Способ автоматического регулирования процесса получения извести

 

Изобретение относится к способу автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа из карбонатного сьфья, преимущественно в шахтных печах, и может быть использовано в пищевой про- М1)1шленности в производстве сахара, а также в химической промышленности. Целью изобретения является повышение качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатура- 1Д1онном газе. Схема реализации дан

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1 1094 A 1 (50 4 С 04 В 2/00 С 05 0 27/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4122698/23-26 (22) 23.09.86 (46) 15.03 ° 88. Бюл. Р 10 (71) Винницкий проектно-конструкторский технологический институт Научнопроизводственного объединения "Укрпищепроектмеханиэация" (72) П.С.Ушаков, Э.П.Ушаков и В.И.Король (53) 66 ° 012-52 (088.8) (56) Авторское снипетельство СССР

Р 1152942, кл. С 04 В 2/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 977425, кл. С 04 В 1/02, 198 1. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРО

ВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТИ (57) Изобретение относится к способу автоматического регулирования процес. са получения извести и сатурационного газа из карбонатного сырья, преимущественно в шахтных печах, и может быть использовано в пищевой промышленности в производстве сахара, а также в химической промьппленности.

Целью изобретения является повышение качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе. Схема реализации дан1381094 ного способа содержит шахтную печь 1, лебедки откРытиЯ эатвоРа скиповый подъемник 2, датчик (JI) 3 зочное устройство 14, Д 15 темперауровня шахты в печи, вторичный при- туры, регулятор (P) 16, И11 1

6 ИИ 17 заслонбор (ВП) 4, блок (Б) 5 управления, ки 18, газовый насос 19, ВП 20 с привод (П) 6 лебедки скипового по- встроенными эадатчиками 21 и 22 макдъемника Б 7, ложки, исполнительный симальной и минимальной температуры, механизм (Ш1) 8, регулирующие эа- Д 23 давления воздуха, Р 2 ха Р 24 ИМ 25 слонки (РЗ) 9 и 10, тягу 11, П 12 и РЗ 26. 1 ил.

Изобретение относится к способу автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа йз карбонатного сырья, преимущественно в шахтных печах, и может быть использовано в пищевой промышленности, в производстве сахара, а также в химической промышленности.

Цель изобретения — повышение качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе.

На чертеже представлена функциональная схема автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа в производстве сахара.

Шихту загружают в шахтную печь 1 с помощью скипового подъемника 2.

Механизмы дозирования подачи топлива и известняка в скиповый подъемник

2 на данной схеме не показаны.

Уровень шихты в печи контролируют датчиком 3 с вторичным прибором 4, который связан с блоком 5 управления, автоматически поддерживающем заданный уровень шихты в печи воздействием на привод 6 лебедки скипового подъемника 2.

Управляющий сигнал с блока 5 поступает на блок 7 логики, который связан с исполнительным механизмом

8 привода регулирующих заслонок 9 и 10 на верхнем отборе газа и на промежуточном отборе. Заслонка 9 и 10 кинематически связаны между собой общей тягой 11 таким образом, что при отборе газа через верхний отбор заслонка 9 открьгта, а заслонка 10 закрыта.

При промежуточном отборе газа заслонка 10 открьгга, а 9 закрьгга, С блока 7 логики управляющий сигнал выдается и на привод 12 лебедки открытия затвора 13 (опускание вниз) загрузочного устройства 14, Температуру печного газа измеряют датчиком 15, который через регулятор

16 управляет исполнительным мехаииз10 мом 17 заслонки 18, установленной на газопроводе рециркуляции после газового насоса 19, изменяя тем самым разрежение в печи. Датчик температуры 15 также соединен с вторичным

15 прибором 20 со встроенными эадатчиками 21 и 22 максимальной и минимальной температуры печного газа, выход с которого поступает в блок 7 логики.

20 Контроль давления воздуха (расход), подаваемого на горение в печь в зоне охлаждения извести, производится датчиком 23, сигнал с которого поступает на регулятор 24, управляющий исполнительным механизмом 25 регулирующей заслонки 26, установленной на воздуховоде. На регулятор 24 также поступает сигнал и от положения исполнительного механизма 17.

Способ автоматического регулирования процесса получения извести при производстве сахара осуществляют следующим образом.

Пример 1 ° В установившемся режиме работы печи при оптимальном положении уровня шихты и эоны обжига, расход загружаемой шихты в печь определяется расходом выгружаемой извести из печи.

Температура печного газа является важнейним показателем процесса обжига, и кроме того, по изме Hc нию этого

1381094 показателя можно судить о равномерности загрузки шихты и выгрузки извести.

Температура печного газа измеряется датчиком 15, сигнал с которого

5 поступает на вторичный прибор 20 со встроенными задатчиками 21 и 22 максимальной и минимальной температуры, а также на регулятор 16, Вторичный прибор регистрирует и показывает температуру печного газа.

При нормальной температуре печно— го газа управляющий сигнал с вторичного прибора 20 в блок 7 логики не поступает.

