрежение легко стабилизируется изменением расхода отработанного сушильного агента, выводимого из сушилки.

Температура же определяется всеми начальными параметрами, а также интенсивностью испарения влаги из материала. Стабилизировать ее можно, в частности, изменением расхода или температуры сушильного агента. Необходимо отметить, что диапазон изменения последнего параметра существенно ограничен, что объясняется требованиями техники безопасности и возможностью разложения высушиваемою материала.

Влажность щн измеряется влагомерами (используют кондуктометрические, оптические, радиационные, электротермические, комбинированные влагомеры), а регулирующее воздействие осуществляется изменением расхода сушильного агента.

Соответствие между расходами топлива и воздуха обеспечивается регулятором соотношения.

Температура сушильного агента на входе в барабан должна быть стабилизирована путем изменения расхода вторичного воздуха. Необходимо регулировать также расход влажного материала.

При управлении процессом сушки следует контролировать расход топлива, первичного и вторичного воздуха, влажного и сухого материала, температуру сушильного агента на входе в сушилку и на выходе из нее, температуру в сушилке, разрежение в смесительной камере.

При значительном отклонении показателя эффективности от заданного значения, опасном повышении температуры сушильного агента на входе в сушилку и остановке электродвигателя барабана должен быть подан сигнал обслуживающему персоналу. Кроме того, при остановке электродвигателя должна быть прекращена подача материала в сушилку.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 1 - Схема автоматизации процесса сушки: 1-топка; 2-смесительная камера; 3-барабан; 4-бункер; 5-циклон; 6-вентилятop;7-автоматический дозатор; 8-электродвигатель барабана; NS-магнитный пускатель.