Wynalazek dotyczy urzadzeniLa do utrzymy¬ wania równych objetosci przeplywu strumienia gazów wylotowych przez dwa skraplacze pie¬ ca pnzedmuchowego do wytapiania cynku, w którym tworzace sie pary cynku poddaje sie skraplaniu.Moze byc pozadane podzielenie gazów ucho- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Beranett Gregory* Per- ry i Edward Ivan Ixve. dzacych z pieca na d*wa strumienie, które prze¬ prowadza sie przez dwa "osobne skraplacze roz¬ mieszczone symetrycznie.Opory przeplywu strumieni gazowych w ko- nzystnyoh warunkach dzialania pieca przez o- sobne skraplacze sa w przyblizeniu jednakowe.Jednak w czasie pracy pieca tworza sie na je¬ go scianach narosty, które zmniejszaja prze¬ strzen ipnzeplywu gagu. Wplywa to na zmiane charakterystyk oporu przeplywu gazu, przyczym zmiany takie nie koniecznie musza byc takie same w obydwóch skraplaczach.W celu zapewnienia korzystnych warunków pracy skraplaczy oraz utrzymywania wlasci¬ wej temperatury konieczne jest wytworzenie stalej wielkosci przeplywu gazu przez poszcze¬ gólne skraplacze. Poniewaz calkowita objetosc gazów przeplywajacych przez obydwa sjkra- placze (odpowiadajaea calkowitej ilosci gazów opuszczajacych piec) jest utrzymywana na sta¬ lej wartosci, przeto wymagane jest utrzymy¬ wanie stalego stosunku ilosci gazów przeply¬ wajacych przez. poszczególne skraplacze. Taki stosunek wynosi zwykle 1i 1, to znaczy przez kazdy skraplacz przeplywa jednakowa ilosc gazów; zasadniczo moga przeplywac przez nie dowolne inne ilosci gazu. Preznosc gazu po¬ winna byc w idealnych warunkach pracy pieca, równiez jednakowa w obydwóch skraplaczach.Jednakze obydwa te warunki nie moga byc spelnione, jezeli wyzej wspomniane narosty beda tworzyc sie' w sposób nierównomierny.W takim przypadku wymagana jest kontrola przeplywu gazu za pomoca zaworu lub zawo¬ rów, umiesizczonych w przewodach odnosnych skraplaczy, doprowadzajacych gaz. Ogólnie bio¬ rac, zawory takie instaluje sie poza ukladem pluczek, przez które uchodza gazy po opuszcze¬ niu skraplaczy, lecz przed wentylatorem wy¬ ciagowym; mozna stosowac jeden wentylator dla obydwóch skraplaczy.W iprzypadiku umieszczenia zaworów przy przeciwleglych koncach ukladu, powstajace na¬ rosty stwarzalyby niekorzystne warunki do utrzymywania jednakowego przeplywu gazów oraz preznosci skraplania par w obydwóch skraplaczach. Byloby mozliwe porównanie -dwóch objetosci przeplywajacych gazów, gdy jedna z tych objetosci zostanie zwiekszona lub zmniejszona, gdyz Wówczas nastepuje odpo¬ wiednie zwiekszenie lub zmniejszenie preznos¬ ci gazów w jednym przewodzie oraz zwieksze¬ nie lub zmniejszenie preznosci gazów w drugim przewodzie wskutek dzialania zaworów.Wymaganie co do niezmiennosci stojsunku przeplywajacych ilosci gazu rtie moze byc jednak okreslone przez odpowiednie nastawie¬ nie tlumików w przewodach skraplaczy. Inny¬ mi slowy w celu uzyisjkania pewnego nastawie¬ nia zaworów regulacyjnych trzeba nastawic zawór w przewodzie, który zapewnia stale