Регулятор 16 по величине сигнала с датчика 15 вырабатывает управлякщий сигнал по заданному закону регулирования и воздействует и-. исполни- 20 гельшж механизм 17 регулирующей заслонки 18, установленной на трубопроводе рециркуляции сатурационного газа, возвращаемого от нагнетательной коммуникации после газового rra- 25 соса 19 в коммуникап«ю на входе в газовый насос, обеспечивая тем самым необходимое разрежение в печи.

Подача воздуха на горение в печь обеспечивается с помощью контура стабилиэац«и. Величина давлек«я воздуха контролируется датчиком 23, сигнал с которого поступает на регулятор 24.

На регулятор 24 также поступает

35 и корректирующий сигнал по положению исполнительного механизма 17 заслонки 18.

Таким образом регулятор 24 вырабатывает управляющий сигнал исполнительному механ«зма 25 для перемещения заслонки 26 на воздуховоде в соответствие с изменившимся разрежен«ем в печи.

В установившемся режиме обжига иэвест« обеспечивается строгое соответствие количества отбираемых газов количеству выгружаемой извести.

В этом случае скорость продвижения фронта горения становится равной скорости опускания шихты, а следовательно, местоположение зоны горения и совпадающей с ней зоны обжига стабилизируется относительно высоты шахты печи.

Стабилизац«я местонахождения зоны

55 обжига, в свою очередь обеспечивает сохранение оптимальных тепловых показателей работы печи : температуры печного газа, выгружаемой извести

« степени обжига последней.

При снижении уровня шихты в процессе выгрузки извести иэ печи ниже заданного датчиком 3 вырабатывается

« передается посредством вторичного прибора 4 сигнал в блок 5, управляющ«й совместно с блоком 7 логики механ«эмами загрузки шихты в печь.

Управляющий сигнал с блока 7 логики поступает на исполнительньпr механ«зм 8 приводов ззслонок 9 и 10, B результате чего эас гонка 9 закрывается, а заслонка 10 открывается, в результате чего отбор газа из печи. начинает осуществляться через промежуточный отбор. Как толька произошло указанное переключение заслонок с бпока 7 логики вторым управляющим сигналом включается привод 12 лебедки открытия затвора 13 (опускан«е вниз) загрузочного уc TporrcTr:а 14., Ъыта, находяцаяся в загрузочном устройстве, высыпается равномерно в печь.

По истечении определеннс-.го времени (7 — 10 с) автоматически закрывается затвор 13 (привод 12 лебедки поди«мается вверх), в результате чего блок 7 лог«ки выдает управляющий сигнал на исполнительный механизм 8 для переключения заслонок: заслонка

9 открывается, а заслонка 10 закрывается, в результате чего вновь отбор газа из печи начинает производиться через верхний отбор.

Переключение заслонок для отбора газа с верхнего на промежуточный производится перед каждым циклом загрузки шихты в печь, чем обеспечивается снижение подсоса воздуха, а следовательно, и кислорода в дымовые газы через загрузочное устройство в результате чего повышается концентрация диоксида углерода (СО ) в печном газе, Чем меньше содержание ГО в сату L ран«онном газе, тем больше количс ство газа требуется для процесса сатурации и тем больш«ми будут потери тепла.

Их величина колеблется от 1 до

2Z пара к массе перерабатываемо,r свеклы. Разница в 17. весьма суцественно сказывается на расходе тепла.

Кроме того, чем больше требуется сатурационного газа, тем больше расход воды на его охлаждение, тем боль1381094 го из печи печного газа.

Сигнал обратной связи по положению регулирующей заслонки 18 от исполнительного механизма 17 поступает на регулятор 24, который вырабатывает управляющий сигнал и через исполнительный механизм 25 изменит положение заслонки 26 на воздуховоде, в результате чего уменьшается подача воздуха в печь на горение.

Уменьшение количества воздуха, поступающего на горение в печь, щ иводит к снижению интенсивности проесса горения, а следовательно, и емпературы отходящих газов.

Вторичный прибор 20 регупирует величину измеренной температуры, сравнивает с величиной на эадатчик 21 и при обнаружении превышения измеренной температуры против заданной, выдает управляющий сигнал в блок 7 логики, который посредством,Исполнительного механизма 8 производит

55 ше количество сбросных вод и расход электроэнергии на газовые компрессоры.

Все это свидетельствует о важно5 сти поддержания концентрации СО в сатурационном газе на максимально возможном уровне.

Кроме того, состав сатурационного газа существенно влияет на скорость карбонизации и качество очистки соков. Кислород, присутствующий в газе, вызывает окисление ряда несахаров, в результате чего повышается цветность сока, а также приводит к новышенному коррозийному износу оборудования, Пример 2. При нарушении технологического режима обжига, на.пример в случае превышения темпера- 20 туры печного газа выше допустимой, сигнал с датчика 15 поступает на входы регулятора 16 и вторичного прибора ?О со встроенными задатчиками 21 и 22 максимальной и минимальной тем- 25 пературы отходящих газов.

