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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2511986A1
Family ID 1938226
Probable Assignee Waeschle Maschf Gmbh
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE POUR LE DOSAGE DE MATIERES EN VRAC TRANSPORTEES
PNEUMATIQUEMENT
Abstract
_________________________________________________________________
A method and apparatus for dosing particulate bulk material to a
continuous gas stream for feeding through a closed conveyor (3) to a
burner (1) is described. The pressure values of the gas stream are
measured at at least two spaced sensor points (3a, 3b) along the
conveyor. The value (P2) obtained at the sensor (3b) downstream is
modified to obtain a corrected value (P2') proportionally to the
counter- pressure closest to the burner (1). This corrected value
P(2') is then subtracted from the value (P1) obtained at the upstream
sensor (3a). The resultant ( DELTA p') is indicative of the actual
pressure differential across the sensed sector of the conveyor (3),
corrected for spurious false readings. This resultant actual pressure
differential is then compared with a predetermined desired pressure
differential for the system, which is a relationship of the desired
counter-pressure and the desired load. The result ( DELTA p) of the
comparison is then employed as the control signal for regulation of
the bulk material feed device.
PROCEDE POUR LE DOSAGE DE MATIERES EN VRAC TRANSPORTEES
PNEUMATIQUEMENT DANS UNE CONDUITE DE TRANSPORT AU MOYEN D'UNE QUANTITE
CONSTANTE DE GAZ TRANSPORTEUR PAR UNITE DE TEMPS, PAR MESURE DE LA
DIFFERENCE DE PRESSION D'UNE EXTREMITE A L'AUTRE D'UN SEGMENT DONNE DE
LA CONDUITE, COMPARAISON DE CETTE VALEUR EFFECTIVE AVEC UNE VALEUR DE
CONSIGNE DE LA DIFFERENCE DE PRESSION ET COMMANDE, EN UNE BOUCLE
D'ASSERVISSEMENT FERMEE, DE LA QUANTITE DELIVREE DE MATIERE EN VRAC EN
UTILISANT LE RESULTAT DE LA COMPARAISON COMME GRANDEUR DE REGLAGE,
CARACTERISE EN CE QU'UNE PRESSION P PROPORTIONNELLE A LA
CONTRE-PRESSION P A L'EXTREMITE DE LA CONDUITE DE TRANSPORT EST
MESUREE, COMPAREE EN TANT QUE VALEUR EFFECTIVE AVEC UNE VALEUR DE
CONSIGNE DE LA CONTRE-PRESSION P ET LE RESULTAT DP DE LA COMPARAISON
EST INTRODUIT, EN TANT QUE GRANDEUR DE CORRECTION, DANS LA BOUCLE
D'ASSERVISSEMENT FERMEE.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne un procede pour le dosage de matieres en vrac,
transportees pneumatiquement dans une conduite de transport au moyen
d'une quantite constante de gaz transporteur par unite de temps, par
la mesure de la difference de pression d'une extremite a l'autre d'une
section donnee de la conduite, la comparaison de cette valeur
effective avec une valeur de consigne de difference de pression, et la
commande, en une boucle d'asservissement fermee, de la quan- tite de
matiere en vrac delivree en utilisant le resultat de la comparaison
comme grandeur de reglage.
Ce procede, propose par les auteurs de la presente invention, est base
sur le fait connu qu'avec un debit constant du gaz transporteur et,
par suite, une vitesse cons- tante, la perte de pression entre deux
points de la conduite de transport, rapportee a une matiere en vrac
determinee, ne depend que du chargement (/u) du courant de gaz
transporteur avec la matiere en vrac Pour le dosage de la quantite de
matiere en vrac, c'est-a-dire pour le maintien d'un certain debit
predetermine de matiere en vrac par unite de temps ou, en d'autres
termes, pour le maintien d'un chargement (/u) constant, on peut donc
utiliser l'ecart entre la valeur de consigne de difference de pression
et la valeur effective mesuree de difference de pression comme
grandeur de reglage pour la commande de l'organe de distribution de la
matiere en vrac, par exemple pour la vitesse de rotation d'un sas a
roue cellulaire, et obtenir de la sorte une boucle d'asservi- ssement
fermee qui maintient constant le debit voulu et pre-regle de la
matiere en vrac Le maintien d'une quantite constante de gaz
transporteur par unite de temps, qui est
11986 l'une des deux conditions prealables necessaires pour le
fonctionnement correct de la boucle d'asservissement fermee, peut etre
assure par l'introduction du gaz transporteur dans la conduite de
transport, a partir d'un reservoir a air maintenu sous pression
constante, au moyen d'une tuyere Laval: en effet, comme on le sait,
dans le cas de tuyeres Laval, le courant de gaz transporteur-depend
directement de la pression du gaz en amont de la tuyere La seconde
condi- tion prealable essentielle pour le fonctionnement correct de la
boucle d'asservissement fermee est une contre-pression constante a
l'extremite de la conduite de transport.