utrzymywanie korzystnego stosunku ilosci prze¬ plywajacych gazów. To znaczy, ze istnieje .znaczna liczba nastawien pary zaworów regu¬ lacyjnych, zapewniajacych utrzymywanie za¬ danego stosunku. Szczególna 'kombinacja za¬ danego nastawiania zaworów jest uzalezniona od predkosci panujacej w skraplaczu.Konieczne jest równiez kontrolowanie prez¬ nosci gazu w kazdym ze skraplaczy dokony¬ wane tak, aby preznosc gazów w drugim, to¬ warzyszacym skraplaczu nie spadla ponizej szczególnej wartosci. Innyfi slowy wzrost prez¬ nosci w przewodze moze spowodowac spadek preznosci w towarzyszacym skraplaczu ponizej wartosci krytycznej, mianowicie moglaby spasc do wartosci cisnienia atmosferycznego, Wskutek tego do skraplacza mogloby dostawac sie przez zasysanie powietrze atmosferyczne i powodo¬ wac utlenianie par cynku, które zamierza sie skraplac w postaci metalicznej.Stwierdzono, ze uzyskuje sie najlepsze wyni¬ ki przez kombinowane nastawianie zaworów, co jednoczesnie zapewnia: przeplyw gazów w obydwóch skraplaczach przy okreslonym z góry stosunku oraz zapewnia, ze preznosc w jednym z dwóch skraplaczy, w którym panu¬ je mierzona preznosc nizsza, jest równa war¬ tosci z góry okreslonej.Wynalazek dotyczy wiec urzadzenia, pozwa¬ lajacego na utrzymywanie jednakowego prze¬ plywu strumieni gazowych z pieca przedmu- ohowego, sluzacego do wytapiania cynku, zao¬ patrzonego w dwa skraplacze. W takich skra¬ placzach objetosci .przeplywajacych gazów sa porównywalne i stosuje sie pewna róznice preznosci w celu zmniejszenia wiekszej prez¬ nosci gazów przy jednoczesnym utrzymywaniu preznosci o wartosci z góry okreslonej w skra¬ placzu, w którym panuje nizsza preznosc.Wynalazek dotyczy ponadto- urzadzenia dO doprowadzania dó pieca przedmuchbweg^ ga¬ zów przy stalej preznosci dwóch skraplaczy par cyniku, przez które przeprowadza sie gazy z pieca, urzadzenia do odprowadzania gazów ze skraplaczy, zaworów zmontowanych w prze¬ wodzie miedzy skraplaczem i urzadzeniem od¬ prowadzajacym gazy, oraz urzadzenia steruja¬ cego zawory w celu utrzymywania równomier¬ nego przeplywu gazów przez obydwa skrapla¬ cze przy utrzymywaniu odpowiedniej preznos¬ ci w skraplaczu, w którym panuje najnizsza preznosc, odjpowiadajaca wartosci okreslonej z góry.Uzyskanie takich wyników nie jest latwe, poniewaz jak zostalo wyjasnione wyzej, dla skutecznosci regulowania za pomoca zaworów odchylek preznosci w skraplaczach wzgledem wartosci ustalonej z góry potrzebny jest jedna- — 2 —kowy prsfeptyw gazów w obydwóch skrapLa- czach.Urzadzenie zawiera zasadniczo regulator prez¬ nosci dla kazdego skraplacza i regulator obje¬ tosci przeplywu, sluzacy do porównywania ilos¬ ci gazu przeplywajacego przez kazdy skraplacz.Takie regulatory moga sterowac osobne zawory lub tylko jeden zawór moze byc stosowany.dla kazdego ukladu, który jest regulowany za pomo¬ ca odpowiedniego regulatora preznosci i regula¬ tora objetosci dizialajaceg© wspólnie.Stosowane przyrzady regulujace sa przyrza¬ dami