Способ регулирования максимальной производительности шаровой мельницы Советский патент 1979 года по МПК B02C25/00 

1.

Изобретение относится к области измельчения материалов, в частности к оптимизации пылесистем с шаровыми барабанными вентилируемыми мельницами тепловых электростанций.

Известен способ экстре.мального регулирования питания мельницы, основанный на поддержании заданного коэффициента передачи мельницы 1. Однако этот способ не обеспечивает максимальную производительность мельницы.

Наиболее близким к изобретению является способ регулирования максимальной производительности шаровой мельницы, включающий включение системы экстремального регулирования в работу и пошаговое изменение производительности питателя 2.

Этот способ основан на различной длительности переходного процесса после совершения пробного шага. Если возможности мельницы по производительности для данного состава измельчаемого материала еше не исчерпаны, то при изменении питания в ту или другую сторону переходный процесс заканчивается за определенное время и агрегат проходит к установившемуся режиму

с новым значением 1и1рк ляцнониои ки.

Если же мельница достигла максимально возможной производительности, при увеличении питания начинается самозатягиваюшийся процесс «завала мельницы и циркулирующая нагрузка все время возрастает. Оптимальная точка лежит на границе лзух областей - устойчивой (переходный процесс имеет определенное вре.мя) и неустойчивой (время переход)01-о процессе бесконечно). Управление ведется по скорости изменения циркулирующей нагрузки пли уровня шума мельницы, вызванной пробным шагом. Поисковые шаги, величина которых постоянна или пропорциональна управляющему возд,ействию, осуществляются чепез определенный интервал времени.

Недостатком способа регулирования с постоянным шагом являютсязначительные колебания при поиске оптимума с захватом неустойчивых состояний, поскольку реверсирование при таком способе регулирования может происходить только на падающих участках характеристики.

Способ регулирования с пропорциональным щагом лишен этого недостатка. Однако

статическая характеристика производительности мельницы по каналу выходная - входная производительность представляет собой прямую линию, выходящую из начала координат под углом 45° для наступления критического режима, после чего наступает спад статической характеристики. Отсутствие затухания крутизны статической характеристики по мере движения к экстремуму не позволяет применить способ регулирования с пропорциональным шагом.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования.

Достигается это тем, что в способе регулирования максимальной производительности шаровой мельницы, включающей включение системы экстремального регулирования в работу и пошаговое изменение производительности питателя, дополнительно определяют интервал максимальной производительности между максимально возможной производительностью при наилучших условиях и максимально возможной производительностью при наихудших условиях, при включении системы экстремального регулирования в работу устанавливают производительность питателя, равную середине интервала максимальной производительности, и измеряют сопротивление мельницы потоку транспортирующего сушильного агента; в процессе пошагового изменения производительности , питателя при достижении сопротивлением мельницы критического значения, при котором мельница переходит в режим перегруза, уменьшают производительность питателя на одну четверть интервала .максимальной производительности, а при отсутствии сигнала критического значения по истечении времени переходного процесса увеличивают производительность питателя на одну четверть интервала максимальной производительности, причем последовательность операций производят многократно, каждый раз изменяя производительность питателя на величину, в два раза меньше предыдущего значения.

На чертеже пре/ тавлена структурная схема устройства, реализующего данный способ регулирования.

Устройство содержит шаровую барабанную мельницу 1, питатель 2 измельчаемого материала, электродвигатель 3 питателя, регулирующий орган 4 питателя, электродвигатель 5 регулирующего органа, сепаратор 6, циклон 7, бункер 8 пылеугольного топлива, мельничный вентилятор 9, датчик 10 критического тока мельничного вентилятора, блок 11 реле времени, блок 12 экстремального регулирования, задатчик 13, датчик 14 положения регулирующего органа питателя, фазочувствительный усилитель 15 и блок 16 ликвидации перегрузочного режима.

Максимальная производительность мельницы не постоянна и определяется рядом факторов - крупностью и влажностью измельчаемого материала, коэффициентом его размолоспособности, шаровой загрузкой, состоянием футеровки мельницы и др. Интервал колебаний максимальной производительности для данного типа мельниц определяется опытным путем при испытаниях мельницы в различных режимах работы. При наилучших условиях работы мельницы - минимальной крупности и влажности измельчаемого материала, максимальном коэффициенте его размолоспособности, оптимальной шаровой загрузке и неизношенной футеровке мельницы - максимально возможная производительность возрастает по сравнению с наихудшими условиями, когда крупность и влажность материала максимальны, коэффициент его размолоспособности минимален, шаровая загрузка отличается от оптимальной и футеровка .мельницы уже изношена.

При включении системы регулирования в работу устанавливают производительность 0 питателя, равную середине интервала между максимально возможной производительностью мальницы при наилучших условиях работы и максимально возможной производительностью при наихудших условиях, и .,5 измеряют сопротивление мельницы потоку транспортирующего сушильного агента, окотором судят, измеряя, например, ток мельничного вентилятора.

