SU1753227A1 - Способ регулировани термической обработки материала в барабанном агрегате - Google Patents

Abstract

Использование: регулирование процессов обжига огнеупорного материала и термообработки осадков сточных вод в барабанных агрегатах. Сущность изобретени : измер ют температуру в пылевой камере и температуру отход щих газов в газоходе. Уменьшение расхода топлива в агрегат ведут при превышении температуры отход щих газов в газоходе зада иного максимального значени  и при заданном значении температуры в пылевой камере, а увеличение расхода отход щих газов из агрегата осуществл ют при превышении температуры отход щих газов заданного максимального значени  и при температуре в пылевой камере ниже минимального заданного значени .2 ил.

Description

Изобретение относитс  к процессам термообработки различных материалов в барабанном агрегате и может быть использовано , например, при регулировании процесса обжига огнеупорного материала во вращающейс  печи, при регулировании процесса термообработки осадков сточных вод на барабанных установках

Цель изобретени  - повышение качества регулировани .

На фиг. 1 представлена блок-схема устрэйства, реализующего способ регулировани  на барабанной установке, предназначенной дл  термообработки огнеупорного материала, например магнезита; на фиг. 2 - схема логического блока устройства,

На схеме (фиг.1) обозначены вращающийс  барабан 1, топка 2, пылева  камера 3. газоход 4, дымосос с направл ющим аппаратом 5 и устройство регулировани  процесса термообработки, Устройство содержит датчик 6 температуры отход щих газов в газоходе, датчик 7 температуры в пылевой камере, сумматоры 8-10, задатчик 11 минимально допустимого значени  температуры в пылевой камере, задатчик 12 максимально допустимого значени  температуры в пылевой камере, задатчик 13 максимально допустимого значени  температуры в газоходе, диодные блоки 14-16, логический блок 17, исполнительный механизм 18 на линии подачи топлива в топку 2 и сигнализатор 19 аварийной ситуации. Логический блок 17 (фиг, 2) состоит из компараторов 20 и 21 и регул торов 22 и 23,

Способ регулировани  осуществл етс  следующим образом,

В топку 2 установки поступают топливо и воздух, Образующийс  в результате горени  теплоноситель поступает в барабан 1, сюда же противотоком поступает и материа

ы ю ю

XI

ал, подлежащий термообработке Продвига сь под воздействием вращени  барабана по установке, материал, нагрева сь, подвергаетс  термообработке, а теплоноситель , двига сь в противоположную сторону, охлаждаетс  Удаление отход щих из установки газов осуществл етс  дымососом. Причем расход отход щих газов, удал емых дымососом из газохода 4, определ етс  степенью открыти  направл ющего аппарата 5 (аппарат имеет жалюзи, расположенные в потоке газа, которые под воздействием сигнала управлени  «в измен ют угол поворота ). Термообработка материала должна осуществл тьс  при минимальном избытке воздуха в топке 2, что обеспечивает наиболее высокую температуру обжига материала в барабане 1 Поступление материала в установку может осуществл тьс  через неподвижную пылевую камеру 3, в которой оседает часть переносимой газом из барабана мелкой фракции материала Расход подаваемого в топку установки воздуха определ етс  степенью открыти  направл ющего аппарата, и тем больше расход, чем больше степень открыти .

С помощью датчика 7, задатчиков 11 и 12, сумматоров 8 и 9, диодных блоков 14 и 15 определ ют отклонение температуры газа в пылевой камере выше заданного максимально допустимого значени  или ниже максимально допустимого значени .

При этом сигнал t пк с датчика 7 соответствует температуре газа в пылевой камере , а сигнал tr - температуре отход щего газа в газоходе Поступа  на сумматор 8, сигнал t п к с датчика 7 сравниваетс  на1 нем с сигналом дп к min минимально Допустимого значени , устанавливаемого и формируемого задатчиком 11 Разностный сигнал а tn к - дп к min с сумматора 8 поступает на диодный блок 14, вырабатывающий сигнал

01

ГО при «1 0 , ч«1 приоп 0,

Однопол рный положительный сигнал аи по вл етс  на выходе блока 14 только в случае, если сигнал tnк больше сигнала

дп к min.

Сигнал t п к с датчика 7 одновременно поступает и на сумматор 9, где сравниваетс  с сигналом дп к max соответствующим максимально допустимому значению температуры газа в пылевой камере, установленному задатчиком 12 Сигнал аз, формируемый сумматором и равный оз

tn к - дп к max, поступает на блок 15, выра- . батывающий сигнал

алГО при оз О, L 1 при аз 0.

