Система автоматического управления процессом измельчения и сушки в шаровой мельнице Советский патент 1985 года по МПК B02C25/00 

Изобретение относится к управлению процессом измельчения с одновременной сушкой материала в шаровых мельницах и может быть использовано в цементной, горнообогатительной промышленности, а также в тех отраслях производства, где применяется тонкое измельчение материалов с одновременной сушкой. Целью изобретения является повышение эффективности управления. На чертеже представлена блок-схема сиетемы. Система включает в себя топку 1 и мельницу 2. Выход регулятора 3 расхода топлива соединен с входом дозируюш,его органа 4 исполнительного механизма расхода топлива. Первый вход регулятора 3 соединен с датчиком 5 расхода топлива, второй вход с выходом задатчика б расхода топлива, а третий вход - с выходом датчика 7 температуры теплоносителя на входе в мельницу. Выход измерителя 8 температуры теплоносителя на вь1ходе мельницы соединен с блоком 9 вычисления рассогласования между температурой теплоносителя на выходе мельницы и заданным значением, другой вход блока 9 вычисления рассогласования соединен с выходом задатчика 10 температуры на выходе мельницы, выход блока 9 вычисления рассогласования соединен с входом сумматора 11, вход сумматора соединен с выходом датчика 12 расхода теплоносителя и с выходом датчика 13 расхода измельчаемого материала в мельницу. Выход сумматора 11 соединен с четвертым входом регулятора 3 расхода топлива в топку. В топку 1 поступают топливо и воздух. В мельницу 2 подается материал на измельчение и горячий теплоноситель из топки. На выходе мельницы образуется газопылевой поток. Управление расходом топлива в топку производится регулятором 3 и осуществляется дозируюшим органом 4 исполнительного механизма расхода топлива. На первый вход регулятора 3 подсоединен выход датчик 5 расхода -топлива, который регистрирует изменение расхода топлива в .магистрали, на второй вход регулятора 3 подключен выход задатчика 6 расхода топлива, который генерирует регулятору 3 некоторый начальный уровень расхода топлива. Формирование управляемого воздействия регулятором 3 производится в зависимости от величины сигналов, поступающих с датчика 7 температуры на входе в мельницу, с выхода сумматора 11. Величина сигнала с сумматора 11 является суммой трех составляющих. Расход топлива в топку не связан однозначно с температурой на входе в мельницу, поскольку при этом может меняться и расход теплоносителя. Поэтому для поддержания заданных условий режима сушки датчиком 12 производится измерение расхода теплоносителя, выход датчика 12 подключен на первый вход сумматора II. Например, при увеличении расхода теплоносителя температура на входе мельницы должна быть уменьшена (при прочих неизменных условиях), т.е. расход топлива необходимо снизить. В процессе измельчения и сушки расход твердого материала в мельницу меняется. Естественно, что количественное увеличение материала в мельнице требует большей энергии на высушивание, т.е. увеличение расхода топлива. Сигнал о величине расхода измельчаемого материала с датчика 13 поступает на второй вход сумматора 11. Коэффициент усиления второго входа сумматора 11 может быть изменен при изменении марки измельчаемого материала, посезонно, а также по рекомендации заводской химлаборатории с учетом влажности исходного материала. Температура газопылевого потока на выходе мельницы является косвенной харатеристикой степени высушивания материала. Температура газопылевого потока определяется измерителем 8, заданная температура генерируется задатчиком 10 и устанавливается по рекомендации заводской химлаборатории, в зависимости от степени высушивания материала. В блоке 9 вычисляется рассогласование между текущей и заданной температурами на выходе мельницы. Если материал недосушен, то расход топлива увеличивают, в противном случае - уменьшают. Выход блока 9 связан с третьим входом сумматора 11. В последнем производится вычисление величины коррекции регулятору расхода топлива 3, которая включает в себя составляющие, вызванные изменениями расхода измельчаемого материала, расхода теплоносителя и степени высушивания готового продукта. На вход регулятора 3 поступает сигнал с выхода датчика 7 температуры на входе мельницы и сигнал с выхода сумматора 11, который представляет собой задание по температуре на входе в мельницу, регулятор 3 вырабатывает управляющее воздействие с учетом рассогласования этих двух сигналов, т.е. учитывается текущая температура на входе и выходе мельницы, расход в мельницу теплоносителя и исходного твердого материала. Система создана на базе серийно выпускаемых приборов отечественной промышленности. В предлагаемой системе значительное повышение эффективности управления процессом сушки и измельчения тонкодисперсных материалов достигается за счет того, что появляется возможность контролировать и компенсировать возмущения, которые ранее считались случайными. В результате повыЬдается производительность измельчительного агрегата за счет создания лучших аэродинамических и термодинамических условий в полости мельницы, при этом качество измельченного продукта улучшается не только по показателю влажности, но и по показателю степени измельчения, так как избыточная влажность и недостаток влаги в измельчаемом материале способствуют ухудшению условий измельчения. В первом случае наблюдается слипание материала и зависание его в аспирационной системе, во втором случае имеет место усиленное пылевыделение, что снижает кинетическую энергию удара мелюш,ей загрузки. Рациональное поддержание теплового режима в мельнице позволяет на 6-8% снизить расход мазута в топку, одновременно вследствие максимального приближения к заданному значению влажности измельченного материала уменьшается расход электроэнергии на обжиг сырьевой смеси. Кроме того, вследствие уменьшения пылевыделения улучшается санитарное состояние в помещении цеха, устраняется тяжелый ручной труд при ликвидации переполнения мельниц и аспирационного .тракта, возникающих при залегании недосушенных материалов.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ И СУШКИ В ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЕ, содержащая регулятор расхода топлива, выход которого соединен с входом дозирующего органа расхода топлива, датчик расхода топлива, подключенный к первому Воздух Теплоноситель входу регулятора расхода топлива, второй вход которого соединен с задатчиком регулятора расхода топлива, измеритель температуры теплоносителя на выходе мельницы, выход которого подключен к первому в.ходу блока вычисления рассогласования, второй вход которого соединен с выходом задатчика температуры на выходе мельницы, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности управления, она снабжена датчиком температуры теплоносителя на входе в мельницу, датчиком расхода теплоносителя, датчиком расхода измельчаемого материала и сумматором, причем выход датчика температуры теплоносителя на входе в мельницу подключен к третьему входу регулятора I расхода топлива, датчик расхода теплоносителя подключен к первому входу суммаW тора, датчик расхода измельчаемого материала подключен к второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом блока вычисления рассогласования, а выход сумматора соединен с четвертым входом регулятора расхода топлива. Га опыле8ой 00 поток 00 00 оо