Регулятор 16 преобразовывает входной сигнал в соответствии с заложенным в его основу законом регулирования и посредством исполнительного механизма 17 открывает заслонку 18 на трубопроводе рециркуляции печного газа, в результате чего увеличивается количество рециркулируемого печного газа и соответственно умень35 шается на то же количество отбираемопереключение заслонок — заслонка 10 закрывается, а 9 открывается, после чего отбор газа из печи производится только через верхний отбор. При этом, переключение заслонок с верхнего отбора на промежуточный не производится и при загрузке шихты в печь. Блок 7 логики выполняет это условие до тех пор, пока температура отходящего печного газа не войдет в заданные пределы.

При восстановлении эоны горения относительно высоты шахты печи в заданных пределах, что подтверждается определенной температурой отходящего печного газа, действие регулятора 16 в дальнейшем сводится к стабилизации установившейся зоны горения, при этом блок 7 логики управляет промежуточным отбором газа при очередном цикле загрузки шихты в печь.

Пример 3. Снижение темпера— туры отходящего печного газа ниже допустимого предела свидетельствует о том, что зона обжига извести сместилась вниз, уменьшилась и высота зоны охлаждения, в результате чего повышается температура выгружаемой извести, снижается степень обжига, приводящая к повышению недопала в извести.

Система автоматики среагирует на это и сигнал о снижении температуры печного газа с датчика 15 гоступает па вторичный прибор 20 и регулятор

16. Последний управляющим сигналом посредством исполнительного механизма 17 закроет заслонку 18 на трубопроводе рециркуляции, увеличив тем самым разрежение в печи, а следовательно, и увеличивая поступление воздуха на горение, необходимого для подъема зоны горения вверх. Регулятор 24 подачи воздуха на горение также увеличивает его подачу, получив сигнал обратной связи положения регулирующей заслонки 18 от исполнительного механизма 17 °

Вторичный прибор 20 сравнивает измеренную температуру с величиной на эадатчике 22 и при обнаружении отклонения выдает управляющий сигнал на исполнительный механизм 8, в результате чего открывается заслонка

10 для отбора газа через промежуточный отбор и закрывается заслонка 9 верхнего отбора.

1 181094 изноднтельность завода на 27,5 т свеклы.

Составитель Г. Огаджанов

Техред А. Кравчук Корректор H. Король

Редактор И. Сегляник

Заказ 1158/24

Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

Тем самым обеспечивается увеличение разрежения по оси шахты печи, что приводит к большему поступлению воздуха на горение, а следовательно

5 и к ускорению подъема эоны горения до оптимального уровня.

При достижении температуры отходящих газов установленных значений, что подтверждает нахождение эоны обжи-0

ra в оптимальной зоне, действие регуляторов 16и 24 в дальнейшем сводится к стабилизации установившейся эоны обжига, а блок 7 логики переключит отбор газа с промежуточного на верхний.

Таким образом, стабилизация местоположения эоны горения и повышение концентрации диоксида углерода (СО ) в печном rase позволяют улучшить тех- 20 нологические показатели процесса обжига-расход тепла и степень обжига, а повышение концентрации диоксида углерода и снижение содержания кислорода в печном газе существенно 25 положительно влияют на процесс очистки сока и качество получаемых соков.

Применение данного способа автоматического регулирования процесса получения извести по сравнению с 30 известным позволяют снизить расход известняка и топлива, а также повысить концентрацию диоксида углерода и снизить содержание кислорода в печном газе, что положительно влияет

35 на процесс очистки и качество получаемых соков, и в конечном итоге способствует снижению содержания сахара в мелассе, т.е. повышению. выхода сахара.

Внедрение способа автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа в производстве сахара повысит производительность завода на 1,887., что дает возможность увеличить суточную проФормула и з о б р е т е и и я

Способ автоматического регулирования процесса получения извести, включающий регулирование уровня шихты в печи изменением ее подачи и загрузочное устройство печи, верхнего и промежуточного отборов сатурационного rasa иэ печи, подачу воздуха в печь, измерение текущего значения температуры сатурационного газа на выходе печи и сравнение его с верхним и нижним предельными значениями, отличающийся тем, что, с целью повышения качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе, осуществляют регулирование температуры сатурационного газа на выходе печи изменением разрежения в лечи путем регулирования величины рециркулиции сатурационного газа, сравнивают текущее значение уровня шихты в печи с заданным значением, и при текущем значении уровня шихты в печи, меньшем заданного значения, закрывают верхний и открывают промежуточный отборы сатурационного газа из печи и осуществляют подачу шихты из загрузочного устройства в печь, при достижении текущего значения температуры сатурационного газа верхнего предельного значения закрывают промежуточный и открывают верхний отборы сатурационного газа из печи, а при достижении текущего значения температуры сэтурационного газа нижнего предельного значения рткрывают промежуточный и закрывают верхний отборы сатурационного газа из печи, а подачу воздуха в печь корректируют в зависимости от величины рециркуляции сатурационного rasa.