SU1435534A1 - Способ управлени процессом карбонизации угольно-смол ных гранул во вращающейс печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации процессов термического разложени  углеродсодержащих материалов во вращающейс  печи и может быть использовано в производстве активированного угл . Целью изобретени . вл етс  повьппение выхода и качества готового продукта за счет повышени  точности управлени . Способ предусматривает определение сигнала,пропорционального значени м насыпной плотности абсолютно сухого исходного материала по значени м насыпной плотности и влажности исходного материала соответственно (датчики (Д) 8 и 9), задержку этого сигнала в зависимости от расхода исходного материала и частоты вращени  барабана печи, сравнение с.текущим значение насыпной плотности готового продукта (Д 16), корректировку рез шьтата сравнени  по показанию Д 18 содержани  летучих компонентов в готовом продукте и регулирование температуры в печи (Д 5) в зависимости от этого скорректированного значени . При достижении температурой в печи максимального значени  уменьшают расход исходного материала. 1 ил. Нсщныг) mmsffua/i ID

Description

ТоплаВо

4

&Q СП

сл

00 4

Изобретение относитс  к автомати™ йации процессов термического разло- Ксени  углеродсодержащих материалов ito вращающейс  печи и может быть ис- пользовано в производстве активиро- j aHHoro угл ,

I Цель изобретени  - повьшение вы- и качества готового продукта за фчет повышени  точности управлени  : На чертеже приведена принципиальна  схема реализации способа.

Схема содержит печь 1j дозирующее З стройство 2, задающее устройство 3, корректирующее устройство 4, датчик i и регул тор 6 температуры в печи, селектирующее устройство 7, датчики JI и 9 насыпной плотности и влажности исходного материала соответственно, множительное устройство 10, сумматор

1, устройство 12 временной задерж- ки,,-датчик 1 3 частоты вращени  бара- (ана печи, вычислительное устройст- ко 14, сумматор 15, датчик б насыпйой плотности карбонизованного ма--. ериала, согласующее устройство 17 ;;атчик 18 содержани  летучих ireHTOB в карбонизованном материале, 1|еорректиру ощее устройство 19, задат- Чик 20, функциональное устройство 215 сумматор 22, задатчик 23, ограни гйтели 24 и 25 и согласзпощее устройство 26,

. Способ осуществл ют следующим об™ )азом,

.| Исходный материал поступает в Йечъ 1 через дозирующее устройство 2 падание которому устанавливаетс  Гадающим устройством 3 через корректирующее устройство 4s Темтературный режим карбонизации контролируетс  датчиком 5, подключенным к регул то- |)у б, Который через селектирующее гстройство 7 регулирует расход топлива и охлаждающего агента, ;

Регулирующее воздействие дл  регу Л тора 6 температурного режима форми ру&тс  следующим образом. Дополнительно измер етс  датчиком 8 насыпна tenoTHOCTb, а датчиком 9 - влажность И сходного материала, Сигнал от датчика 8 насыпной плотности поступает на 0ДИН из входов сумматора 1 I и Цельного устройства 10, а сигнал от Датчика 9 влажности через множитель- йое устройство 10 поступает на другой вход сумматора 11 На выходе сум Матора 11 реализуетс  сигнал вида рс.исх . риск (1 - ют), ,

где рс.исх насыпна  плотность абсо- Л19ТНО сухого исходного материала;

Рисх насьтна  плотность исходного материала, содержащего некоторое количество влаги;

--влажность исходного материала .

Далее сигнал сравниваетс  со значением насыпной плотности карбонизованного материала на выходе из печи, так как по разности этих сигналов можно судить о степени карбонизации, Дл  того, чтобы учесть транспортное запаздывание материала при прохождении его через печь, сигнал сравнени  после сумматора 11 задерживаетс  в устройстве 12 временной задержки, которое формирует сдвиг сигнала на Брем , определ емое вычислительным устройством 14 по сигналам датчика 13 частоты вращени  барабана печи 1 и весового устройства дозатора 2.

Уравнение, реализуемое вычислительным устройством 14, имеет вид полинома второй степени:

у 8. + EgX, + ajxf + + ,

где у - отклик, характеризующий

врем  пребывани  материала в барабане печи;. X, - фактор,, характеризующий

величину загрузки материала в барабан печи; х, - фактор, характеризующий

частоту вращени  барабана; а- - коэффициенты, величина и знак которых завис т от конструктивных особенностей конкретного.аппарата. Сигнал после устройства задержки поступает на один из. входов сумматора 15, на другой вход которого поступает сигнал, пропорциональный значению насыпной плотности карбонизованного материала. На третий вход сумматора 15 поступает сигнал от датчика 18 содержани  летучих компонентов в карбонизованном материале, KOTopbrii корректирует изменение насьт ной плотности материала в процессе термообработки в зависимости от текущего и заданного значени  содержани  летучих компонентов, Причем коррекцию можно осуществл ть периодически по результатам экспрессных анализов

содержани  летучих компонентов в кар бонизованном угле через корректирующее устройство 19, С выхода сумматора 15 сигнал поступает на сумматор 22, на этот же сумматор поступает сигнал о величине загрузки исходного материала в печь от дозирующего устройства 2 через функциональное устройство 21, которое формирует состав л ющую сигнала задани  дл  регул тора 6 температурного режима в зависимости от величины загрузки материала в печь.

