Устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оснащенной запечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания.со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспирационного и запечного да1мососоп, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов , блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором тогшива,с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа,с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля и обеспечения безопасности обслуживаю , щего персонала, оно снабжено анализирующим блоком, двумя пламенноионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первьв компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, вькод второго пламенно-ионизационного детектора - через второй компаратор с вторым входом логического блока ИЛИ, а анализирующий блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование первого сужения , смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом сужении и соединенныСО 05 ми с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий сосел тавляет 2,5-5% сечения смесительной камеры, а диаметр второго сужения выбирают из неравенства , где 7. - скорость пылегазовой смеси во втором сужении; CT-Z,- диаметр второго сужения, - вязкость пыпегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирают из соотношения

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% 011

О А

y F 27 D 19/00 С 04 В 7/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . 4 Т -,. У У .: ":= „, г

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4с 2

>азоо, (21) 3401589/29-33 (22) 01.03.82 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) В.В. Шутов, Л.В. Кузьмин и Н.Э. Степанов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (53) 66. 041. 9 (088.8) (56) 1. Тимченко И.И. и др. Эффектный метод анализа дымовых газов вращающихся печей, работающих на мазуте. — "Цемент", 1968, N - 6, с. 15-21.

2. Ав горское свидетельство СССР

Р 935696, кл. F 27 D 19/OG, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА

СЫРЬГВОЙ СМЕСИ ВО ВРА!ЦАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оснащенной запечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспирационного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов, блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором топлива,с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа,с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля и обеспечения безопасности обслуживающего персонала, оно снабжено анализирующим блоком, двумя пламенноионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первый компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, Ъ. выход второго пламенно-иониэационного детектора — через второй компаратор с вторым входом логического блока ИЛИ, а анализирующий блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование первого сужения, смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом сужении и соединенны1 ми с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий составляет 2,5-57о сечения смесительной камеры, а диаметр второго сужения выбирают из неравенства где — ск. рость пылегазовой смеси во втором сужении; А — диаметр второго сужения, ) — вязкость пылегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирают из соотношения

А |А4 -Ч,М, где а"ъ — диаметр третьего сужения, сФ„ — диаметр аналитической камеры, Ч вЂ” скорость пыпегазовой смеси в газоходе, Чъ — скорость пыпегазовой смеси в аналитической камере.

Цель изобретения — повышение качества контроля и обеспечение безопасности обслуживающего персонала.

Это достигается тем, что устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, оснащенной запечным теплообменником с гаэоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие .органы.аспирационного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососон, блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором топлива, с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа, с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, снабжено

Изобретение относится к способам автоматического управления и защиты .процесса обжига цементных сырьевых материалов и может быть использовано при автоматизации процессов произ- 5 водства цемента.

Известно устройство для защиты электрофильтров вращающихся печей, включающее гаэозаборное устройство с фильтром, дроссель, поглотитель, пробоотборник, четырехходовой кран, трехходовые краны, колонки с углем и с алюмогелем, детектор и реометр, измеряющий Н, СО, СНц и С Н ГЦ.

Недостаток данного устройства заключается в низкой надежности работы газозаборного устройства пропитывания фильтра мокрой цементной массой (клинкерная. печь, смешанная с влагой, выделяемой газом); последняя :-Йтвер- 20 девает и отбор газа на анализ прекращается.Кроме того,у данного прибора время измерения составляет около t 5 мин, а время прохождения пылегазовой смеси по газоходу составляет несколько секунд, следовательно устройство не позволяет обеспечить своевременную реакцию на появление несгоревшего топлива в пылегазовой смеси в газоходе и предотвратить "хлопок" (взрыв" )в 30 электрофильтре.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, оснащенной эапечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспира- 40 ционного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов, блок задержки, блок настройки сопротивления линии 45

\ подсоса воздуха и логический блок ИЛИ выход которого соединен с дозатором топлива, с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного воздуха, с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки входом высоковольтного источника питания электрофильтра Г21.

Недостатками этого устройства являются низкая надежность фотодатчика и датчика разрежения при работе в пыпегазовой смеси, а также наличие выносной трубки отбора, так как наличие поворотов в непосредственной близости перед трубкой отбора вносит возмущения на поток пылегазовой смеси, что приводит к сепарации пыпегазовой смеси, вследствие чего испытываемая проба оказывается не представительной. з 1113650 4

45 анализирующим блоком, двумя пламенно-ионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первый компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, выход второго пламенноионизационного детектора — через второй компаратор с вторым логи- ческого блока ИЛИ, а анализирующий 1О блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование 15 первого сужения, смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом суже- 20 нии и соединенными с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий составляет 2,5-5Х сечения смесительнои камеры, а диаметр второго сужения выбирают иэ неравен- 25 ства

Блок 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха стоит на линии 20 подсоса воздуха, которая соединена с отверстиями на диффузоре первого сужения анализирующего блока

6.Блок IO зажигания соединен со свечой зажигания 7.Выход первого пламенно-ионизационного детектора 8 соединен через первый компаратор 11 с первым входом логического блока ИЛИ 13.Выход второго пламенно-ионизационного детектора 9 соединен через второй компаратор 12 с вторым входом логического блока 13 ИЛИ. Выход логического блока 13 ИЛИ соединен с входом дозатора расхода топлива 5, с регулирующим органом 19 аспирационного дымососа 4 через регулятор 18 аспирационного дымососа 4, с регулирующим органом 15 запечного дымососа 2 через регулятор 14 запечного дымососа 2, с запирающим входом высоковольтного источника питания 17 злектрофильтра 3 через блок задержки 16.

Устройство работает следующим образом.

