液体の層分離制御方法と自動制御計器の選定について
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1、運転条件の説明：洗浄タンクの容量は30立方メートルで、撹拌機能が付いている。静置して層分離させると、下層には水が、上層には有機物質が存在する。現在、この層分離を制御し、ポンプを使ってまず水を廃水処理装置に送り出し、その後有機物質を次の装置に送り込む必要がある。問題は、装置内の物質が大きく、常に監視していても層の境界を見つけるのが難しいことだ。複数の装置があり、各装置では1日に何度も物質の処理が行われるため、層分離は困難な課題となっている。そのため、自動制御方式によって解決したいと考えている。 2、制御方式（1）：電気伝導度計で検出し、ポンプ出口バルブを自動切替える；制御方式（2）：光電検出器で検出し、ポンプ出口バルブを自動的に切り替える。 3、問題：（1）ポンプの流量が大きく、計測機器の検出に遅れが生じると、材料が廃水システムに流れ込む可能性がある；（2）計器自体の検出精度が低く、現在利用されている電気伝導度計については、多くのメーカーから精度が悪く、故障しやすいとの声が上がっている；（3）光電検出器も、色の透明度の差が小さいために識別が難しくなる。 4、海友の皆さん、解決するための良い方法はありますか？
まず上層の物質を抽出し、撹拌タンクの液面から上下の層の位置を計算してから、パイプを水面より上に設置します。具体的な方法については詳しく説明する必要はないでしょう
ご議論いただき、ありがとうございます。まず上層の材料を取り出す場合、ホースをタンク内に挿入して真空で抜くのでしょうか？私たちは、タンクの底部にある排出管から外部へポンプで送液したいと考えています。自動制御を実現し、人の手を介さずに作業を行い、計測器を使って管内を流れる物質の層の境界を検出し、ポンプの出口バルブを自動的に開閉させることで、上下2方向へ異なる物質を送り分けることを目指しています。
水と有機物の中間の密度を持つ液面計を選ぶと、液面を表示するときは水を、液面がゼロになるときは有機物を出し、有機物の液面がゼロになったら停止します。欠点は、ポンプを動かすと液面に変動が生じる可能性があり、ポンプの流量を小さくする必要があることです。
海友さんのアドバイス、ありがとうございます！私のこのタンクはとても大きく、上部には撹拌装置があり、ジャケットも備わっており、上下に楕円形のフランジがあるため、外部式の液面計を設置するのはかなり困難です。たとえ液面計を取り付けたとしても、層分離界面を正確に測定するのは容易ではありません。下部は連通器の原理に基づいていますが、層分離した物質が液面計内に入ると、液面計に表示される層分離界面は必ずしもタンク内の層分離界面と一致するわけではありません。主に自動制御を実現したいため、計器には層別でのタンクからの排出時の反応が迅速かつ正確であることが求められます。
この同じか類似の問題は何度も取り上げられており、私もよく目にして解決策を提案したことがあります。結論としては、水と有機物の密度を活用した材料でフロートを作って液面を制御する方法がありますし、さらに良い案も参考になります。サイト内でこの投稿を検索してみてください。実は今日はそれについて話したかったのです；もう一つの案として、装置上に操作インターフェースを設け、そのインターフェースに接続口を作って支管を取り付け、内部にプローブを設置する方法があります。電気伝導度計を使っても構いません。通常の封層状態で、水の液面がこの液面を超えた場合には機械式のオーバーフローバルブが開き、有機液面計がLLの最低値に達したら給水バルブを開き、液面計がLLの最低値に達したら給水バルブを閉じます。原料を投入し、一定時間かき混ぜ、一定時間層分離させた後、電気伝導度計の支管バルブを開き、界面の電気伝導度プローブを起動させます。つまり、原料投入開始時には電気伝導度計はまず動作してはならず、そうでないと層分離が十分に進んでいないのに上側からすでにオーバーフローが起こってしまいます。原料が満たされたら給水バルブを閉じます。もちろん、この支管バルブは給水バルブが開いている一定時間経過し、閉じられた後に開くようになっており、これには原料が満たされるまでの時間、かき混ぜる時間、層分離する時間も含まれます。話がごちゃごちゃしているから、整理してください。
もし先に水を入れてしまうと、最終的に水も材料と一緒に出てしまいます。タンクの上に検出装置を取り付けることができ、水が検出されればよいのです。タンクの上部に材料がある場所に穴を開け、操作時にはその穴から材料を抜き出し、下方からゆっくりと水をタンク内に注入して、上部の穴の位置まで水を満たします。検出プローブが水を検出したら注入を止め、上部の材料をすべて抜き出した後に水を抜きます。そうすれば材料に水が混入することはありません。最終的に水には少し材料が含まれることになりますが、排出口は長方形にしておきます。水を検出する装置はありますが、材料を検出する装置は見つけにくいので、これによってより正確になります。
これは簡単で、まず手動で観測し、ポンプで汲み上げる流量にかかる時間から工程条件を計算することができます。そして、外部の制御システムによって流量を正確に制御する。自動制御の実現
このスレッドの議論に参加してくださり、優れたアイデアや実行可能な案を出していただき、ありがとうございます。 ここでは、人の目視による測定時間に基づく場合です。理論上は可能だが、実際に人の目で観測して得られた時間値を自動制御システムに入力して時間制御を行うのは、個人的には信頼性に欠けると思う。第一に、人の目による観察のタイミングには元々誤差があり、反応に遅れが生じる可能性がある。たとえ3秒や5秒遅れても、物質が廃水に混入したり、逆に廃水が物質の中に混入したりすることになる。結局のところポンプの流量はかなり大きく、数秒で10リットル以上、場合によっては数十リットルもの量が流れ出てしまうのだ。第二に、単バッチでの処理であるため、タンクに投入される材料の量や水の量には完全に一致しない可能性があります。水の量は各バッチで一定に制御できますが、材料の量は上流工程から供給されるものであるため、常にわずかなばらつきが生じます。この方法では制御は可能だが、精密な制御はできない。
投稿者さんは最終的に解決しましたか？私も顧客向けの案を作成しているのですが、同じような問題に直面しています。
二相が分離し、間欠的に操作されるため、完全自動での正確な制御は困難であり、相界面も一直線ではない。かき混ぜすぎると乳化してしまい、乳化後の界面は幅が広く、かつ不明瞭になる。給材口にガラス管を取り付けて様子を見てみよう。 試してみることができます。抽出塔を使い、連続運転し、相界面計で分離面の大まかな高さを制御します。