Функциональное устройство 2 формирует сигнал на основе регрессионного уравнени 

у К„ + К,Х, + +

в данном уравнении величина у  вл етс  заданной, а значение X, (температура процесса карбонизации) вычисл етс  по формуле

YJf - K -

Задатчик 23 служит дл  установки уровн  комплексного сигнала задани  дл  регул торэ 6 температурного режима . Если сигнал на выходе сумматбра 22 не превышает предельно допустимой дл  температурного режима величины задани , то сигнал через устройство 24 ограничени  поступает на регул тор 6, Сигнал с выхода cj MaTopa 22 поступает также на выход другого ограничител  25, который начинает пропускать сигнал после начала ограничени  сигнала на ограничителе 24, В

зации:

данного уровн , увеличивает расход охлаждающего агента. При увеличении, например, загрузки исходного материала в печь н а выходе функционального устройства 21 измен етс  сигнал пропорционально члену () линейного регрессионного уравнени , которое адекватно описывает процесс карбонизации:

у К„ + К,Х +-К,,Хг + К,Х,Х,

где у - регулируемый параметр (содержание летучих ггомпонен- тов в карбонизованном материале или изменение насыпной плотности в процессе карбонизации);

X, - температура процесса карбо- низации; .

Х - расход материала в печи; К- - коэффициенты .регрессии. Изменени  сигнала на выходе функционального устройства 21 через сум- матор 22 и ограничитель 24 привод т к повышению здцани  регул тору 6 температурного режима. Последний повышает температуру процесса до такого значени , при котором новой величи- не загрузки исходного материала в барабан соответствует заданное значение содержани  летучих компонентов в карбонизованном материале или его насыпной плотности.

При увеличении, например, насьт- ной плотности карбонизованного материала , что соответствует ;снижению степени карбонизации материала, иа выходе сумматора 15 по вл етс  сиг

случае, если сигнал задани  дл  регу- 40 нал рассогласовани , который через

л тора 6 превьцпает установленное значение, на выходе устройства возникает сигнал, который через согласующее устройство 26 и сумматор

уменьшает задание дозатору 2 загруз- 45 процесса карбонизации увеличивает- ки,с  выход летучих из материала и проПри уменьшении загрузки уменьшает- исходит уменьшение его плотности, с  общее выделение летучих компонен- Если увеличилась насыпна  плотность тов, которые при сгорании оказывают исходного материала, а насыпна  сильное вли ние на температурный ре- 50 плотность карбонизованного материа- жим в печи карбонизации,ла не изменилась, что может наблюПример , Управление процессом датьс  при изменении параметров, ха- карбонизации осуществл етс  следующим р.актеризующих свойства исходного ма- образом. При отклонении температурно- териала, на выходе сумматора 15 по- го режима, например, в сторону уве- gg  вл етс  сигнал рассогласовани ,ко- личени  температуры регул тор 6 через торый через устройства 20, 22 и 24 селектирующее устройство 7 сначала уменьшает задание регул тору темпе- уменьшает расход топлива в печь и, ратурного режима. В этом случае на- если температура не снизилась до за- сьтна  плотность карбонизованного

согласующее устройство, сумматор 22 и ограничитель 24 увеличивает задание регул тору температурного режима. При повышении температуры

Натериала увеличиваетс  до установ- |лени  заданной разности между насып- ой плотностью исходного и карбони- ованного материалов. Если, например Ьгвеличилось содержание летучих компонентов в -карбонизованном материале , то задатчиком 20 увеличивают за- цанную разность между насыпной готот- ностью исходного и карбонизованно- го продуктов, в этом случае на вы- ходе сумматора 15 возрастает сигнап, который увеличивает задание регул тору б температурного режима, В случае , если сигнал задани  регул тору 6 температурного режима превьвпает уровень ограничени , установленный на ограничителе 24, то на выходе ограничител  25 по вл етс  сигнал, ко- торьй уменьшает задание дозатору 2 исходного материала в печь. При уменьшении загрузки уменьшаетс  выделение летучих компонентов, следовательно , уменьшаетс  общее количество тепла н нагрев материала, тем- |пература уменьшаетс .

11

I Использование предлагаемого спо- |соба управлени  процессом карбониза- |ции во вращающейс  печи обеспечива- |ет повышение качества готового продукта за счет повышени  точности уп- |равлени  и увеличени  выход а готово- го продукта за счет йоддержани  оп- :тимального режима при максимально возможных загрузках исходного мате- 1 риала.

Claims (1)

1. |Формула изобретени 

   I Способ управлени  процессом кар- бонизации угольно-смол ных гранул во вращающейс  печи, включающий регулирование температуры в печи изменением подачи топлива и охлаждающего агента в печь, расхода исходного материала , измер ение частоты вращени  барабана печи и содержани  летучих компонентов в карбонизованном материале, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  выхода И качества готового продукта за счет

   повышени  точности управлени , дополнительно измер ют насыпнзгго плотность и влажность исходного материала и насыпную плотность карбонизованного материала, по измеренным значени м

   насыпной плотности и влажности исходного материала определ ют значение насыпной плотности абсолютно сухого исходного материала, корректи- рутот его значение в зависимости от

   расхода исходного материала и частоты вращени  барабана печи, по измеренному значению расхода исходного материала и заданному зйачению содержани  летучих компонентов в карбонизованном материале рассчитывают температуру процесса карбонизации, вы- числ ют величину отклонени  между измеренным и заданным значени ми содер- летучих компонентов в карбонизованном материале и между измерен- ньм з начением насыпной плотности карбонизованного материала и скорректированным значением насыпной плотности абсолютно сухого исходного материала , корректируют температуру в печи пропорционально этим вычисленным величинам отклонени  и рассчитанному значению теьтературы процесса карбонизации , сравнивают температуру в

   печи с заданным граничный значением и при достижении температурой в печи заданного граничного значени  уменьшают расход исходного материала до снижени  температуры в печи.