Способ автоматического управления процессом сушки калийно-магниевых солей в аппаратах кипящего слоя Советский патент 1992 года по МПК F26B25/22 

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к способам автоматического управления процессом сушки в аппаратах кипящего слоя, и может быть использовано в химической и горнохимиче- ской промышленности, а также в смежных отраслях промышленности при сушке солей, содержащих кристаллогидраты.

Известны способы автоматического регулирования процессов сушки, базирующиеся в основном на трех вариантах стабилизации температуры в кипящем слое: путем воздействия на расход исходного продукта, на расход теплоносителя и на температуру теплоносителя.

Известен также способ автоматического управления процессом сушки в аппаратах кипящего слоя путем измерения и регулирования расходов первичного воздуха и топлива, при поддержании их постоян- ного соотношения, измерения и регулирования температуры кипящего слоя, путем регулирования расхода топлива, а также регулирования расхода вторичного воздуха по изменению температуры отрабо- тайного теплоносителя, с коррекцией по температуре свежего теплоносителя.

Однако описанный способ является экономически нецелесообразным и недостаточно надежным при сушке смеси солей хлористого калия и натрия с шенитом переменного состава, т.е. при переменных нагрузках сушильного аппарата по выпариваемой воде. Такая система регулирования приводит к значительному пересушиванию продукта. Кроме того, из-за инерционности (не менее 10 мин) данной САР по каналу связи расход газа-темпера- тура слоя имеют место значительные потери тепла с высушенным материалом и отходящими дымовыми газами. Одновре- мечно, изменения нагрузок аппарата по вы- паренной воде при упомянутой инерционности объекта приводят к резким понижениям температуры отходящих дымовых газов и конденсации паров воды в очи- стных аппаратах, к забивке их влажной пылью.

Цель изобретения-уменьшение потерь тепла с высушенным продуктом и отходящими дымовыми газами и исключение кон- денсации воды.

Способ предусматривает регулирование соотношения расходов первичного воздуха и топлива на горение путем воздействия на расход первичного воздуха, регулирование температуры кипящего слоя путем воздействия на изменение расхода топлива, регулирование перепада давления в слое путем воздействия на расход высушенного продукта, отбираемого из аппара- та, и регулирование подачи расхода вторичного воздуха, поступающего в аппарат кипящего слоя, а также, в отличие от известного - определение влажности исходного калийно-магниевого продукта и скорости изменения температуры теплоносителя на выходе из сушильного аппарата и корректирование температуры в кипящем слое в диапазоне 100-120°С в зависимости от влажности исходного калийно-магниево- го продукта и расход вторичного воздуха, поступающего в аппарат кипящего слоя, служащего для разбавления теплоносителя в диапазоне 20% от среднего его расхода в

зависимости от скорости изменения температуры теплоносителя на выходе их сушильного аппарата.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Кроме топки I и аппарата кипящего слоя II, на схеме показаны: регулятор 1 перепада давления в кипящем слое с преобразователем 1а перепада давления и регулирующим органом 16; регулятор 2 соотношения расходов газа и воздуха на горение, с преобразователями расхода газа 2а и воздуха на горение 26 и регулирующим органом 2в; регулятор 3 температуры кипящего слоя с преобразователем За температуры и регулирующим органом Зв, а также в корректирующем контуре с преобразователем 36 влагосодержания исходного влажного продукта; регулятор 4 расхода воздуха на разбавление теплоносителя с преобразователем 4а расхода и регулирующим органом 4в на линии подачи вторичного воздуха, а также в корректирующем контуре с преобразователем 46 скорости изменения температуры теплоносителя на выходе из сушильного аппарата.

Способ автоматического управления процессом сушки солей в аппарате кипящего слоя осуществляется следующим образом.

При изменениях (уменьшении, увеличении) расхода газа или первичного воздуха регулятор соотношения 2, согласно установ ленному заданию, формирует выходной управляющий сигнал, который, поступая на регулирующий орган 2в, соответственно изменяет (уменьшает, увеличивает) расход первичного воздуха на горение.

