Устройство для автоматического управления процессом охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике Советский патент 1982 года по МПК F27D19/00 C04B7/44 

1

Изобретение относится к производству вяжущих строительных материалов во вращающихся печах с колосниковыми холодильниками, например, в цементной промыщленности.

Известно устройство для автоматического управления процессом охлаждения в колосниковом холодильнике, например, при производстве цементного клинкера, содержащее датчик расхода общего воздуха, воздуховоды горячей и холодной камер, датчик температуры колосниковой рещетки, регулятор расхода воздуха и блок управления 1.

Недостатком этого устройства является то, что в немотсутствует управление подачей воздуха в воздуховоды горячей и холодной камер холодильника.

Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического управления процессом охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике, содержащее вентилятор общего воздуха, общий воздуховод, воздуховоды для горячей и холодной камер с органами регулирования, датчик расхода общего воздуха, датчик температуры клинкера на выходе холодильника, датчик температуры колосниковой решетки, регулятор расхода общего воздуха с исполнительным механизмом, блок регулирования разрежения воздуха с датчиком разрежения, блок регулирования скорости колосниковых решеток, причем первый вход регулятора расхода общего воздуха соединен с датчиком расхода общего воздуха, а второй вход соединен с датчиком температуры колосниковой решетки 2.

Однако подача общего воздуха в общий

10 воздуховод в известном устройстве не зависит от изменений в процессе охлаждения клинкера. Также отсутствует управление воздухом, поступающим в воздуховоды горячей и холодной камеры. При этом, если из печи поступает клинкер с пониженной

15 температурой, то для его охлаждения достаточно меньшего расхода общего воздуха. Однако расход воздуха будет стабилизироваться, что приведет к уменьшению тепловозврата с воздухом в печь (вторичным

20 воздухом). В случае же повышенной температуры клинкера, поступающего из печи, может вообще не хватить расхода общего воздуха для нормального охлаждения клинкера, который будет выходить из холодильпика с температурой выше заданной, а тепловозврат в печь будет при этом ниже возможного.

Поток клинкера, поступающий из печи на решетку холодильника, переменен как по среднему размеру гранул, так и по расходу и температуре. При этом в известном устройстве распределение воздуха, поступаюшего в воздуховоды холодной и горячей камер неизменно. Обычно большую часть воздуха подают в горячую камеру, но при изменении параметров потока клинкера, например, при увеличении среднего размера гранул клинкера, поступаюш.его из печи, такое неизменное распределение воздуха по воздуховодам приведет к неполному тепловозврату с воздухом в печь и к повышению температуры клинкера на выходе холодильника. Это произойдет пото.му, что на горячей части решетки холодильника (над горячей камерой) крупные гранулы клинкера обычно успевают охладиться только с поверхности, а в холодной части решетки (над холодной камерой) интенсивность охлаждения клинкера падает из-за малой интенсивности теплообмена и малого расхода воздуха. Поэтому недостатком также является неизменное положение регулирующих органов в воздуховоды горячей и холодной камер.

Цель устройства - повышение точности управления.

Эта цель достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике, содержащем вентилятор общего воздуха, общий воздуховод, воздуховоды для горячей и холодной камер с органами регулирования, датчик расхода общего воздуха, датчик температуры клинкера на выходе холодильника, датчик температуры колосниковой решетки, регулятор расхода общего воздуха с исполнительным механизмом, блок регулирования разрежения воздуха с датчиком разрежения, блок регулирования скорости колосниковых решеток, причем первый вход регулятора расхода общего воздуха соединен с датчиком расхода общего воздуха, а второй вход соединен с датчиком температуры колосниковой , снабжено двумя регуляторами расхода воздуха для горячей и холодной камер с исполнительными механизмами соответствующих органов регулирования, причем первые входы этих регуляторов подключены к датчику температуры колосниковой рещетки, а вторые входы регуляторов расхода воздуха для горячей и холодной камер и третий вход регулятора расхода общего воздуха соединены с датчиком температуры к.линкера на выходе холодильника.

На чертеже изображена блок-схема уст()ойства.