Таким образом, на выходе блока 15 по вл етс  релейный однопол рный сигнал,

равный 1, только при превышении температурой газа в пылевой камере максимально допустимого значени , определенного сигналом дп.ктах , указывающий на создание аварийной ситуации, когда эта температура

значительно превысила заданное минимально допустимое значение. Поступа  на сигнализатор 19, сигнал подключает в нем, например, звуковую сигнализацию наличи  аварийной ситуации.

С помощью датчика 6, сумматора 10, задатчика 13 и блока 16 оцениваетс  текущее значение температуры отход щих газов в газоходе установки. Датчиком 6 отслеживаетс  сигнал tr, соответствующий

температуре газа в газоходе установки, который , поступа  на сумматор 10, сравниваетс  с сигналом grmax, установленным на задатчике 13. Разностный сигнал as tr - 9r max с сумматора поступает на блок 16,

который детектирует разнопол рный сигнал 6 по следующей зависимости:

35

06;

ГО при «5 О, las при 05 О

Однопол рный положительный сигнал Of, диодного блока 16, указывающий на превышение температурой отход щих газов в

газоходе заданного задатчиком 13 значени  gr max, поступает на вход логического блока. Блок 17 (фиг. 2), воспринимающий сигнал %, ОА и %, вырабатывает управл ющие воздействи  в виде сигналов от; и с®, измен ющих расход топлива и газа через установку . При этом с помощью компаратора 20 и регул тора 22 логического блока осуществл етс  воздействие на исполнительный

механизм 18, измен ющий расход топлива.

Сигналы О2, ОА и ое, поступа  на компаратор 20, преобразуютс  им в сигнал

55

Ai

toa при ал 0, аг - ai и од as, О в остальных случа х

Таким образом AI - ог при

tn к max tn к tn к min И tr tr max

Этот сигнал, принимающий либо положительное значение «2, либо значение О, поступает на регул тор 22, отрабатывающий пропорциональный (П) закон управлений по следующей зависимости:

TlJ L+tf7 KiAi,

где Ti - посто нна  времени фильтра регул тора 22;

Ki - коэффициент усилени  регул тора 22;

t- врем .

Поскольку значение At не может принимать отрицательных значений, то значение выходного сигнала регул тора 22 мен етс  только в положительной области. Поступа  с логического блока 17 на исполнительный механизм 18, сигнал ai воздействует на него , заставл   измен ть расход топлива на устаночку по следующей зависимости:

GT GT н - К2 07,

где GT.H - максимальный расход топлива через исполнительный механизм 18 (устанавливаетс  обслуживающим персоналом исход  из необходимого проходного сечени , обеспечивающего поддержание технологического процесса термообработки, кг/с;

К2 - коэффициент передачи механизма 18 по каналу сигнал ai - расход топлива через исполнительный механизм

Исход  из приведенной зависимости, исполнительный механизм 18 может либо уменьшать расход топлива, либо увеличивать в зависимости от величины положительного значени  О7, но не может превышать установленного значени  GT н.

Одновременно сигналы он и (Хе в блоке 17 (фиг, 2) поступают на компаратор 21, который вырабатывает сигнал

А2

/Об при OB 0 и «2 О, О в остальных случа х

Сигнал Ki, принимающий либо положительное значение Ой, когда температура газа в газоходе превышает заданное максимально допустимое значение и температура газа в пылевой камере ниже минимально заданного значени  ( аг 0), либо значение, равное 0 когда не выполн ютс  услови 

tn к mln tn к tn к max И tr tr max

поступает на пропорциональный (П) регул тор 23, вырабатывающий сигнал

Т2

das dt

+ 08 КзА2„

где Та - посто нна  времени регул тора 23; Кз - коэффициент усилени  регул тора 23.

Поступа  с логического блока 17 на вход направл ющего аппарата 5 дымососа, сигнал GS преобразуетс  им, измен   расход отход щих газов, а следовательно, и воздуха в топку 2 по зависимости

Сэ Сэ н + К4 «в.

где Сэ н - минимальный расход газа через направл ющий аппарат 5 (устанавливаетс 

обслуживающим персоналом исход  из не- обходимого проходного сечени , обеспечивающего поддержание технологического процесса термообработки), кг/с;

КА - коэффициент передачи аппарата 5

по каналу сигнал as - расход отход щих газов через направл ющий аппарат.

