Способ автоматического управления процессом гидротермической переработки сырья в циклонном агрегате Советский патент 1981 года по МПК B04C3/04 G05D27/00 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ГИДРОТЕРМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СЫРЬЯ В ЦИКЛОННОМ

1

Изобретение относится к способам автоматического управления процессами гидротермической переработки тугоплавкого негорючего сырья, например фосфоритов, в энерготехнологических циклонных агрегатах с нодяным охлс1ждением и может быть использовано в химической промышленности, метал/ лургии и других отраслях народного хозяйства.

Известен способ автоматического управления технологическим процессом заключающийся в стабилизации тёпловог го режима по температуре отходящих газов или по температуре расплава в сборнике циклонного агрегата путем регулирования подачи топлива и поддержания оптимального соотношения топливо/возду;--. l

Однако 3TO-J способ не обеспечивает оптимального температурного уровня проведения процесса, так как теьотературу зоны плавления сырья задают, исходя из наихудших условий ведения процесса, т.е. при наиболее неблагоприятном составе сырья, а при лучшем составе сырья происходит перерасход топлива и увеличение теплового износа циклонного агрегата. Осуществление же напрерывного измерения температуАГРЕГАТЕ

ры отходящих газов или расплава весьма затруднительно вследствие их высокой абразивности и химической агрессивности.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности способ автоматического управления процессом термической переработки сырья в циклонном агрегате путем регулирования расхода сырья и регулирования расхода топлива с коррекцией по разности температур воды, охлаждающей пережим циклонного агрегата 2 .

15 Однако указанный способ управления процессом не исключает возможности образования насты..1я, представ ляющего собой слой застывшего перерабатьтаеМого материала на внутренних

20 стенках камеры циклонного агрегата, что обусловливает необходимость останова агрегата для проплавки (т.е. сокращает длительность рабочей каиипании), а также может привести к

25 nojiOMKe (прогару стенок) агрегата. Образование настыля никак не отражается на выходных параметрах процесса, по которым производится регулирование: эти параметры, в том числе

30 и тепловыделение на пережиме циклонного агрегата, остаются в нормальнодопустимых пределах.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности циклонного агрегата.

Поставленная цель достигается тем, что расход сырья регулируют по разности температур охлаждающей воды в зоне максимально плотности сепарации сырья на внутренние стенки циклонного агрегата, т.е. в зоне наибольшей вероятности образования настылей. Как показал расчет математической модели процесса, подтверж денный опытом эксплуатации циклонных агрегатов для термической переработки сырья, эта зона расположена в верхней трети плавильной камеры агрегата .

На чертеже приведена принципиальная схема реализации способа автоматического управления прогл,ессом гидротермической переработки сырья в цикло.нном агрегате с водянЕлм охлаждением.

Циклонный агрегат состоит из циклонной плавильной камеры 1, где происходит термическая переработка сырья, пережима 2, соединяю дего циклоную плaвильнSю камеру со сборником расплава 3, где собирается конечный продукт 4. Циклонная плавильная камера снабжена горелочными устройствами 5, к которым подается по линям 6 и 7 топливо и воздух. Кроме того, камера снабжена загрузочным патрубком 8, куда при лнекового до:;с-лтора 9 подается сырье. Отходящие газы по линии 10 поступают в котел-утилизатор. Пережим, как и весь агрегат в целом, охлаждается водой, поступающей по линии 11, изза чего на внутренней стенке циклонного агрегата образуется гарнисаж 1 из KOT;opofo может сфо мировываться настыль 13.

Система автоматического управления процессом включает регулятор 14 топли.ца, регулятор 15 теплошаделения в зоне максимальной плотности сепарации сырья на стенки циклонног агрегата,, корректиругаций регулятор тепловьщеления на пережиме/ измерители 17 и 18 разности температур воды, охлаждающий пережим 2 и зону максимальной плотности сепарации сырья на .стенки циклонного агрегата, датчик 19 расхода топлива и исполнительный механизм 20 подачи топлива.

.. Для регулирования избытка воздуха применена схема соотношения топливо - воздух, включающая в себя регулятор 21 подачи воэДуха по расходу топлива, корректор 22 избытка воздуха, датчики 23 и 24 содержания кислорода в отходящих газах и расхода воздуха и регулИруквдий орган 25 подачи воздуха.

Для регулирования подачи сырья служит измеритель 26 расхода сырья, регулятор 27 расхода сырья и привод 28 постоянного тока шнекового дозатора 9.

5 Способ управления процессом осуществляется следую цим образом.

При поступлении в циклонную плавильную камеру 1 дозированного количества сырья определенного состава

0 регулятор 14 топлива по импульсу

датчика 19 расхода топлива поддерживает згщанный температурный уровень процесса путем стабилизации подачи топлива при помощи исполнительного

е меха 1изма 20 подачи топлива. Подача топлива корректируется в зависимости от тепловьщеления в пережиме 2, фиксируемого измерителем 17 разности температур, регулятором 16. Регулятор 21 , куда поступают импульсы от датчика 24 расхода воздуха, датчика 19 расхода топлива и от датчика 23 содержания )сислорода в отходящих газах 22,через корректор 22 избытка воздуха поддерживает заданное соотношение топливо-воздух

путем воздействия на регулирующий орган 25 подачи воздуха. Регулятор 27 расхода сырья посредством привода 28 постоянного тока инекового дозатора

0 поддерживает заданное значение расхода сырья по сигналу от измерителя 26 расхода сырья и по теп ювьоделению в зоне максимальной плотности сепарации .сырья на стенки циклонного

5 агрегата, поддерживаемого в заданных пределах регулятором 15, который г олучает управляющий импульс от измерителей 18 разности температур.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого способа составляет около 150 тыс. руб в год для одного агрегата производительностью 7 т/ч кормовых фосфатов за счет уменьшения времени остановок агрегата на полную проплавку и, как следствие этого, увеличения времени рабочей кампании.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом гидротермической переработки сырья в циклонном агрегате с

водяным охлаждением путем регулирования соотношения тойэтиво - воздух с коррекцией по разности темпера-г тур воды, охлаждакхцей пережим циклонного агрегата, и регулирования расхода сырья, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности агрегата, расход сырья регулируют по разности емператур охлаждающей воды в зоне максимальной плотности сепарации сырья

на внутренние стенки циклонного агрегата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции 1386394, .кл. F 22 В, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР 430896, кл, В 04 С 3/04, 1972.