Устройство состоит из холодильника 1, ВСН1 клитора 2 с общи.м воздуховодом 3 и

воздуховодами в горячую 4 и в холодную 5 камеры холодильника, датчика 6. температуры решетки, датчика 7 температуры клинкера, регулятора 8, исполнительного механизма 9, органа регулирования 10 расхода общего воздуха и датчика 11 расхода общего воздуха, регулятора 12, исполнительного механизма 13 и органа управления 14 подачи воздуха в горячую камеру, регулятора 15, исполнительного механизма Г6 и органа управления 17 подачей воздуха в холодную

камеру. Датчика 18 разрежения в горячей головое печи и системы 19 регулирования этого разрежения. Блок 20 регулирования скорости электродвигателей 21 привода решеток холодильника.

Устройство работает следующим образом. Система регулирования разрежения в горячей головке печи и скорости решеток холодильника обеспечивают управление упомянутыми параметрами.

При увеличении температуры решеток и температуры клинкера выше нормы регулятор 8 увеличивает расход воздуха в холодильник, что обеспечивает уменьшение одновременно температуры решеток и температуры клинкера. Пусть произошло повышение температуры клинкера при низкой температуре решетки. Это обычно наблюдается при крупном размере гранул. Из-за ограниченной теплопроводности температура поверхности гранул быстро понижается,

0 но гранула остается горячей внутри и приток тепла к поверхности продолжается. Увеличенный расход воздуха в горячую камеру оказывается .мало эффективным, так как гранула пребывает в ней ограниченное время Для более глубокого охлаждения гранул

в этом случае необходимо равномернее распределить подачу воздуха по всей длине холодильника, т. е. уменьшить подачу воздуха в горячую камеру и увеличить в холодную. Это увеличит и возврат тепла в печь.

При уменьшении температуры решетки и повышении температуры клинкера регулятор 12 уменьшит подачу воздуха в горячую камеру, а регулятор 15 увеличит .подачу воздуха в холодную камеру, что приведет к восстановлению нормальных значений температур клинкера и решетки. Если температура решетки увеличилась, а температура клинкера уменьшилась ниже нормы, то регулятор 12 увеличит подачу воздуха в.

0 горячую камеру, а регулятор 15 уменьшит подачу воздуха в холодную камеру. Произойдет перераспределение расхода воздуха практически без изменения общего расхода. В результате температура решетки уменьшается, а температура клинкера увеличивается и восстанавливается нормальный режим охлаждения. При уменьшении температур клинкера и решетки ниже нормы, регулятор 8 уменьшит общий расход воздуха и

нормальные значения температур клинкера и решетки установятся при меньшем расходе воздуха.

Предлагаемое устройство позволит повысить точность управления . Формула изобретения

Устройство для автоматического управления процессом охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике, содержаш,ее вентилятор обш,его воздуха, общий воздуховод, воздуховоды для горячей и холодной камер с органами регулирования, датчик расхода обшего воздуха, датчик температуры клинкера на выходе холодильника, датчик температур колосниковой решетки, регулятор расхода обшего воздуха с исполнительным механизмом, блок регулирования разрежения воздуха с датчиком разрежения, блок регулирования скорости колосниковых решеток, причем первый вход регулятора расхода общего воздуха соедипен с датчиком расхода общего воздуха.

а второй вход соединен с датчиком температуры колосниковой решетки, отличающееся тем, что, с цель) повышения точности управления, оно сна жено двумя регуляторами расхода воздух для горячей и холодной камер с исполни ельными механизма.ми соответствующих ор анов регулирования, причем первые входы этих регуляторов подключены к датчику т мпературы колосниковой решетки, а втор-ie входы регуляторов расхода воздуха дл горячей и холодной камер и третий вхс регулятора расхода общего воздуха соединены с датчиком темГ1ературы клинкера па выходе холодильника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ицелев Р. И. Автоматизированное управление обжигом при производстве цемента Л., СИ, 78, с. 102-108.

2.Лешипская А. В. Автоматическое регулирование процессов обжига и сушки в промышленности строительных материалов. Л., СИ, 69, с. 76-79 (прототип).

У1 У У JЛ ЛЛJЛ i/ЛЛ/ JЛЛ, 1ИлУ1 У1ИхН

в

/

F7

А Л

5

/7

/

л ||