Автоматизация ленточной сушилки

Принципиальная схема сушильной установки представлена на рисунке 1.

 

1 – калорифер; 2 – сушилка; 3 – дополнительный подогреватель; 4 – вентилятор; 5 – питатель.

Рисунок 1. Схема регулирования ленточной сушилки.

В данной работе предлагается схема автоматизации процесса сушки в ленточной (конвейерной) сушилке непрерывного действия. Удаление влаги из высушиваемого материала в этой сушилке происходит за счет его нагревания горячим воздухом, нагреваемым в калорифере. Воздух движется противотоком к направлению движения материала.

Целью проведения процесса сушки является получение материала с определенной влажностью. Следовательно, влажность высушенного материала является критерием управления процессом сушки. Конечную влажность материала можно записать в виде следующей функции:

 

w_к=f(f_F, T, p), где

 

w_к – влажность высушенного материала;

f_F - расход греющего пара;

T – температура сушильного агента;

p – давление в сушилке.

Регулируемыми параметрами в схеме автоматизации сушки являются критерий управления процессом – влажность высушенного материала, а также параметры, оказывающие влияние на критерий управления, перечисленные выше. Температура сушильного агента влияет на скорость процесса сушки, она регулируется изменением расхода греющего пара.

Контролируемыми будут все регулируемые параметры, а также расход греющего пара, температура пара, поступающего в калорифер и температура сушильного агента на выходе из сушилки, так как эти параметры показывают соответствие условий протекания процесса заданным технологическим параметрам.

Первый комплект предназначен для регулирования и замера температуры сушильного агента на выходе из калорифера и передача сигнала на запорную арматуру.

Прибор ОВЕН УКТ38-Щ4 предназначен для контроля температуры, давления, влажности, уровня или другой физической величины в нескольких зонах одновременно (до 8-ми) и аварийной сигнализации о выходе любого из контролируемых параметров за заданные пределы, а также для регистрации измеренных параметров на ЭВМ.

Термопреобразователи (датчики температуры) применяются для измерения температуры широкого спектра рабочих сред (пар, вода, газ, химические реагенты, сыпучие материалы), не агрессивных к материалу из которого выполнен корпус датчика.

Рабочая среда - вода, горячая вода, пар, воздух, масла, бензин, мазут, слабые кислоты, алкоголь...

Рабочая температура: от 0 до +185°С

Рабочее давление: от 0 до 1.6 MПa

ДУ: от 15 до 50 мм

Второй комплект предназначен для измерения и регулирования расхода греющего пара.

Для определения расхода греющего пара возьмем вихревой расходомер Prowirl 73F.

технические характеристики данного прибора:

Высокая стойкость к:

- вибрации (более 1 g по всем осям)

- термоударам (> 150 K/с)

- гидравлическим ударам

- загрязненной измеряемой среде.

Запорная арматура и вторичный прибор дублируется из первого комплекта.

Третий комплект предназначен для замера и регулирования влажности сухого материала на выходе из сушильной камеры.

В качестве датчика используется FKC3/5 датчик влажности, серия KC, канальное исполнение; Выход1: влажность (0...100%), 4-20 мА; Питание: 12...30 VDC. Датчики серии КС имеют канальный тип монтажа, и предназначены для определения влажности и температуры воздуха (или иных нейтральных газов). Измерительная часть датчика выполненная из нержавеющей стали способна работать в диапазоне температур -25…+125 °С, благодаря тому, что электронная часть расположена снаружи канала при нормальных условиях.

Применение: системы автоматики при сушке (пищевых продуктов, глины, кирпича), холодильные камеры, климатические камеры.

Температура измеряемой среды -25 … +125 °C

Канальное исполнение, сенсорная часть из нержавеющей стали диаметром 15 мм, длина 231 мм

Датчики с токовым выходом имеют гальваническую развязку

Точность измерения составляет ± 2 %, температурный коэффициент составляет 0,1 % / °C

Защитный фильтр ZE13.

Четвертый комплект предназначен для измерения и регулирования давления внутри сушилки.

В качестве запорной арматуры примем тоже оборудование, что и в первом комплекте.

В качестве датчика возьмем, датчик давления HMP 331

Диапазоны давления: от 0…0,4 до 0…600 бар; -1…0 бар, абсолютное, избыточное, разрежение

Основная погрешность: 0,1 % ДИ

Выходной сигнал: 4…20 мА, HART-протокол

Сенсор: кремниевый тензорезистивный

Диапазон температур измеряемой среды: -40…+125°C

В качестве вторичного прибора измеритель-регулятор двухканальный с RS-485 ОВЕН ТРМ202, применяемый для измерения, регистрации или регулирования давления теплоносителей и различных сред в холодильной технике, сушильных шкафах, печах различного назначения, пастеризаторах и другом технологическом оборудовании, а также для измерения других физических параметров (веса, температуры, влажности и т.п.). измеритель-регулятор двухканальный с RS-485 ОВЕН ТРМ202 представлен на рисунке 5.