znormalizowanymi, których dzialanie nie jest oparte tylko na zasadzie proporcjonalnosci, lecz dzialaja one wedlug schematu opartego na czynniku proporcjonalnosci oraz czynniku calkowitego czasu, tj. w zaleznosci nie tylko od wielkosci wplywu czynnika, lecz równiez i od zmian tego wplywu.Regulacja wykonywana za pomoca przyrza¬ dów okreslajacych preznosc i przyrzadów wy¬ kazujacych niejednakowe objetosci przeplywu moze byc uzyskana przez zastosowanie regulacji zaworami dwudzwonowymi lub dzwonowymi ze srodkowa przegroda, rozrzadzanymi pneu¬ matycznie. Cisnienie pneumatyczne z jednej strony dzwonu zaworu od strony rejestrujace¬ go przyrzadu cisnieniowego dazy do przesu¬ niecia srodkowej przegrody zaworu w jednym kierunku, a cisnienie pneumatyczne z przeciw¬ nej strony dzwonu od strony regulatora obje¬ tosciowego dazy do przesuniecia tej przegrody w innym kierunku. Cisnienie, pneumatyczne jest wywierane od strony przyrzadów rejestruja¬ cych w sposób znany.Objetosci przeplywu, które moga byc mie¬ rzone za pomoca rurek Venturiego, sa porów¬ nywane w przyrzadzie, który wskazuje prez¬ nosc wyjsciowa o sredniej wartosci, gdy prze¬ plyw gazu w obydwóch skraplaczach jest jed¬ nakowy, a o wiekszej wartosci gdy przeplyw gazu w jednym skraplaczu jest wiekszy niz w skraplaczu drugim oraz o mniejszej wartos¬ ci, w przypadku odwrotnego przeplywu. In¬ nymi slowy pojedyncza preznosc Wyjsciowa regulatora objetosciowego dziala w sensie od¬ wrotnym do dzialania ukladu dwóch regula¬ torów objetosciowych.Preznosc w skraplaczach moze dzialac w po¬ dobny sposób na dwa uklady dzwonowe, ste¬ rujace odnosne zawory przez odwrócenie za¬ leznosci miedzy preznoscia w skraplaczu i prez¬ noscia w przyrzadzie w stosunku do jednego z wyzej-wspomnianych przyrzadów do pomiaru preznosci »w skraplaczu, wskutek czego zwiek¬ szenie preznosci w skraplaczu powoduje zmniejszenie cisnienia pneumatycznego, dzia¬ lajac na towarzyszacy zawór dzwonowy.Przyklad wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat pieca przedmuchowego, zaopatrzonego w uklad skraplaczy, a fig. 2 -r- wykres ideowy uwidocz¬ niajacy rozklad preznosci w ukladach skrapla¬ czy, przy czym pochyle czesci krzywych wy- kresu wskazuja objetosci przeplywu gazów.Wedlug fig. 1 piec 1 jest zasilany powietrzem pod cisnieniem o stalej ilosci ze zródla po¬ wietrza la. Zasila on, gazem dwa skraplacze -2, 3, przez które przechodza gazy wylotowe kierowane nastepnie do ukladu pluczek 4, 5, po czym gazy sa wyciagane na zewnatrz za pomoca wentylatora 6. Preznosc gazów w glów¬ nym przewodzie przy stronie wylotowej wen¬ tylatora wyciagowego 6 jest utrzymywana na stalej wartosci za pomoca regulatora preznos¬ ci 7, polaczonego z zaworem przy otworze wylotowym. Gazy przechodza przez rurki Ven- , turiego 8, 9 i zawory sterujace 10, 11.Preznosc w kazdym skraplaczu jest rejestro¬ wana za pomoca przyrzadów 12, 13, z których gazy przechodza przez odnosne regulatory 14, 15 o ruchomej wskazówce. Gazy z kazdego z tych regulatorów