[其他]用于连续干燥的监视控制系统

说明书

本发明涉及把湿固体产品降低其含湿量的连续干燥的监视控制系统，特别涉及用在分配工艺控制的使用上，是对温度严格的控制和在干燥终端产品中依次的剩余湿度采用简单的功能块。

干燥工艺估计约占10%的全部工业的能量使用率。工业上的干燥工艺操作控制较少得以改善在经济上是有希望的或可行的，而利用分配控制系统的先进控制法可以很好地实行，因此随之而产生有吸引力的成本回收。

干燥器被广泛应用在如下的一些工业生产工艺中，即纸浆和纸、食品、化工、建材，金属，纺织，药剂，陶瓷，和农业。最为普遍使用的通常类型的干燥器是流化床的，砖窑的，旋转的，传送机式的，太阳的，间歇式的，盆状的，喷雾状的等式干燥器。

在任何工艺处理操作中，适当控制的对策目标和操作连续干燥器的方法是具有高度有利性的。该有利性能在通过降低能量成本，在增加产品率和提高产品质量中有潜力得以改善。

按传统，干燥剂（通常是空气）离开干燥器的出口干燥泡的温度To是被控制的，即工艺过程是籍以测量排气空气的温度得到监视。负载的变化是通过改变进入干燥器的热干燥介质（空气）的入口干燥泡的温度Ti掌握的。然而，由于改变产品的负载条件，这种途经一般会引起干燥不足或过分干燥，这即使通过适当控制温度，会衰退干燥器的性能。实际上，湿度必须被精确地控制以适应通常遭受到在质量，流量和进入干燥器的起始产品的含湿量的变化。

在精确控制干燥器内的湿度这方面的主要动力是：

1.降低每单位产品重量的能量使用率。

2.对所给定的干燥器安装尺寸增加生产率。

3.从出售在适用的地方增加其湿度的产品中提高利润。

4.降低着火的可能性。

5.降低有缺陷产品的产量。

6.降低微粒的散发。

一般地，获得较高效率能通过高温和低的湿度的条件看到，在干燥期间这种条件有助于增加热空气从产品中吸收湿气的能力，而低的排气体积或低的出口空气流量表示着减少能耗和设备成本。然而当提出了在干燥操作期间利用增高温度时必须考虑产品质量上的必要的限制，如防止焦化和过热损失。

在绝热情况下，湿固体产品的连续干燥是随着诸如空气，在大气压力（14.7Psi），即在一般常压下，这样的气体干燥介质而干燥的，其中产品的湿气是从产品的顶表面蒸发的，在整个其行程如传送机上通过干燥器，产品温度一般保持不变并且近似地与干燥介质的湿泡温度Tw是相同的。作为热干燥介质当其进入干燥器时，具有相对比较低的相对湿度RH和一相对地高的入口干燥泡温度Ti，吸收湿产品来的湿气后，介质的相对湿度增加而其温度则降低。因此，在蒸发过程中，当把热先弃到湿气里时，干燥介质被冷却到比较低的出口干燥泡温度To。

然而，忽略正常的热损失，气态干燥介质即空气的热含量（焓）在干燥器气体流道的进出口端可以认为是相同的，因为干燥介质丢弃的热量仍然是包含在被吸取的湿气里。这是能通过对一湿泡的温度进行理论上测量的。因为我们具有不变的热量，因此工艺过程将具有一相应不变的湿泡温度Tw。另一方面，干燥介质的干燥温度从Ti到To的降低是正比于从产品中蒸发出来的水量。

干燥介质和干燥入口处的产品之间的温差随负载的增加而增加，但是在干燥器的出口处这样的温差减少，因为产品温度一般地随着湿泡温度Tw是不变的，而干燥介质在绝热条件下，当其产品吸取湿气时从较高入口干燥泡温度Ti降低到较低的干燥泡温度To。因此随着产品负载的增加易于发生未干燥好情况而且尾部产品可超过了最大温度的限制或设置的产品达到不合格程度。这是在干燥操作中仅仅遭遇到的控制问题之一。

这种在干燥介质和产品之间的温差构成了入口端的驱动力（Ti-Tw）和出口端的驱动力（To-Tw），驱使（蒸发）产品中的湿气蒸发出来。

提供了空气湿度图，该图绘出了用于在干燥过程中被移走的单位干燥介质（空气）的重量所具有的水蒸气或湿度与介质干燥温度的关系，以及也给出有关的湿泡温度的数据，通常在给定大气压绝热（定焓）条件下，按照通过给出Ti和To之间以相对应于湿度的增加量的定温Tw。

先有技术包含着诸如湿固体的连续干燥这样的控制和操作的许多的建议。

例如，Threkelv，J.L.“热环境工程”。第18章，1962，Prentice-Hall（学徒所）描述湿固体连续干燥的动态。