Устройство для непрерывного отбора и подготовки пылегазовых проб из вращающейся печи Советский патент 1988 года по МПК G01N1/22 

со

о сл о to

Изобретение относится к устройствам контроля за техническими процессами, протекающими во вращающихся печах при производстве цементного клинкера.

Цель изобретения - повьппение достоверности пробы, работоспособности и быстродействия устройства.

На фиг,1 изображена общая схема устройства; на фиг.2 - фильтр грубой очистки; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - функциональная схема узла импульсной продувки; на

частоты, электронный ключ 37 воздушного переключателя 15 с усилителем 38 мощности, второй выход делителя 36 частоты соединен с переключателем 39 каналов газоотбора, с ключом 40 воздушного переключателя 13, ключом 41 воздушного переключателя 14, инверсными ключами 42, 43 газовых переключателей II, 12, дискретными усилителями 44-47 мощности.

Электрическая схема блокировки (фиг.6) включает потенциометр 48 типа КСП-2 с контактом 49, реле 50, 51

Изобретение относится к устройствам контроля за техническими процессами, протекающими во вращающихся печах при производстве цементного клинкера. Цель изобретения - повьщ1е- ние достоверности пробы, работоспособности и быстродействия устройства. Оно включает отборную трубку, соединенную с фильтром и холодильником, побудитель расхода и снабжено байпасом. Отборная труба имеет разветвления, в которых параллельно установлены фильтры грубой очистки. Узел пульсирующей продувки фильтров, система тонкой очистки и система блокировки связаны между собой. Кроме того, фильтр грубой очистки вьшолнен в виде аэродинамического сепаратора с защитным кожухом с крьщ1кой и npiiMo- угольным отверстием, расположенным со стороны, противоположной направлению потока газа, кожух снабжен газо- отводящей трубкой, укрепленной на крышке, с фильтром, установленным в ее нижней части. 1 з.п.ф-лы. 6 ил. сл

фиг.З - временная диаграмма его рабо-15 контактами 52, 53, тумблеры 54, 55, ты; на фиг.6 - принципиальная электрическая схема системы блокировки. Устройство включает вращающуюся печь 1, пылеосадительную камеру 2, электрофильтр 3, шибер 4 дымососа, 20 дымосос 5; байпасная линия отбора пробы включает отборную трубу 6 с разветвленным участком 7 и трубопроводом 8 к дымососу 5; на разветвлен побудители 56, 57 и переключатель 58. Сущность изобретения заключается в том, что отбор проб запыленного газа и его полная очистка не только от пыпи и влаги, но и от содержащихся в отходящих газах серного и сернистого газов, а также щелочных соединений, определение содержания кисном участке 7 отборной трубы установ-25 лорода, окиси углерода и двуокиси

лены параллельно фильтры 9 грубой очистки с аэродинамическими сепараторами 10 и автоматической системой импульсной продувки с газовыми переключателями II, 12 типа 23ЭЗ ТУ5Г2954103,30 бой очистки для пульсирующей продув- воздушными переключателями 13, 14 и 15 такого же типа, подключенные к блоку 16 управления импульсной продувкой. После фильтров 9 грубой очи-, стки отобранная проба поступает в систему тонкой очистки, состоящую из конденсатора-холодильника 17, скруббера-сатуратора 18 с гидрозатвором 19, пространство над перегородкой которого заполнено насадкой 20, дополнительного холодильника 21 с дросселем 22, после чего очищенная проба газа направляется в автоматичейкие газоанализаторы 23, 24 и 25 с побу35

40

ки нагретым воздухом, когда второй фильтр находится в рабочем состоянии.

Применение байпасной линии для газоотбора позволяет уменьшить транспортное запаздывание системы автоматического анализа до величины равной 11,5 с, что в 20 раз меньше транспортного запаздывания газоотбора с помощью зонда- tr, равного 233,6с.

Такая величина транспортного запаздывания позволяет использовать предложенное устройство для построения замкнутых систем автоматического управления режимами горения во врадителями 26. Устройством предусматри-., щающихся печах, имеющих постоянную

вается система 27 блокировки с термопарой 28, установленной в байпас- ном трубопроводе 8 с управлением побудителем 26.

Фильтр грубой очистки включает . аэродинамич еский сепаратор 29, защитный кожух 30 с прямоугольным отверстием 31 и навинчивающейся крьшкой 32, через которую проходит газоотводящая трубка 33 с фильтром 34 в нижней ее части.