Отсюда следует, что аппарат 5 может либо увеличивать расход подаваемого в установку воздуха, а следовательно, и расход

газа по установке, либо уменьшать этот расход з зависимости от величины положительного значени  GQ, но расход при этом не может быть меньше установленного значени  Сэ Ив случае, например, увеличени  (уменьшени ) расхода подаваемого в топку 2 установки топлива, вызванного увеличением (уменьшением) давлени  в линии подачи топлива, уменьшаетс  (увеличиваетс ) температура газа в пылевой камере и температура газа в газоходе, увеличиваетс  (уменьшаетс ) величина сигналов tn к и tr с датчиков 6 и 7, температура т.п.к в пылевой камере превысила (не превысила) заданного минимально допустимого значени , сигнал (Xi с блока 14 положителен (равен нулю), а температура газа в газоходе превысила (не превысила) заданное задатчиком 13 максимально допустимое значение, что соответствует по влению положительного значени  (значени  равного нулю) сигнала Об. При этом сигнал с блока 15 Q4 0, что указывает на отсутствие превышени  температурой газа в пылевой камере заданного задатчиком 12 максимально допустимого значени . Логический блок 17, воспринима  выработанные сигналы, осуществл ет воздействие на механизм 18, уменьша  расход топлива, если температура газа в пылевой камере

выше минимально заданного значени  ( (ti щ и температура в газоходе выше максимально заданного значени  ( щ 5), Уменьшение величины расхода топлива относительно установленного значени  GT.H осуществл етс  пропорционально величине сигнала а% Ai регул тором 22 блока 17, вырабатывающим сигнал от до тех пор, пока температура газа не снизитс  до заданного минимально допустимого значени  в пылевой камере либо до заданного максимально допустимого значений в газоходе. При этом в момент времени, когда температура газа в газоходе снижаетс , приближа сь к заданному максимально допустимому значению (az положительно и уменьшаетс ), управл юща  величина сп с блока 17 заставл ет исполнительный механизм 18 увеличивать расход топлива относительно предыдущего значени , но не более От н. В случае превышени  температурой газа в пылевой камере заданного максимально допустимого значени  («4 1) на сигнализатор 19 поступает релейный сигнал, равный 1, соответствующий , например, напр жение 10В, включающий звуковую сигнализацию, При отсутствии преч.шэни  температурой газа в пылевой ка..;ере этого заданного максимально допустимого значени  сигнал с блока 15 ОА -- 0 и сигнализатор 19 не фиксирует наличие аварийной ситуации.

Если температура газа з пылевой камере будет оставатьс  ниже заданного минимально допустимого значени  ( C/LI - 0) и температура в газоходе также будет ниже заданного максимально допустимого значени  ( а& - 0), то логический блок не воздействует на расход топлива, оставл   максимально допустимое проходное сечение исполнительного механизма 18.

Если температура газа в пылевой камере примет значение ниже заданного минимально допустимого значени  ( OL 0), а температура в газоходе будет выше заданного максимально допустимого значени  (Об положительно и равно os), что указывает на процесс догорени  топлива в гозохо/,8 4 установки, логический блок 17 вырабатывает управл ющий сигнал «в, направленный на увеличение расхода воздуха через установку и воздействующий на увеличение степени открыти  направл ющего аппарата 5

до тех пор, пока температура газа в пылевой

камере не поднимаетс  выше заданного

максимально допустимого значени  (щ положительно ) либо температура газа в газоходе не снизитс  ниже установленного задатчиком 13 допустимого значени  («6 0). При этом в момент, когда температура газа в газоходе снижаетс , приближа сь, к

заданному максимально допустимому значению (as as) и значению«5уменьшаетс ), управл юща  величина «з с блока 17застав- л ет направл ющий аппарат 5 дымососа уменьшать его степень открыти , что приводит к снижению расхода воздуха в установку . Но расход газа через установку не может быть снижен ниже значени  Оэ.н, определ емого установленным ограничением на степень закрыти  направл ющего аппарата.

Таким образом, устройство регулировани , реализующее предлагаемый способ, предотвращает аварийные ситуации, св занные с превышением температуры газа по тракту установки, позвол ет предствращать перерасход топлива, добива сь его сжигани  в топке установки и тем самым обеспечива  поддержание температуры газа на максимальном значении по всему тракту барабанного агрегата,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ регулировани  термической обработки материала в барабанном агрегате, включающий измерение температуры в пылевой камере барабанного агрегата, изменение расходов топлива и отход щих газов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества регулировани , измер ют температуру отход щих газов в газоходе на выходе агрегата, изменение расхода

   топлива в сторону уменьшени  ведут при превышении температуры отход щих газов в газоходе на выходе агрегата заданного максимального значени  и при заданных значени х температуры в пылевой камере,

   а изменение расхода отход щих газов в сторону увеличени  осуществл ют при превышении температуры отход щих газов в газоходе на выходе агрегата заданного максимального значени  и при температуре в

   пылевой камере ниже минимального заданного значени .

   § т. 1

   от5лока/В ч JLG

   от $лока /Ј

   JS ,

   fta нс лрЈЈл юш,ии аппарат S