Способ управления процессом обжига в реакторе кипящего слоя
Изобретение относится к способам управления процессами обжига в реакторах кипящего слоя, может найти применение при обжиге цементного клинкера и позволяет повысить производительность реактора и качество продукта. Способ заключается в том, что корректируют выгрузку материала из реактора по величине рассогласования между текущим и заданным значением высоты плотного слоя. Текущее значение высоты плотного слоя определяют из аналитической зависимости, в которую входят величины скорости ожижающего агента, удельного веса обожженного материала и перепада давления в слое, измеряемые в процессе обжига. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ЕНИЯ.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695371/26 (22) 03.04,89 (46) 23.07.91. Бюл. М 27 (71) Государственный всесоюзный научноисследовательский институт цементной промышленности (72) М.A.:-;ердиян, И.И.Воронков, В.H.Êîâшарь и ГИ.Ветохина (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N. 581984. кл. В 01 3 8/24, 1975.
Авторское свидетельство СССР
М 421876, кл. F 27 В 15/00, 1972. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ
ОБЖИГА В РЕАКТОРЕ КИПЯЩЕГО СЛОЯ
Изобретение относится к способам управления процессами обжига в реакторах кипящего слоя и может найти применение в промышленности строительных материалов в цементной, химической и других отраслях промышленности при обжиге материалов в аппаратах кипящего слоя.
Цель изобретения — увеличение производительности реактора и улучшение качесгеа продукта.
Сущность способа заключается в следу1РЩЕМ.
Улучшение показателей процесса обжигв достигается при уменьшении высоты кипящего слоя, однако, при этом усложняется регулирование из-за уменьшения тепловой инерции слоя. Увеличение высоты кипящего слоя (количества материала в слое) обеспе„„5U„„166@269 А1 (Я1з F 27 В 15/00, 6 05 0 27!00 (57) Изобретение относится к способам управления процессами абж1га в реактара-.::; кипящего слоя, может найти применение пр«обжиге цементного клинкера и позволяет повысить производительность реактора и качества продукта. Способ заключается ь том, что корректируют выгрузку материала из реактора по величине рассогласования между текущим и заданным значением высоты плотного слоя. Текущее значение высоты плотного слоя определл пот из аналитической зависимости, а катару:а Вхо дят величины скорости ожижающега агента, удельного веса. обожженного материала и перепада давления в слое, измеряемые в про,ессе обжига. 1 ил. чивает большую тепловую его инерцию и облегчает управление им, что снижает показатели обжига из-за уменьшения интенсивности процессов, Оптимальный теплообмен в слое и улучшение качества обожженного материала достигаются при определенных количестве материала и его порозности. Оптимальнае количество материала в кипящем слое определяют экспериментальным nóтем. В процессе обжи а стабилизацию заданного количества материала осуществляют по высоте плотного слоя при известном насыпном ега удельном весе. Высоту плотного слоя определяют на основе экспериментальных исследований, исходя из следующей математической зависимости
Н1 = — (К1(Р1-Рo) K2(1 1 1t1ro)+A), 1
1665209 где Н вЂ” высота плотного слоя; у- насыпной вес материала, кг/м;
К>, К вЂ” коэффициенты пропорциональности;
Р1 — текущий перепад давления в кипяЩем слое, кг/м;
Po — перепад давления для минимального слоя при критической скорости ожижаюЩего агента (начало кипения), кг/м;
wj — текущая скорость ожижающего агента, м/с;
wp — критическая скорость начала кипения, м/с;
А — постоянная величина давления, кг/м, На чертеже представлена блок-схема устройства, позволяющего реализовать г) редлагаемый способ, Устройство содержит реактор 1, термоrlapy 2, задатчик 3 температуры, регулятор
4, исполнительный механизм 5 загрузки сырья, датчик 6 скорости ожижающего агента, датчик 7 насыпного удельного веса, датчик 8 перепада давления, вычислительный лок 9. задатчик 10 высоты плотного слоя, регулятор 11 расхода готового продукта, исполнительный механизм 12 выгрузки продукта.
Способ осуществляют следующим. образом.
В кипящем слое реактора I температуру материала измеряют термопарой 2, сигнал которой одновременно с сигналом эадатчика 3 поступает на элемент сравнения регулятора 4, управляющего исполнительным механизмом 5 загрузки сырья в реактор 1.
При отклонении температуры материала в реакторе 1 от заданной регулятор 4 с помощью исполнительного механизма 5 увеличивает или уменьшает количество сырья, поступающего в реактор, в зависймости от
Знака отклонения температуры а реакторе от заданной. При равенстве температуры в реакторе заданной регулятор стабилизирует подачу материала, Сигналы датчика 6, измеряющего скорость ожижающего агента, датчика 7, измеряющего насыпной удельный вес материала, датчика 8 измеряющего перепад давления в кипящем слое, поступают в вычислительный блок 9, где в соответствии с приведенной выше формулой, автоматически с определенной периодичностью вычисляется текущая высота плотного слоя материала и сравнивается с заданным ее значением задатчика 10 в элементе сравнения регулятора 11, который в зависимости от знака отклонения увеличивает или уменьшает выгрузку материала из реактора 1, воздействуя на исполнительный механизм 12 выгрузки продукта.
Пример. Предварительно экспериментальными исследованиями на реакторе при обжиге клинкера крупностью (5-10) мм с удельным насыпным весом
5 1" — (1450-1500) кгlм определяют соответстз вующие зависимости, для которых известными методами аппроксимации выбрана эмпирическая формула
Н = — (К1(Р -Pp) K (w1 wp)+A).
У
При критичес кой скорости начала
5 кипения wp = 2 6 м/с и перепаде давления
Ро=- 337 кг/м, расчетые коэффициенты
Ki = 1,2; К2 = 150, а постоянная А = 150 кг/м . г
При работе реактора измеряют текущее значение скорости ожижающего агента, на20 . 1 пример w> = 3 — м/с, насыпной вес клин2 кера + 1470 кг/м и перепад давления в з кипящем слое P> = 500 кг/м .
После подстановки указанных значений
25 в формулу определяют высоту слоя
Н =- 0,168 м, Изобретение позволяет улучшить качество обжига материала и увеличить производительность реактора за счет
30 оптимизации ведения процесса в реакторе.
Формула изобретения
Способ управления процессом обжига в реакторе кипящего слоя, включающий регулирование подачи сырья в зависимости от температуры B реакторе и выгрузки продукта в зависимости от высоты кипящего слоя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности реактора и
40 качества продукта, дополнительно измеряют величину перепада давления в кипящем слое, скорость ожижающего агента, удельный вес обожженного материала, определяют значение высоты Н плотного слоя
45 материла по формуле
H = (К1(Р1 Po) K2(wl wo) + А), 1
Y где — удельный насыпной вес продукта, кг/м;
Ki, K2 — коэффициенты пропорциональности;
P> — текущий перепад давления в кипя55
2, Po — перепад давления в минимальном слое при критической скорости (начало кипения) ожижающего агента, кг/м;
w> — текущая скорость ожижающего агента, м/с;
1665209
Составитель Г.Кротков
Редактор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор Э.Лончакова
Заказ 2384 Тираж 397 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101
w< — критическая скорость(начало кипения) ожижающего агента, м/с;
А — постоянная величина давления, „ у 2. сравнивают вычисленное значение высоты плотного слоя с его заданным значением и по величине рассогласования корректируют выгрузку продукта из реактора.
