8.3 Автоматизація процесів дозування та змішування твердих матеріалів

8.3.1 Загальні відомості. Фізичні основи процесу

В якості ОК приймемо дозатор перервної дії зі стрічковим транспортером. Показником ефективності процесу є витрата матеріалу, що дозується. Ціллю керування є підтримання визначеного значення цієї витрати.

Масова витрата матеріалу через стрічковий транспортер визначається за рівнянням:

F=Svρ^´ /8.4/

де S – площа прохідного отвору;

v – швидкість руху матеріалу;

ρ¹ – насипна густина матеріалу.

Із зміною всіх визначаючих параметрів в об’єкт можуть надходити відповідні збурення.

Площа рівна добутку ширини стрічки в (величина постійна) на висоту відкриття заслінки h. Площа на виході буде періодично зменшуватись при проходженні частинок матеріалу, які будуть зменшувати прохідний отвір. Приймається, що частинки (куски) матеріалу мають форму кулі з еквівалентним діаметром d_екв. Тоді матимемо поправку h¹ до висоти h, яка врахує зменшення площі S:

/8.5/

Таким чином, площа S визначається рівнянням:

/8.6/

і залежатиме від висоти, відкриття заслінки h і діаметра частинок d_екв.

Висоту відкриття заслінки h порівняно просто стабілізувати, або змінювати при дозуванні. Діаметр d_екв визначається процесом подрібнення, який передує процесу дозування.

Швидкість v також може змінюватись при коливання напруги і частоти струму в електричній мережі двигуна дозатора, а також при ковзанні приводних пасів і стрічки транспортера на ведучому барабані. Шляхом ціленапрямленої зміни швидкості v з допомогою варіатора чи іншого спеціального обладнання можна здійснювати регулюючу дію.

Через зміну насипної густини ρ (в залежності від попереднього технологічного процесу, через метеорологічні умови і вологість навколишнього середовища) буде змінюватись внутрішнє тертя, що є сильним збуренням.

Отже в об’єкт будуть надходити ті чи інші збурення для компенсації яких потрібно вносити регулюючу дію шляхом зміни ступеня відкриття заслінки, або швидкості переміщення матеріалу.

Регулюючою величиною буде витрата матеріалу, що дозується.

Контролювати слід витрату матеріалу і його кількість, а сигналізувати значні відхилення витрати від заданого значення та стан привода дозатора (вкл/викл) у випадку повного припинення подачі матеріалу на стрічку дозатора та ін. механізмів.

8.3.2 Регулювання дозатора з стрічковим транспортером та регуляторами прямої дії

Регулятори прямої дії у вигляді системи важелів знайшли широке застосування для керування стрічковими транспортерами завдяки простоті і надійності конструкції.

Рис. 8.7 Схема прямого регулювання дозатора з стрічковим транспортером: 1 – бункер; 2 – діафрагма; 3 – транспортер; 4 – варіатор

Рама транспортера використовується в якості задавача витрати. В цьому випадку, вона зв’язана через систему важелів із заслінкою, яка змінить переріз прохідного отвору при зміні маси матеріалу на стрічці. Описаний пристрій відноситься до П-регулятора.