При изменении (увеличении, уменьшении) расхода вторичного воздуха на разбавление теплоносителя относительно его заданного значения, регулятор 4 формирует выходной управляющий сигнал, который поступая на регулирующий орган 4в, соответственно изменяет (уменьшает, увеличивает) расход вторичного воздуха.

При изменении (увеличении, уменьшении) перепада давления в слое, по сравнению с заданным его значением, регулятор 1 формирует управляющий сигнал, который, поступая на регулирующий орган 16, изменяет (увеличивает, уменьшает) расход выгружаемого из аппарата сухого продукта.

При изменениях (уменьшении, увеличении) температуры слоя регулятор 3 темпера- туры сравнивает выходной сигнал преобразователя За температуры с корректирующим заданием на выходе преобразователя 36, в результате чего формируется сигнал, поступающий на регулирующий орган Зв и изменяющий (увеличивающий, уменьшающий) расход газа на горение. Причем корректирующий сигнал задания температуры кипящего слоя в диапазоне 100-120°С формируется преобразователем За пропорционально влагосодержанию исходного продукта. При увеличении влажности исходного продукта при низких нагрузках по газу регулятор 4, воздействием на регулирующий орган 4в увеличивает расход вторичного воздуха сверх среднего его значения, пропорционально сигналу, поступающему с преобразователя 46, по скорости изменения температуры отработанного теплоносителя на выходе из сушильного аппарата и наоборот, при повышении температуры отходящих дымовых газов регулятор 4 воздействием на регулирующий орган 4в уменьшает расход вторичного воздуха пропорционально выходному сигналу преобразователя 46. При этом диапазон изменения расхода вторичного воздуха составляет не более 20% от его среднего значения.

Формула изобретения Способ автоматического управления процессом сушки калийно-магниевых солей в аппаратах кипящего слоя, предусматриваВоздух

ющий регулирование соотношения расходов первичного воздуха и топлива на горение путем воздействия на расход первичного воздуха, регулирование температуры кипящего слоя путем воздействия на изменение расхода топлива, регулирование перепада давления в слое путем воздействия на расход высушенного продукта,-отбираемого из аппарата, и регулирование подачи расхода вторичного воздуха, поступающего в аппарат кипящего слоя, о т л и ч-- а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь тепла с высушенным продуктом и отходящими дымовыми газами и исключения конденсации воды, определяют влажность исходного калийно-магниевого продукта и скорость изменения температуры теплоносителя на выходе из сушильного аппарата и корректируют температуру в кипящем слое в диапазоне 100-120°С в зависимости от влажности исходного калийно-магниевого продукта и расход вторичного воздуха, поступающего в аппарат кипящего слоя, служащего для разбав- 5 ления теплоносителя в диапазоне 20% от среднего его расхода в зависимости от скорости изменения температуры теплоносителя на выходе из сушильного аппарата.

Дымшвые газы «/

0

5

0

X

Сухой продукт

Изобретение может эыть использовано в сушильной технике. Способ автоматического управления процессом сушки калий- но-магниевых солей в аппаратах кипящего слоя с выносной либо совмещенной с аппаратом топкой, основанный на регулировании температуры кипящего слоя, предусматривает воздействие на расход теплоносителя, при поддержании постоянного соотношения расходов первичного воздуха и топлива и регулировании расхода вторичного воздуха по изменению температуры отработанного теплоносителя, с коррекцией по температуре свежего теплоносителя, причем по достижении заданной влажности высушенного продукта уменьшаются потери тепла с высушенным продуктом и дымовыми газами и исключается конденсация воды в аппаратах очистки дымовых газов. Постоянство влагосодержа- ния высушенного продукта обеспечивается регулированием температуры кипящего слоя путем изменения расхода газа на горе- кие с коррекцией сигнала задания температуры в диапазоне 100-120°С пропорционально влагосодержанию исходного продукта. Исключение конденсации паров воды, вызванной увеличением влажности исходного продукта при низких нагрузках по теплоносителю, достигается путем корректировки расхода вторичного воздуха на разбавление теплоносителя, в диапазоне 20% от среднего расхода воздуха, по скорости изменения температуры теплоносителя на выходе из сушильного аппарата. 1 ил. сл с -ч CJ ю к о