wywieraja cisnienie pneu¬ matyczne na jeden bok podwójnego ukladu dzwonowego przekladni zebatej towarzyszacych zaworów 10 i 11, zaleznie od odstepu miedzy ruchoma wskazówka * wskazówka ustalona.Przyrzady 16 i 17 rejestruja objetosci gazów przeplywajacych przez odnosne rurki Ventu- riego 8, 9, które kieruje sie do osobnych zna¬ nych przyrzadów wskaznikowych 18, które zasilaja zwykle cisnienie pneumatyczne do dru¬ giego beku odnosnego dzwonu przekladni ze¬ batej 19, 20 zaworu 10 i 11.Na wykresie jest podane kilka typowych preznosci w calach slupa wody. W górnej czes¬ ci pieca panuje cisnienie 10 cali slupa wody, a przy wylocie ze skraplacza — 2 cale slupa wody. W podanych warunkach gazy sa prze¬ pychane przez kazdy skraplacz pod cisnieniem 8 cali slupa wody. Krzywa a na fig. 2 przed¬ stawia poczatkowe warunki pracy skraplaczy.Przyjmuje sie, ze nagle wystapi zatkanie w skraplaczu 2, powodujac przez to zmniejsze¬ nie ilosci gazów przeplywajacych przez ten skraplacz. Wskutek tego preznosc gazów przy wylocie skraplacza 2 spadnie . np. do 1 cala slupa wody (patrz krzywa b). Regulatory preznosci 12, 14 beda dazyc do zamkniecia za¬ woru 10, a regulator objetosci 18 bedzie da- — 3 —zyc do otwarcia tego zaworu. Te obydwa dzia¬ lania beda wzajemnie sie znosic i zawór 10 bedzie pozostawac w tym samym polozeniu, pomimo ze preznosc wylotowa obydwóch przy¬ rzadów ulegnie zmianie, chociaz utrzymuje sie ta sama róznice ich preznosci.Taka zmiana preznosci wyjsciowej wystepu¬ jaca w regulatorze objetosciowym powoduje zamkniecie innego zaworu 11 w wyniku wzro¬ stu preznosci gazów w górnej czesci pieca, np. z 10 do 11 cali slupa wody. Umozliwia to przeplyw przez skraplacze 2 i 3 dodatkowej ilosci gazów. Jest to przedstawione za pomoca krzywej c na fig. 2.Preznosc w skraplaczu 2 wzrosnie do 2 cali slupa wody, a preznosc w skraplaczu 3 wzros¬ nie ponad 2,5 cala slupa wody (patrz krzywa c). Regulator preznosci 13, 15 i regulator obje¬ tosci 1* beda dzialac odwrotnie wzgledem siebie i nie beda mogly uruchomic zaworu 11, jakkolwiek preznosci wyjsciowe obydwóch tych przyrzadów ulegna zmianie, utrzymujac jedno¬ czesnie ta sama róznice ich preznosci do chwi¬ li, az regulator preznosci dosiegnie konca za¬ kresu jego kontroli, gdy w sposób, który be¬ dzie wyjasniony nizej, regulator preznosci 13, 15 przestanie regulowac zawory 11, a regulator objetosci bedzie dzialac na zawór w kierunku jego ustawienia w polozeniu zamknietym.Preznosc w piecu wzrasta i w koncu dosieg¬ nie np. 12 cali slupa wody, powodujac przeplyw gazów przez skraplacz 2 w ilosci poczatkowej, a w tym czasie zawór 11 zmniejsza przeplyw gazów przez skraplacz. 