При работе мельницы до режима перегруза уровень шаротопливной массы в мельнице колеблется в незначительных пределах, поэтому сопротивление у1ельницы потоку сушильного агента практически не изменяется и ток, потребляемый мельничным вентилятором, также колеблется незначительно. Колебания тока порядка нескольких процентов.

35 При этом датчик критического тока сигнала не выдает. При переходе мельницы в режим перегрузка уровень шаротопливной массы в мельнице растет, сопротивление мельницы увеличивается и ток, потребляемый мельничным вентилятором, начинает уменьшаться. При уменьшении тока на 20-30% срабатыЕшет датчик критического тока.

Если в течение времени протекания переходного процесса в мельнице поступает сигнал критического значения тока, подача материала в мельницу прекращается на время, необходимое для ликвидации последствий перегруза, после чего производительность питателя уменьшается на одну четверть интервала максимальной производительности. Если же за время переходного процесса в мельнице сигнал критическо10 значения тока не поступает, производительность питателя увеличивается на одну четверть указанного интервала. Операцию производят многократно в зависимости от заданной степени точности поиска, каждый раз изменяя производительность питателя на величину в два раза меньше предыдущего.

После выхода на максимальную производительность периодически производится

увеличение производительности питателя -на величину последнего шага при отсутствии сигнала критического тока или уменьшение производительности питателя на указанную величину гфи достижении сигнала критического значения. Периодичность подачи поверочных сигналов определяется получением минимальных суммарных потерь, вызываемых с одной стороны неточностью поддержания максимальной производительности, изменяюш,ейся под действием различных возмушающих факторов, а с другой - частотой нахождения и временем работы мельницы в режиме перегруза.

Приведенная на чертеже система регулирования отражает устройство, реализуюш.ее предлагаемый способ регулирования максимальной производительности шаровой барабанной мельницы. Работает система следующим образом.

На вход фазочувствительного усилителя 15 поступают сигналы от задатчика 13 и датчика 14 положения регулируюш,его органа питателя. В зависимости от этих сигналов фазочувствительный усилитель 15 воздействует на электродвигатель 5 регулируюш.его органа, перемеш,ая его в такое положение, при котором расход материала, поступающего в мельницу, равен заданному. Датчик 14 положения регулирующего органа питателя при постоянной скорости вращения электродвигателя питателя характеризует расход материала, поступающего в мельницу. При включении системы в работу задание производительности питания, устанавливаемое задатчиком 13, соответствует середине интервала максимальной производительности мельницы данного типа. Одновременно при включении системы включается блок 11 реле времени переходного процесса, которое выдает импульсы через промежуток времени, равный длительности переходного процесса в мельнице. Если за это время датчик 10 критического тока выдает сигнал, то он поступает на блок 16 ликвидации перегрузочного режима, который останавливает электродвигатель 3 питателя на время, необходимое для ликвидации последствий перегруза, выдает сигнал на блок 11 реле времени, восстанавливая его в исходное состояние, при котором начинается новый отсчет времени, и на блок 12 экстремального регулирования, который вырабатывает сигнал на уменьшение производительности питателя на одну четверть интервала максимальной производительности мельницы. Если же за время переходного процесса сигнал от датчика 10 критического тока мельничного вентилятора не поступает, то периодически осуществляется подача

пробного импульса на блок экстремального регулирования, который вырабатывает сигнал на увеличение производительности питателя на одну четверть интервала максимальной производительности, затем на одну восьмую интервала и т. д. до выхода мельницы на максимальную производительность с заданной степенью точности.

После выхода мельницы на максимальную производительность блок реле времени увеличивает период подачи поверочного сигнала.

Формула изобретения

15

Способ регулирования максимальной производительности шаровой мельницы, включающий включение системы .экстремального регулирования в работу и пошаговое изменение производительности питателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования, дополнительно определяют интервал максимальной производительности между максимально возможной производительностью при наилучших услоВИЯХ работы мельницы и максимально возможной производительностью мельницы при наихудших условиях, при включении системы экстремального регулирования в работу устанавливают производительность питателя, равную середине интервала максимальной производительности, и измеряют сопротивление мельницы потоку транспортирующего сушильного агента; в процессе пошагового изменения производительности питателя при достижении сопротивлением мельницы критического значения, при котором мельница переходит в режим перегруза, уменьшают производительность питателя на одну четверть интервала максимальной производительности, а при отсутствии сигнала критического значения по истечении времени переходного процесса в мельнице увеличивают производительность питателя на одну четверть интервала максимальной производительности, причем последовательность операций производят многократно, каждый раз изменяя производительность питателя на величину, в два раза меньше предыдущего значения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 521012, кл. В 02 С 25/00, 1975.

2.Арефьев Б. А. и др. Система экстремального управления измельчительными агрегатами. ЦНИИИнформации и ТЭН цветной металлургии, М., 1964. с. 10.