Автоматизация отстаивания жидкостей
Отстаивание – это разделение неоднородных жидких или газообразных систем в результате выделения твердых или жидких частиц под действием гравитационной силы.
Цель отстаивания жидких систем - полное извлечение твердой фазы из жидкости, таким образом показателем эффективности данного процесса является концентрация твердой фазы в жидкости, а целью управления - поддержание ее на заданном значении. В объект управления поступают различные возмущающие воздействия: изменение плотностей фаз, расхода суспензии, гранулометрического состава твердой фазы, концентрации и вязкости суспензии. Пример типовой схемы автоматизации отстаивания жидкостей изображен на рисунке ниже - отстойник со скребковым устройством.
Рисунок 1. Пример типовой схемы автоматизации отстаивания жидкостей. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Здесь: 1 - отстойник; 2 - переливное устройство; 3 - мешалка; Б - момент на валу электрического двигателя; В - мутность жидкости.
Управление процессом отстаивания жидкостей может осуществляться следующим образом:
- Регулирование изменения расхода суспензии. В некоторых случаях расход исходной суспензии не зависит от предшествующего технологического процесса. Он может изменяться посредством стабилизации мутности осветленной жидкости, то есть за счет уменьшения при увеличении мутности и увеличении при уменьшении мутности.
- Регулирование плотности сгущенной суспензии. В данном случае регулирование плотности сгущенной суспензии осуществляется за счет изменения ее расхода. Иногда, в случае повышенных требований к к концентрации твердой фазы в сгущенной суспензии используются рециркуляцию части суспензии. Плотность регулируется путем изменения коэффициента рециркуляции - отношения расхода циркулирующей жидкости к общему расходу суспензии.
- Регулирование подачи коагулянта. Для улучшения процесса отстаивания в некоторых системах используется коагулянт - вещество, которое способствует укрупнению твердой фазы. Расход такого вещества изменяется в зависимости от высоты границы раздела между зонами осаждения и уплотнения или в зависимости от расхода суспензии.
- Регулирование работы гребкового механизма. Плотность осадка может регулироваться по нагрузке на валу гребкового устройства, которая напрямую связана с плотностью сгущенной суспензии в нижней части отстойника. В данном случае регулятор нагрузки сначала воздействует на исполнительный механизм, а потом на привод подъема гребков. В случае перегрузки привода происходит подъем скребкового механизма и наоборот.
Автоматизация процесса смешения жидкостей
Перемешивание или смешивание – это процесс равномерного распределения отдельных компонентов во всем объеме смеси под действием внешних сил.
В современной промышленности процесс смешения используется для приготовления суспензий, эмульсий, получения гомогенных систем - растворов, а также интенсификации тепловых, биохимических и диффузионных процессов. Самыми распространенными способами перемешивания являются:
- Механическое - при помощи мешалок с лопастями различной конструкции.
- Барботажное - при помощи газа, который пропускается через перемешиваемую среду.
- Циркуляционное, которое предусматривает многократное перекачивание перемешиваемых сред при помощи насоса по герметичному трубопроводу.
Для управления процессом смешивание жидкостей могут использоваться следующие методы:
- Регулирование уровня за счет изменения расхода смеси. В том случае, если расход смеси не обусловлен протеканием последующего процесса, то он может использоваться для регулирования уровня в смесителе.
- Регулирование при помощи регулятора соотношения. Если расход одной жидкости изменяется сильно, то для того, чтобы улучшить качество регулирования применяется регулятор соотношения расхода жидкостей с коррекцией по концентрации смеси.
- Регулирование барботажных смесителей. Перемешивание в барботажных смесителях осуществляется при помощи сжатого воздуха. Чтобы обеспечить нормальную работу таких систем дополнительно устанавливаются регуляторы давления воздуха, который подается в барботер.