Cette condition prealable est satisfaite dans la plupart des cas, car
la contre-pression est egale a la pression atmospherique Mais il
existe egalement des circons- tances d'application dans lesquelles
cette condition prealable n'est pas satisfaite, par exemple dans le
cas du transport pneumatique de charbon pulverise dans certains types
de fours ou dans des reacteurs pour la liquefaction et la
gazeification du charbon, qui doivent etre effectuees avec des contre-
pressions, non seulement elevees, mais aussi et surtout variables, la
quantite de matiere en vrac dosee par unite de temps devant etre
maintenue a une valeur prescrite prede- terminee Avec le procede du
genre defini dans le preambule, on n'y parvient toutefois pas, du fait
que la contre-pression variable entraine une variation correspondante
de la densite et, par suite, du volume du gaz transporteur Or, lorsque
le volume de gaz diminue pour la meme section transversale de la
conduite, la vitesse du courant de gaz transporteur diminue elle aussi
Cela aboutit d'une part a une moindre perte de pression dans des
conditions par ailleurs semblables d'une extremite a l'autre du
segment predetermine de la conduite, du fait que la difference de
pression mesuree est fonction de la vitesse du courant de gaz Mais la
diminution de la difference de pression est interpretee par erreur par
l'instal- lation comme une diminution du chargement, pour la compensa-
tion de laquelle la quantite de matiere en vrac est accrue, ce qui
fait donc que le maintien recherche a une valeur cons- tante de la
quantite de matiere en vrac transportee par unite
-2511986 de temps n'est justement pas atteint.
C'est pourquoi l'invention a pour but de rendre prati- cable le
procede du grenre defini dans le preambule, meme dans les
circonstances d'application dans lesquelles le trans- port est
effectue avec une contre-pression variable.
Ce but est atteint par le fait qu'une pression propor- tionnelle a la
contre-pression-a l'extremite de la conduite de transport est mesuree,
comparee en tant que valeur effec- tive avec une valeur de consigne de
la contre-pression et le resultat de la comparaison est introduit dans
la boucle d'asservissement fermee en tant que grandeur de correction.
Des modes avantageux de realisation de ce procede seront decrits
ci-apres.
Le procede propose par l'invention repose-sur le fait constate que le
rapport entre la contre-pression et la dif- ference de pression
mesuree d'une extremite a l'autre d'un segment donne de la conduite
peut etre represente sous la forme d'une famille de courbes dont le
parametre est le chargement /u Etant donne que dans le cas normal, un
charge- ment tout a fait determine est prescrit et doit etre maintenu,
il est possible de choisir, dans cette famille de courbes, celle qui
est valable pour le chargement concerne Par ail- leurs, on connait
habituellement la valeur de consigne de la contre-pression avec
laquelle le transport doit s'effectuer.
A cette contre-pression correspond un point de la courbe choisie Etant
donne que les courbes ne presentent qu'une variation relativement
faible de pente, la pente de la courbe peut etre utilisee, au point
determine, comme facteur de pro- portionnalite constant pour la
determination de la grandeur de correction a partir de l'ecart entre
la valeur de consigne de contre-pression et la valeur effective de
contre-pression.
Le procede suivant l'invention est ci-apres explique a l'aide des
dessins annexes.
La figure 1 est le schema d'une installation pour l'execution du
procede propose.
La figure 2 est un diagramme montrant comment la difference de
pression Ap varie en fonction de la contre- pression P. D'apres la
figure 1, un bruleur i est alimente en charbon pulverise a partir d'un
reservoir 2 au moyen d'une conduite de transport pneumatique 3 A cet
effet, une souf- flante 4 produit, de la maniere indiquee avec plus de
details dans le preambule, dans la conduite de transport 3, un courant
de gaz transporteur dont la vitesse est constante, au moins au debut
de la conduite A partir du reservoir 2, le charbon pulverise est
delivre a la conduite de transport 3 de facon connue en soi, au moyen
d'un sas a roue cellulaire 5 qui est commande par un moteur 6.