Схема блока 16 управления пульсирующей продувкой (фиг.4) включает генератор 35 импульсов, делитель 36

50

55

времени для печей 5 х 185 м, равну Т 20 с.

Устройство работает следующим об разом.

1При включении дымососа 5 и откры тии шибера 4 отходящие газы из печи 1 и пылеосадительной камеры 2 основ ным потоком направляются через элек рофильтр 3 на выхлоп. Для отбора пр бы газа непосредственно из печи 1 предусмотрена байпасная линия, вклю чающая отборную трубу 6 (200 мм), к торая соединяется с разветвленным участком 7, находящимся в помещении

контактами 52, 53, тумблеры 54, 55,

побудители 56, 57 и переключатель 58. Сущность изобретения заключается в том, что отбор проб запыленного газа и его полная очистка не только от пыпи и влаги, но и от содержащихся в отходящих газах серного и сернистого газов, а также щелочных соединений, определение содержания кисуглерода проводят в автоматическом режиме (непрерывно).

Устройством предусмотрена возможность отключения одного фильтра грубой очистки для пульсирующей продув-

ки нагретым воздухом, когда второй фильтр находится в рабочем состоянии.

Применение байпасной линии для газоотбора позволяет уменьшить транспортное запаздывание системы автоматического анализа до величины равной 11,5 с, что в 20 раз меньше транспортного запаздывания газоотбора с помощью зонда- tr, равного 233,6с.

Такая величина транспортного запаздывания позволяет использовать предложенное устройство для построения замкнутых систем автоматического управления режимами горения во вра0

5

времени для печей 5 х 185 м, равную Т 20 с.

Устройство работает следующим образом.

1При включении дымососа 5 и открытии шибера 4 отходящие газы из печи 1 и пылеосадительной камеры 2 основным потоком направляются через электрофильтр 3 на выхлоп. Для отбора пробы газа непосредственно из печи 1 предусмотрена байпасная линия, вклю- . чающая отборную трубу 6 (200 мм), которая соединяется с разветвленным участком 7, находящимся в помещении

с установленными газоанализаторами 23-25. На разветвленном участке параллельно установлены фильтры 9, через которые очищенный от механических частиц анализируемый газ поступает в систему тонкой очистки.

Наиболее эффективная очистка газа в потоке механических частиц достигается путем установки аэродинамическо- ю поочередной импульсной продувки го сепаратора на кожухе фильтра гру- фильтров горячим сжатым воздухом, побои очистки, имеющего форму аэродина- догреваемым в теплообменнике, уста- мического крыла, установленного навстречу потоку передней частью. Забор

15

газа осуществляется внутри передней части крыла, т.е. в области после передней критической точки раздела струй. Излишний газ через трубопровод 8 сбрасывается на всас дымосо- са 5.

В систему тонкой очистки входит конденсатор-холодильник 17, где анализируемый газ охлаждается воздухом до температуры конденсации водяных

новленном в байпасе.

Импульсная продувка осуществляется следующим образом.

По командам блока 16 управления импульсной продувки поочередно открываются газовые переключатели II, 12

, и закрьгеаются воздушные переключате- 20 ли 13, 1А (во время продувки газовый переключатель закрыт, воздушный открыт, а при отборе - наоборот). Периодичность переключения каналов 5- 6 ч. Импульсы расхода сжатого возду- паров. Сконденсированная влага вместе 25 ха формирует воздушный переключатель с газом поступает в скруббер-сатура- 15, управляемый командами блока 16.

Временная диаграмма работы последнего представлена на фиг.5. Блок управления включает в себя генератор 30 35, работающий с частотой f 1 Гц, вьфабатывающий прямоугольные импультор 18 по трубке, нижний конец которой погружен в жидкость гидродатвора 19. Уровень в гидрозатворе 19 поддерживается таким образом, чтобы атмосферный воздух не попадал в систему газоподготовки и не влиял на погрешность измерения (высота столба жидкости 1500 мм),

Проходя через жидкость, анализируемый газ частично освобождается от щелочей, 50, SOj и конденсата, излишки которого выводятся через гидрозатвор 19. Далее анализируемый газ проходит через насадку 20 из металлических стружек, где окончательно очищается от всех вредных примесей и воды. Для охлаждения газа (согласно технических условий на газоанализаторы) устанавливается дополнительный холодильник 21 с дросселем 22, с по-( мощью которого регулируется глубина охлаждения; подготовленный газ поступает на автоматические газоанализаторы типа ГТМК-14 и МН-5106 на кислород и типа ГОА или ОА - на СО и СО. Дпя отбора газа из байпасной системы устанавливают электрические побудители 26 расхода газа типа ПРГ-2Б, имеющие ресурс 40000 ч.