Часть пыпегазовой смеси йз теплообменника, которая проходит по газоходу 1, пройдет чере анализирующий блок 6.

В смесительной камере анализирующего блока 6 пылегазовая смесь смешивается с воздухом, который поступает в смесительную камеру через отверстия, расположенные на диффузоре первого сечения. Воздух в смеситепьную камеру поступает по линии 20 подсоса воздуха под действием разре— жения в газоходе 1. Гасход воздуха на линии 20 подсоса воздуха регулируется блоком 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха. В аналитической камере аналиэирую d4>,2800 - 3 =4 = 4 / V„

55 где Vz — скорость пылегазовой смеси

30 во втором сужении;

c z — диаметр второго сужения; — вязкость пылегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирается из соотношения 3S где Н вЂ” диаметр третьего сужения, с „ — диаметр аналитической камеры, — скорость пылегазовой смеси в гаэоходе, Vy- скорость пылегазовой смеси в аналитической камере.

На фиг.1 изображено устройство для автоматического контроля защиты процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, на фиг. 2 — анализирующий блок, разрез.

Устройство содержит газоход 1, запечной дымосос 2, электрофильтр 3, аспирационный дымосос 4, доз тор 5 расхода топлива, трубку 6 отбора, свечу 7 зажигания, два пламенно-иониэационных детектора 8 и 9, блок 10 зажигания,два компаратора 11 и 12, логический блок 13 ИЛИ, р;гулятор 14 запечного дымососа 2, рсгулирующий орган 15 запечного дь1мососа 2, блок

16 задержки, высоковольтный -источник 17 питания электрофильтра 3, регулятор 18 и регулирующий орган 19 аспирационного дымососа 4, линию 20 подсоса воздуха и блок 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха.

Анализирующий блок (фиг. 2) выполнен в виде трубки с первым сужением

22, отверстиями 23, смесительной камерой 24, вторым сужением 25, аналитической камерой 26 и третьим сужением 27.

1 113650 щего блока 6 находится свеча 7 зажигание, на вход которой подается напряжение с блока 10 зажигания.

Если на пыпегазовой смеси имеется несгоревшее топливо, то свеча 7 зажигания воспламенит его и пламя зарегистрируется пламенно-ионизационными детекторами 8 и 9.

Сигнал с первого пламенно-ионизационного детектора 8 подается на вход компаратора 1 1, который срабатывает при,превышении входным сигналом заданной величины. С выхода компаратора

1l релейный сигнал подается на первый вход логического блока 13 ИЛИ.

Сигнал с второго пламенно-ионизационного детектора 9 через второй компаратор 12 подается на .второй вход логического блока 13 ИЛИ. Работа компаратора 12 аналогична работе компаратора 11. Два пламенно-ионизационных детектора 8 и 9 необходимы для того, чтобы обеспечить работу устройства при выходе из строя одного из них, Сигнал на выходе логического блока 13 ИЛИ присутствует при наличии сигнала на одном из его входов и подается на дозатор расхода топлива 5 с целью уменьшения подачи топлива печь, на регулирующий орган 19 аспирационного дымососа 4 через регулятор 18 аспирационн го дымососа 4 с целью уменьшения разряжения, создаваемого аспирационным дымососом 4, на регулирующий орган

15 запечного дымососа 2 через регулятор 14 запечного дымососа 2 с целью увеличения разрежения, создаваемого запечным дымососом 2, а также на запирающий вход высоковольтного источника 17 питания электрофильтра

3 через блок 16 задержки с целью отключения электрофильтра 3 на интервал времени, равный или больший, чем время прохождения газового потока от точки отбора до места выброса отходящих газов в атмосферу, отсчитывая от момента конца регистрирования наличия пламени двумя пламенно-иониэационными детекторами 8 и 9, н плюс время осаждения твердых частиц в электрофильтре 3.

Анализирующий блок 6 работает следующим образом.

В смеси". ельной камере 24 происходит смешивание пыпегазовой смеси с воздухом. Воздух в смесительную камеру 24 поступает через отверстия

23. Экспериментально установлено, что суммарное сечение отверстий 23 должно быть 2,5-5Х сечения смесительной камеры 24, так как для нормального горения топлива необходимо 5-6Х кислорода,от общего количества пылегазовой смеси, находящейся в трубке отбора.

Внутренний диаметр второго сужения 25 выбирается из неравенства l5 > воо, где Vg — скорость пылегазовой смеси во втором сужении 25;

20 с4 — диаметр второго сужения 25;

Р— вязкость пыпегазовой смеси.

В аналитической камере 26 происходит воспламенение несгоревшего топлива и регистрирование вспышек пламенно-ионизационными детекторами.

Диаметр третьего сужения 27 выбирают из соотношения

А А = 4/%4

30 где d> — диаметр третьего сужения 27, <А — диаметр а налитнч ес кой камеры 26;

Ч» — скорость пылегазовой смеси в аналитической камере 26;

Ч вЂ” скорость пылегаэовой смеси в газоходе.

40 Скорость отходящих газов в аналитической камере 26 выбирается из условия надежного воспламенения и устойчивого горения топлива в аналитической камере 26 . Экспери45 ментально установлено, что оптимальной является скорость Vj = 1-1,3 м/с.

Устройство позволяет полностью исключить "хлопки" (взрывы) в электрофильтре, тем самым исключить повреждения оборудования и поражения обслуживающего персонала, так как отключение электрофильтра осуществляют при появлении в газоходе частиц топлива.

1113650

Из веппообненника

Составитель В. Алекперов

Техред М.Надь Корректор М. Иаксимишннец

Редактор M. Недолуженко

Заказ 6605/33

Тираж 577 Подписное

ВНИИПП Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул . Проектная,4