Способ автоматического управления процессом охлаждения материала в колосниковом холодильнике Советский патент 1983 года по МПК F27D19/00 

154 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОХЛАЖДЕНИЯ МАТЕРИАЛА В КОЛОСНИКОВОМ ХОЛОДИЛЬНИКЕ

12

Изобретение относится к производству строительных и других материа- лов во вращеиощихся печах с колосниковыми холодильниками, например, в цементной промышленности.

Известен способ автоматического управления процессом охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике, например, при производстве цементного клинкера .l.

Недостатком способа является то, что предложенный способ охлаждения клинкера недостаточно эффективен в случае значительных изменений гранулометрического состава клинкера, поступающегов Холодильник. .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому.результату к изобретению является способ, включающий подачу воды в надрешеточное пространство холодильника, измерение температуры аспирационного воздуха и расхода воды и измерение расхода, воды в зависимости от температуры аспирационного воздуха 2.

Недостатки способа следующие., Управление расколами воды в зависимости от температуры аспиратурного воздуха не обеспечивает необходимого охлаждения клинкера (до 100-150 С )

при увеличении среднего размера его кусков, так как измеряемая температура отражает лишь повер5сностную температуру в слое клинТсера, в то время как внутренняя температура кусков клинкера часто значительно выше поверхностной. Это приводит к неверной дозировке воды.

Если расход воды обеспечивает стабилизацию температуры аспиргщионного воздуха при минимальном или среднем размере кусков клинкера, при поступлении клинкера крупного гранулометрического состава уменьшится поверхность гранул (поверхность теплообмена ) и из-за этого температура ас- . пирадионного воздуха уменьшится и уменьшится подача воды в холодильник. Клинкер не успеет охладиться до необходимой температуры, что затруднит его транспортировку и складирование, а также увеличит расход злектроэнергии на помол клинкера.

