Способ управления процессом охлаждения гранул в кипящем слое Советский патент 1981 года по МПК B01J8/24 G05D27/00 

;54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ . ПРОЦЕССОМ ОХЛА)ХДЕНИЯ ГРАНУЛ В.КИПЯЩЕМ СЛОЕ

Изобретение относится к способу управления процессом охлаждения (нагревания) гранул в кипящем слое И может быть использовано в химичас- . кой и металлургической промышленностях.

Известен способ автоматического управления процессом обжига в кипящем слое, в котором регулирование темпе- |л ратуры кипящего слоя осуществляют путем изменения расхода загружаемой шихты 1.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ управления процессом охлаждения грайул в пящем слое путем изменения высоты кипящего слоя 2.

Однако известный способ не позволяет получить гранулы нужной прочности, поскольку не поддерживается оптималь- ная скорость охлаждения.

Цель изобретения - повышение прочности и снижение слежи аемостй гранул за счет поддержания оптимальной скорости охлаждения.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно стабилизируют температуру гранул на выходе из кипящего слоя изменением температуры охлаждающего агента, а высоту кипя-.. 30

щего слоя изменяют согласно соотношению

,-т;;р)о,р,

где К - коэффициент ;

V - требуемая оптимальная ско° рость охлаждения гранул Ькс высота кипящего слоя; ТД, ,Тгр- температура гранул, соответственно, на входе и выходе из кипящего слоя

- расход гранул,

гр

На чертеже представлено устройство, реализующее способ управления.

Устройство включает установку 1 кипящего слоя, снабженную разгрузочным шибером 2, регулируемым по высоте, измерительный преобразователь 3 расхода гранул на входе в установку, измерительные преобразователи 4 и 5 температур гранул на входе и выходе установки, вычислительный блок 6, теплообменный аппарат 7, через который поступает .охлаждающий агент в установку кипящего слоя. Теплообменный аппарат снабжен, например, клапаном 8, установленным на линии подачи теплоносителя. Устройство также снабжено измерительным преобразовате лем 9 высоты кипящего слоя. Поддержание постоянной оптимально скорости охлаждения гранул требует учета ряда технологических факторов процесса получения граиулированных удобрений: изменения расхода гранул; изменения температуры гранул на входе и выходе из кипящего слоя; изменения температуры охлаждающего агент Известно, что температура гранул после гранулятора (на входе в установку охлаждения кипящего слоя) колеблется от 80 до оптимальная температура затаривания гранул (на вьоходе установки охлаждения) составл ет 30-40 0} таким образом, перепад температур, который должен быть Обес печен при охлаждении, является переменноя величиной. Известно также, чт при колебаниях расхода гранул можно стабилизировать время пребывания гра йул в установке, если соответственно изменению расхода изменять высоту кипящего слоя, например, перемещая разгрузочный шибер. Однако для дости жения оптимальной скорости охлаждени учитывая переменное значение темпера туры гранул на входе в установку кипящего слоя.требуется не стабилизация времени охлаждения, а его регулирование, в зависимости от расхода и температуры гранул на входе В установку кипящего слоя. Предлагаемый способ управления процессом охлаждения гранул предусматривает выполнение следующих операций стабилизацию температуры гранул на входе из кипящего слоя измене нием температуры охлаждаищего агента измерение расхода гранул на входе в установку кипящего слоя; измерение высоты кипящего слоя и определение текущего значения времени пребывания гранул в кипящем слое; измерение тем пературы гранул на входе в кипящий слой; определение по текущим значениям расхода и температуры гранул на входе в кипящий слой необходимого времени пребывания гранул в кипящем слое; регулирование по одному из известных законов высоты кипящего слоя с тем, чтобы соблнздалось соотношение | оптЧс р-т). . Коэффициент , где S - поверхность кипящего слоя; j - удельный ве гранул 6 - порозность кипящего слоя В данном способе управления процессом охлаждения гранул стабилизации скорости обеспечивается за счет реализации соотношений .TH С.грСр,р V где т;;, ,т;;, - соответственно начальная и конечная темпера тура гранул; tjj ft - соответственно начальная и конечная температура охлаждающего агента;G, Gpe соответственно расход охлаждающего агента (воздуха) и гранул; «Srp соответственно теплоемкости охлаждающего агента (воздуха) и граи %т ксН -т СгрД2) : где требуемая оптимальная скорость охлаждения ; h|(- высота кипящего слоя К - коэффициент, указанный вквае. Регулируемыми параметрами являются высота кипящего слоя Нц. температура гранул на выходе из кипящего слоя TjL J а регулирующими воздействиями являются соответственно t для изменение положения разгрузочного шИбера устандвки кипящего слоя; для Т IL - изменение подачи тeплoнocитeJ{;} в теплообменный аппарат, через который охлаждающий агент поступает в установку кипящего слоя. При увеличении расхода гранул на входе в установку (не сопровождающемся изменением их температуры) понижают температуру охлаждающего агента, обеспечивая требуемую температуру гранул на выходе из кипящего слоя по соотношению (1), и увеличивают высоту кипящего слоя пропорционально изменению расхода гранул, обеспечивая стабилизацию оптимального значения скорости охлаждения гранул по соотношению (2). При увеличении температуры гранул на входе в установку (не сопровождающемся изменением их расхода) понижают температуру .охлаждающего агента, обеспечивая требуемую температуру грамул на выводе из кипящего слоя по соотношению (1), и увеличивают высоту кипяще1 о слоя пропорционально требуемому перепаду температур, обеспечивая тем самым поддержание оптимального значения скорости охлаждения по соотношению (2), При оДновреК|еином увеличении расхода и тe 4пepatypы гранул на входе в установку производят аналогичные действия. Изменения параметров противоположного знака требуют повышения температуры охлаждающего агента и снижения высоты кипящего слоя. Способ осуществляется следующим образом. Информация от измерительных преобразователей 3,4,5 и 9 поступает на вычислительный блок 6, управляющие сигналы которого поступают на исполнительные механизмы клапана 8 и шибера 2. При изменении перепада температур или расхода гранул на входе в установку от вычислительного устрюйства подаются улравлякщие сигналы на исполнительный механизм клапана 8 расхода теплоносителя, благодаря чему устанавливается новое эначенио температуры охлаждающего агента, обеспечивающее заданную температуру гранул на выходе установки и на исполнительный механизм шибера 2, которым устанавливается новое значение высоты кипящего слоя, пропорциональное новому значению произведения указанных параметров.

При соблюдении указанных условий скорость охлаждения гранул остается постоянной, оптимальной.

Предлагаемое устройство может, обеспечить поддержание постоянной скорости нагревания материала в кипящем слое.

Экономический эффект от внедрения способа составит 75 тыс.руб, для агрегата аммиачной селитры мощностью 450 тыс.тонн.

Формула изобретения

Способ управления процессом охлажд«ния гранул в кипящем слое путем

; 3 - .

н

S ;...Ч .Л. - . iJmnbt ; Ji-

,изменения высоты кипяцего слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и снижения слеживаемости гранул за счет поддержания оптимальной скорости охлаждения, дополнительно стабилизируют температуру гранул иа выходе из кипящего слоя изменением температуры охлаждающего агента, а высоту кипящего слоя изменяют, согласно следующему соотношению:

0 vJ

ОптЧс(). где К - коэффициент;

опт требуемая оптимальная

s скорость охлаждения; , h КС - высота кипящего слоя; температура гранул,

соответственно, на входе и выходе из кипяще0го слоя; G.rp - расход гранул,

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

5

J, Авторское свидетельство СССР 507660, кл. С 22 В 1/10, 1973.

о

I Г I Г