Для обеспечения непрерывной работы системы и ремонта фильтра и про- Itecce нормальной эксплуатации предусмотрена параллельная установка

35

сы, поступающие на делитель 36 частоты, с первого выхода которого следуют импульсы с периодом Т 12 с, а со второго - импульсы с периодом с. Сигналы с первого выхода по45

ступают на ключ 37 в качестве управляющих. Ключ 37 пропускает выходные , сигналы генератора 35, поступающие 40 на усилитель 38 мощности и далее на воздушный переключатель 15.

Сигналы с второго выхода делителя 36 частоты поступают на переключа- тель 39 каналов газоотбора, который последовательно управляет прямыми АО, 41 и инверсными 42, 43 ключами, выходные сигналы которых через усилители 44-47 мощности поступают на входы газовых и воздушных переключа- телей 11-14.

Для сохранения работоспособности системы в периоды после пуска и останова, во время которых температура отходящих газов опускается ниже точ- , ки росы, что приводит к конденсации паров влаги на фильтре грубой очистки и его залипанию при наличии расхода анализируемого газа, в устройство введена система 27 блокировки. Эта

50

55

502

двух фильтров 9 на разг твленном участке 7 байпасной системы, предотвращающая попадание в систему газозабора неанализируемых компонентов при продувках. Кроме того, такая организация отбора позволяет применить автоматическую регенерацию фильтров 9 в процессе нормальной работы путем

поочередной импульсной продувки фильтров горячим сжатым воздухом, подогреваемым в теплообменнике, уста-

новленном в байпасе.

Импульсная продувка осуществляется следующим образом.

По командам блока 16 управления импульсной продувки поочередно открываются газовые переключатели II, 12

35

сы, поступающие на делитель 36 частоты, с первого выхода которого следуют импульсы с периодом Т 12 с, а со второго - импульсы с периодом с. Сигналы с первого выхода по5

ступают на ключ 37 в качестве управляющих. Ключ 37 пропускает выходные , сигналы генератора 35, поступающие 0 на усилитель 38 мощности и далее на воздушный переключатель 15.

Сигналы с второго выхода делителя 36 частоты поступают на переключа- тель 39 каналов газоотбора, который последовательно управляет прямыми АО, 41 и инверсными 42, 43 ключами, выходные сигналы которых через усилители 44-47 мощности поступают на входы газовых и воздушных переключа- телей 11-14.

Для сохранения работоспособности системы в периоды после пуска и останова, во время которых температура отходящих газов опускается ниже точ- , ки росы, что приводит к конденсации паров влаги на фильтре грубой очистки и его залипанию при наличии расхода анализируемого газа, в устройство введена система 27 блокировки. Эта

0

5

1370502

система производит автоматическое Ф о включение системы газоподготовки при

достижении температуры отходящих газов в байпасе свьше и отключение системы газоподготовки при температуре ниже 40°С. Температура измеряется с помощью термопары 28, потенциометра 48 КСП-2.

При достижении температуры 140°С замыкается встроенный контакт 49 потенциометра, подающий управляющий / сигнал на катушки 50, 51 реле, контакты 52, 53 которых включают побудители 56, 57 расхода и анализаторы.

Для выбора режима работы в системе предусмотрен переключатель 58 режима, работы Автоматическое - ручное .

Применение устройства для непрерывного отбора проб в системе регули- рования процессом сгорания топлива позволяет постоянно контролировать

отходящие газы на Oj, , СО и СО с большой точностью, что позволяет снизить удельный расход топлива на 2,2 кг/т клинкера в .год. Экономический эффект составляет 36,3 тыс.руб. в год по сравнению с базовым объектом - действующей вращающейся печью 5 X 185 м.

Фиг.1

рмула изо б р е т е н

и я

с крьщ1кой и с прямоугольным отверстием, расположенным со стороны, противоположной направлению потока газа, кожух снабжен газоотводящей трубкой, укрепленной на крышке, с фильтром,

установленным в ее нижней части.

/

Фаг

Газобьш поток