3 do ilosci poczatkowej (krzywa c).Gdy objetosci przeplywu wyrównaja sie i preznosc w skraplaczu 2 powróci do 2 cali slupa wody, to zawór 10 zostanie ustawiony w jego polozeniu poczatkowym. Zawór 11 przymykany zmniejszy przeplyw gazów przez skraplacz 3. Spowoduje to wzrost preznosci w skraplaczu np. do 4 cali slupa wody.Przyrzady i przekladnia sterujaca zawór dzwonowy sa znanego znormalizowanego typu.W praktyce uzywa sie przyrzadów, których cis¬ nienie pneumatyczne moze zmieniac sie np. w zakresie od 0 do 1,27 kG/cm* przy wartosci posredniej 0,63 kG/cm*. Gdy objetosci przeply¬ wu gazów sa jednakowe* wówczas róznica cis¬ nienia wyjsciowego na przyrzadach mierzacych objetosci przeplywu bedzie wyncaic poczatko¬ wo 0,63 kG/cm*.Teraz przyjmuje sie, ie objetosci przeplywu gazu sa rózne, to trzeba zmienic preznosc na dwóch zaworach dzwonowych o 0,63 kG/cm1 w zakresie od 0,63 do 0 lub do 1,27 kG/cm*.Przy wzroscie preznosci w skraplaczu ponad 2 cale slupa wody nastepuje wzrost preznosci w przyrzadzie preznoscfowym do 1,27 kG/cm2 lub jej spadek do zera pozostawiajac czynny regulator objetosciowy, W kazdym przypadku przyjmuje sie, ze po¬ czatkowe nastawienia regulatora objetosci na preznosc wejsciowa wynosi 0,63 kG/cm* z oby¬ dwóch stron, a preznosc wyjsciowa rejestruja¬ cego przyrzadu preznosciowego wynosi 0,M kG/cm* z jednej strony i 0,63 kG/cm' z dru¬ giej strony, a zawory zostaja ustawione w ich - polozeniu pólzamkniecia. Wzrost preznosci w , skraplaczu z tej drugiej strony spowoduje zmniejszenie preznosci wyjsciowej przyrzadów, jak wspomniano wyzej. Preznosc 0,63 kG/cm2 od strony przyrzadu rejestrujacego, jest ta strona na której wzrost preznosci w skraplaczu powoduje spadek preznosci na przyrzadach/ Preznosc 0,63 kG/cm* na przyrzadzie reje¬ strujacym, tj. taka sama jak na regulatorze objetosci moze spowodowac zamkniecie towa¬ rzyszacego zaworu.Gdy zatkanie bedzie mialo miejsce z jednej strony (tj. z zachodniej strony), to przyrzad porównujac objetosci przeplywu gazów zamiast przekazywania preznosci 0,63 kG/cm* bedzie przekazywal zmniejszona preznosc, wynoszaca 0,63 kG/cm*.Poniewaz zawory zaczynaja dzialac W polo¬ zeniu pólotwartym, przeto jeden z nich z tej strony bedzie czesciowo otwarty z tego polo¬ zenia (zapobiega sie calkowitemu otwarciu, gdy praznosc w skraplaczu zmienia sie), a za¬ wór z drugiej strony zostaje czesciowo zam¬ kniety (zapobiega sie calkowitemu zamknieciu zaworu, gdy preznosc w skraplaczach zmienia sie) jako wyniki dzialania regulatora objetosci w celu wyrównania wielkosci przeplywu ga¬ zów.Jednak preznosc w skraplaczach spadnie z tej strony (np. z 2 do lVi cala slupa wody), gdy nastapi zmniejszenie objetosci przeplywu w wyniku zatkania i moglaby równiez zmniej¬ szyc sie przy otwarciu zaworu wlasciwie do dzialania regulatora objetosci. Przyrzad reje¬ strujacy preznosc z tej strony bedzie przeciw¬ dzialac temu przez zmniejszenie preznosci do 0,63 kG/cm* w celu przywrócenia poprzedniego polozenia zaworu.