Pour assurer la constante requise de la quantite de matiere en vrac
delivree au-bruleur par unite de temps, il est procede, au point 3 a
de la conduite de transport, a la mesure de la pression Pl et, au
point 3 b de la conduite de transport, a la mesure de la pression P 2
* Dans ces conditions, la pression P 2 oscille proportionnellement a
la contre- pression P qui regne dans le bruleur 1 a l'extremite de la
conduite de transport La pression P 2 est donc corrigee, dans un
circuit electrique 7, sous la forme d'une pression P ' a laquelle a
ete appliquee, comme facteur de correction, la contre-pression
variable P, sinon une variation de chargement qui n'existe pas en
realite serait simulee par la contre- pression. La correction est
effectuee suivant la formule P P f U p 2 * f(/u) f(p) a cet effet, le
circuit 7 recoit d'une part la valeur de consigne de la
contre-pression P et, d'autre part, le charge- ment /u, a partir
d'ajusteurs de valeur de consigne corres- pondants 8 et 9.
A partir des pressions Pl et P 2 ', il est forme, dans un circuit de
soustraction 10, la difference de pression corrigee Ap' qui est
delivree, en tant que valeur effective, a un comparateur 11 qui recoit
la valeur de consigne Ap d'un ajusteur de valeur de consigne 12 De son
cote, l'ajusteur de valeur de consigne 12 recoit de l'ajusteur de
valeur de consigne 9 la valeur de consigne u, du fait que la valeur de
consigne de la difference de pression Ap depend, de la maniere
representee sur la figure 2, non seulement de la contre-pression P,
mais aussi du chargement /u Le compara- teur 11 delivre a sa sortie la
grandeur de reglage N qui modifie la vitesse de rotation du moteur 6
de commande du sas a roue cellulaire 5, dans le sens d'une reduction
de l'ecart de reglage.
Le procede decrit peut etre egalment realise sous une forme simplifiee
En effet, si la gamme du taux de chargement u, dans les limites de
laquelle l'installation doit fonction- ner avec un chargement
constant, n'est pas trop grande, on peut se passer de l'ajusteur de
valeur de consigne 9 Le taux de chargement est alors preetabli
uniquement au moyen de l'ajusteur de valeur de consigne 12 pour la
difference de pression Ap Pour la correction de P 2 en P 2 ', le
facteur f(/u) dans l'equation donnee ci-dessus est alors considere
comme une constante.
Dans le cas le plus simple, en particulier lorsque la contre-pression
n'oscille que dans des limites relativement etroites, le facteur f(P)
peut etre en outre considere lui aussi comme une constante, ce qui
fait que l'equation donnee ci-dessus prend la forme simplifiee.
P 2 ' = P 2 K. dans laquelle K est egal a K L(u) K 2 (P), conformement
a ce qui vient d'etre expose.
En principe, il est egalement possible de parvenir au meme resultat,
c'est-a-dire au maintien constant du dosage, independamment de
variations de la contre-pression P, soit par correction de la
difference de pression Pl P 2 = ap, soit par correction directe de la
grandeur de reglage N en n', mais le probleme ne fait qu'etre deplace
dans un domaine o il faut que plus de grandeurs (par exemple P 1)
soient prises en consideration et, le cas echeant, soient corrigees
simul- tanement. Sur la figure 2 est representee la variation de la
difference de pression ap = Pl P 2 en fonction de la valeur absolue de
la contrepression P pour differentes valeurs du taux de chargement
constant /u On peut voir que, pour des variations non excessives de P
autour d'une valeur de consigne predeterminee et pour des valeurs de
/u qui ne s'ecartent pas trop les unes des autres, avec lesquelles
l'installation doit fonctionner, la simplification indiquee ci-dessus,
d'apres laquelle Ap = P K, est admissible.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS -
1 Procede pour le dosage de matieres en vrac, trans- portees
pneumatiquement dans une conduite de transport au moyen d'une quantite
constante de gaz transporteur par unite de temps, par la mesure de la
difference de pression d'une extremite a l'autre d'un segment donne de
la conduite, la comparaison de cette valeur effective avec une valeur
de consigne de la difference de pression, et la commande, en une
boucle d'asser- vissement fermee, de la quantite de matiere en vrac
delivree en utilisant le resultat de la comparaison comme grandeur de
reglage, caracterise en ce qu'une pression (P 2) proportion- nelle a
la contre-pression a l'extremite de la conduite de transport est
mesuree, comparee en tant que valeur effective avec une valeur de
consigne de la contre-pression (P) et le resultat de la comparaison
est introduit dans la boucle d'asservissement fermee en tant que
grandeur de correction.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que la grandeur
de correction est utilisee pour la correction de la valeur effective
de la difference de pression.
3 Procede selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que la
grandeur de correction est utilisee pour la correction de l'une des
deux pressions (P 1, P 2) pour la determination de la valeur effective
de la difference de pression.
4 Procede selon l'une quelconque des revendications la 3, caracterise
en ce que le taux voulu de chargement de matiere en vrac (/u) est
applique, en tant que seconde grandeur de correction, aussi bien a la
valeur de consigne de la dif- ference de pression qu'a la valeur
effective de la difference de pression.
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