Если заданное значение температуры аспирационного воздуха соответствует крупному размеру кусков клинкера, при поступлении в холодильник клинкера мелкого гранулометрического состава возрастет поверхность гранул и из-за этого возрастет температура аспирационного воздуха и увеличится подача воды. При этом избыточная часть воды может не испариться, и, попав в подрешеточное пространство, вызовет цементацию клинкерной пыли, что приведет к о6- рыву скребковых тр-анспортеров и аварийной остановки агрегата. Целью изобретения является повышение точности управления холодильником. Поставленная цель достигается тем, что подают воду в надрешеточное пространство холодильника, измеряют температуру аспир.ационного воздуха и расход воды, подаваемой в холодиль ник, изменяют расход воды в з.ависимости от температуры аспцрационного воздуха определяют средний размер кусков клинкера, выходящего из печи измеряют скорость решеток холодильника, определяют в зависимости от нее время продвижения материала от входа в холодильник до точки подачи воды в него, и в зависимости от сред него размера кусков материала дополнительно измеряют расходы воды, пода ваемой в холодильник, через интервал равный времени продвижения клинкера от входа в холодильник до точки подачи воды, причем при увеличении « среднего размера кусков клинкера расход воды увеличивают, а при умень шении - .уменьшают. Температура аспирационного воздух зависит от величины поверхности слоя и средней поверхностной температуры гранул в слое клинкера на решетке. При охлаждении водой средняя температура поверхностного слоя гранул клинкера быстро понижается до температуры кипения воды. В то же время крупные гранулы охлаждаются медленнее,.так как теплопроводность гранул обратно пропорциональная их диаметру. Поэтому внутренняя температура крупных гранул на выходе холодильника часто значительно выше поверхностной и их охлаждение требует увеличения расхода воды. Очевидно, изменение расхода воды целесообразно производить только тогда, когда клинкер измеренного гранулометрического состава достигнет места под чи охлаждающей воды. Гранулометриче кий состав клинкера в процессе рабо ты печи обычно изменяется в широких пределах, так же как и скорость колосниковых решеток..Поэтому в пред лагаемом способе ВЕлбор расхода воды производится не только по температуре аспирационного воздуха, но и по среднему размеру гранул и времени их продвижения до точки подачи воды Температура аспирационного возду хорошо коррелирована с поверхностно температурой гранул клинкера. В тех случаях, когда имеется конструктивная возможность непосредственного измерения температуры клинкера на выходе холодильника, следует измерение температуры аспирационного воздуха заменить измерением температуры клинкера на выходе из холодильника. Способ осуществляется следующим образом. Экспериментально определяют зависимость междунеобходимым для нормального охлаждения клинкера расходом вода и средним значением измеренного гранулом.етрического состава клинкера. Для холодильника Волга-75 при номинальных значениях температуры ( и расхода клинкера (75 т/ч), на входе в холодильник эта зависимость имеет линейный вид, исходит из начала координат и размеру 10 мм соответствует расход 6 т/ч. Подают воду в надрешеточное пространство холодильника через дозирующее устройство вблизи зоны разделения вторичного и .аспирационного воздухов в сторону холодного конца холодильника (12-14 м от входа клинкера в холодильник). Это делается для того, чтобы вьаделяющиеся при сушке водяные пары не поступали во вращающуюся печь и не охлаждали зону спекания. Измеряют расход воды и температуру аспирацчонного воздуха (или эквивалентную ей температуру клинкера на выходе холодильника ). Обычно расход воды примерно 5-6 т/ч, а температура аспирационного воздуха 200-250С. Устанавливают соотношение расходов воздуха, подаваемого под решетку холодильника и воды, таким образом, чтобы в номинальном режиме при средних характеристиках слоя клинкера в холодильнике температура аспирационного воздуха установилась на заданном уровне. При этом расход воды 5-6 т/ч, а расход воздуха под решетки 160-170x10 . Поддерживают температуру аспирационного воздуха изменением расхода воды. Определяют средний размер кусков клинкера, выходящего из печи (обычно 810 мм) , и.змеряют скорость решеток холодильника (обычно 10-12 ходов в минуту ) , определяют в зависимости от нее время продвижения клинкера от входа в холодильник До точки подачи воды в него. Пусть, например, средний размер гранул клинкера, поступающего в холодильник, увеличился.с 8 до 12 мм, а температура и расход клин.кера не изменились. Тогда, при неизменном расходе воздуха, температура аспирационного воздуха начнет уменьшаться с 250 до 220С из-за уменьшения порерхности теплообмена. При этом расход воды, в зависимости от температуры аспирационного воздуха, уменьшится, но это уменьшение компенсируется дополнительным увеличением расхода воды из-за увеличения-текущего размера кусков клинкера на 2 т/ч. Компенсирующее воздействие будет осуществляться в момен прохождения клинкера увеличенного грансостава через зону подачи воды. Тем самлм будет обеспечено необходимое охлаждение крупных гранул. Аналогично, при уменьшении среднего размера гранул, поступающих в холодильник/произойдет уменьшение подачи воды пропорционально уменьшения текущего раз мера кусков клинкера. Таким образом, в результате управ ления обеспечивается стабильная и низкая температура клинкера на выход холодильника, т.е. повьаиается точнос управления холодильником. Положительный эффект достигается благодаря оптимизации условий транспортировки, скл.адирования и помола клинкера, что приводит к повышению производительности, а также благодар снижению расхода электроэнергии на под чу и удаление воздуха из холодильника. Кроме того, снижаются затраты на ремонт и сокращаются простои оборудо вания.При этом эффект составит 2-5 тыс. руб. в год. Формула изобретения Способ автоматического управления процессом охлаждения материала в колосниковом холодильнике с решеткаЛ1И, включающий подачу воды в надрешеточное пространство холодильника, измерение температуры аспирационного воздуха и расхода воды, подаваемой в холодильник, изменение расхода воды в зависимости от температуры аспирационного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, дополнительно определяют средний размер кусков материала, выходящего из печи, измеряют скорость решеток холодиль- ; ника, определяют в зависимости от нее время продвижения материала от входа в холодильник до точки подачи воды в него, и в зависимости от среднего размера кусков материала дополнительно изменяют расход воды, подаваемой в холодильник, через интервал, равный времени продвижения клинкера от входа в холодильник до точки подачи воды, причем при увеличении среднего размера кусков материала расход воды увеличивают, а при уменьшении - уменьшают. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 662790, кл. F 27 D 19/00, 1977. 2.Богине A.M., Фройман Л.. и Гентом А.В. Воздушно-водяное охлаждение клинкера в колосниковом холодильнике.- Цемент , 1970, № 5.