- Preznosc w skraplaczu zo¬ staje przywrócona do 2 cali slupa wody, jak wyjasniono juz wyzej, przez podniesienie prez¬ nosci w piecu. Z tej drugiej strony preznosc -4-wyjsciowa regulatora ^preznosci poczatkowo spada do 0,21 kG/cm2, Przy calkowitej skutecznosci przyrzadu reje¬ strujacego preznosc, nastepuje wzrost preznos¬ ci wyjsciowej z tej jego drugiej strony, az osiagnie sie wartosc zerowa. Gdy ta preznosc dosiegnie regulatora objetosci, która jest prze¬ kazywana ponad preznoscia 0,21 kG/cm2 to w tym miejscu przypuszczalnie reguluje za¬ wór i zamyka go- poza polozeniem pólotwarcia przez przekazywanie preznosci okolo 0,18 kG/ /cm2.Z drugiej strony preznosc w skraplaczu moze tylko zwiekszyc sie. W wyniku bedzie przwró- c ona wielkosc przeplywu gazów z kazdej stro¬ ny do wartosci poczatkowych (jednakowych).Preznosc wyjsciowa rejestrujacego przyrzadu cisnieniowego po jednej stronie bedzie wyno¬ sic 0,39 kG/cm2, a jego zawór znowu znajdzie sie w polozeniu pólotwartym.Gdy wylot z pieca do drugiego skraplacza staje sie bardziej zatkany, niz mozliwie bylo¬ by zawrócic wyjsciowe preznosci i mogloby skonczyc sie np. przy preznosci 1,09 kG/cm* regulatora objetosci, a jeden przyrzad wstoazy- I walby preznosc 1,27 kG/cm* i drugi przyrzad preznosc 6,92 kG/cm2.Jakkolwiek uklad zostal zaprojektowany do wyrównywania wielkosci przeplywu gazów w dwóch skraplaczach ,to mozna uwazac, ze byloby ogólnym dazeniem w kierunku zapobie¬ gania zatykaniu sie dwóch ukladów skraplaczy, to znaczy preznosc w piecu i w mniej zatka¬ nym skraplaczu dazylaby do zwiekszenia sie z uplywem czasu.Przyrzad rejestrujacy wielkosc przeplywu nie bedzie wykazywal zadnych wskazan, a bedzie tylko porównywac wielkosci przeplywu.W rzeczywistosci moga wystepowac tu trzy przypadki dzialania ukladu: 1. Gdy wszystko jest idealnie czyste wów¬ czas preznosc w obydwóch skraplaczach bedzie wlasciwa, a przeplywajacy gaz zostanie równo rozdzielony miedzy obydwoma skraplaczami. 2. Ewentualnie zjawi sie czesciowo zatkanie i preznosc w jednym skraplaczu bedzie wlas¬ ciwa, a przeplywajace gazy rozdzielaja sie jesz¬ cze równo pomiedzy obydwoma skraplaczami, lecz preznosc w drugim skraplaczu jest ponad wlasciwa, lecz nie przekracza limitu, przy któ¬ rym moze przebiegac p*roces. 3, Podobnie jak pod pkL 2, lecz zatkanie staje sie tak duze, ze w skraplaczu, w którym panuje preznosc ponad wlasciwa, preznosc wzrosnie tak dalece, iz niemozliwe bedzie pro¬ wadzenie procesu. W takim stanie calkowita objetosc gazu doprowadzanego do pieca moze byc zmniejszona przy dogodnej temperaturze, az stanie sie dogodne wylaczenie pieca w celu jego oczyszczenia.Moze okazac sie w praktyce konieczne lub pozadane obliczenie wszystkich stalych war¬ tosci. Kazdy przyrzad rejestrujacy jest nastaw¬ ny na staly stosunek, a okresy czasowe sa stale. Doswiadczenia wskaza przy jakich war¬ tosciach powinny one byc nastawione w celu uzyskania potrzebnej regulacji.Jakkolwiek opisano tylko jeden sposób regu¬ lacji pneumatycznej, to jednak moze byc ko¬ rzystnie stosowac inne przyrzady pneumatycz¬ ne, gdyz ich konstrukcja zmienia sie zaleznie od producenta. Równiez samo dzialanie przy¬ rzadów moze byc zmienione przez zastosowanie innego rodzaju przekladni sterowniczej, np. ste¬ rowane elektrycznie. Wynalazek moze obejmo¬ wac równiez i inne odmiany. PL