Способ автоматического управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

 

т„ха .т т

1п1 586 14l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.04.76 (21) 2350368/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 10.03.78 (51) М. Кл.". С 04В 7/44

Г 27D 19/00

Госуаарствеииый комитет

Соттета Мииистрав СССР

А0 делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.041.9 (088.8) (72) Авторы изобретения

Я. Е. Гельфанд, А. Д. Кацман, А. А. Первозванский, В. К. Савчков и

В. И. Шидлович

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов и Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявители (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ОБЖИГА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

Изобретение относится к производству строительных и других материалов во вращающихся печах, работающих по мокрому способу производства, например к цементной промышленности.

Известны способы автоматического регулирования процесса обжига сырьевой смеси во вращающихся печах, например, для производства цементного клинкера (1).

Однако такой способ нс обеспечивает высокой эффективности печи.

Известен также наиболее близкий к изобретению способ автоматического управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение температуры материала в зоне подогрева и температуры отходящих газов, изменение расхода отходящих газов и топлива, а также стабилизацию расхода сырьевой смеси (2).

Недостатки указанного способа заключаются в том, что используемые для управления расходом топлива сигналы от датчиков темпе" ратуры материала недостаточны для стабилизации режима обжига. Кроме того, в õîðå работы вращающейся печи возникает значительное количество внешних и внутренних возмущений. Всякое возмущение на одном конце печи приводит к возмущению на другом конце. При известных способах пе учитывается взаимного влияния управляющих воздействий на регулируемые параметры из-за несвязанного регулирования. И, наконец, использование управления расходом отходяших газов в зависимости только от температуры отходя5 щих газов недостаточно для стабилизации процесса в зоне сушки.

Цель изобретения — повышение качества управления.

Это достигается тем, что при способе авто10 матического управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающем измерение температуры материала в зоне подогрева и температуры отходящих газов, изменение расхода отходящих газов и топ15 лива, а также стабплизацшо расхода сырьевой смеси, дополнительно измеряют средний размер кусков материала на выходе печи и вращающий момент приводного двигателя печи, выделяют из измеренных значений темпе20 ратуры материала в зоне подогрева и среднего размера кусков материала на выходе печи низкочастотные составлятощие и изменяют расход отходящих газов в обратно пропорциональной зависимости от значения температуры

25 отходящих газов и низкочастотной составляющей значения температуры в зоне подогрева и в прямо пропорциональной зависимости от значения вращающего момента приводного двигателя печи и низкочастотной составляю.

30 щей зпачсния среднего размера кусков матс586141 риала на выходе печи, а расход топлива изменяют в обратно пропорциональной зависимости от значений температуры отходящих газов, вращающего момента приводного двигателя печи и низкочастотных составляющих значений температуры в зоне подогрева и среднего размера кусков материала на выходе печи.

На чертеже представлена схема системы, реализующей предлагаемый способ.

Схема включает в себя печь 1, датчик 2 среднего размера кусков материала на выходе печи, датчик 3 вращающего момента приводного двигателя печи, датчик 4 температуры материала в зоне подогрева, датчик 5темпераратуры отходящих газов, блоки б и 7 фильтрации сигналов датчиков 2 и 4, соответственно, регулятор 8 расхода топлива и регулятор 9 расхода отходящих газов, систему 10 стабилизации расхода сырьевой смеси.

Способ автоматического управления процессом обжига осуществляют следуюшим образом.

В процессе обжига сырьевой смеси в печи система 10 стабилизирует расход сырьевой смеси, поступающей в печь. Сигналы с датчиков 3 и 5, а также с блоков б и 7 поступают на регуляторы 8 и 9, настройки которых выбирают из условия автономности и минимума колебательности.

Если в ходе процесса обжига сигналы датчиков 4 или 5 увеличиваются, то регулятор 9 уменьшает расход отходящих газов. При этом регулятор 8 подает такой сигнал, чтобы расход топлива уменьшился, а сигнал датчика 2 остался неизменным. Вместе с тем, как уменьшение расхода отходящих газов, так и уменьшение расхода топлива приводят к уменьшению сигналов датчиков 4 и 5.

В случае уменьшения сигналов датчиков 4 или 5 регулятор 9 увеличивает расход отходящих газов, а регулятор 8 — расход топлива, при этом сигнал датчика 2 остается неизменным. Изменения расходов топлива и отходящих газов производятся до тех пор, пока заданная и текущая величины сигналов датчика

4 не сравняются.

Если изменения хода процесса сушки происходят с частотой, период которой меньше времени движения материала по зоне сушки, то регуляторы 8 и 9 реагируют только на изменения сигнала датчика 5, так как изменения сигнала датчика 4 не проходят через блок 7, пропускающий лишь низкочастотные изменения сигнала.

Когда же изменения хода процесса сушки происходят с частотой, период которой больше времени движения материала по зоне сушки, то регуляторы 8 и 9 реагируют на изменения сигнала датчика 4 и на изменение сигнала датчика 5, Изменение расхода отходящих газов определяется алгебраической суммой сигналов на выходе датчика 5 и блока 7. Причем преимущественное влияние сигнала с блока 7 в области частот, период которых больше времени движения материала по зоне сушки, обес50

5

45 печивается заданием большего коэффициента усиления по цепям 4, 7 и 9 и 4, 7 и 8 по сравнению с цепями 5, 9 и 5, 8.

Если в ходе процесса обжига сигналы датчиков 2 и 3 увеличиваются, то регулятор 8 уменьшает расход топлива, а регулятор 9 увеличивает расход отходящих газов таким образом, чтобы сигнал датчика 4 остался неизменным. При этом как уменьшение расхода топлина, так и увеличение расхода отходящих газов приводят к уменьшению сигналов датчиков 2и 3.

В случае уменьшения сигналов датчиков 2 и

3 регулятор 8 увеличивает расход топлива.

При этом регулятор 9 уменьшает расход отходящих газов, чтобы сигнал датчика 4 остался неизменным.

Когда изменения степени обжига происходят с частотой, период которой меньше времени движения материала по зонам спекания и охлаждения, то регуляторы 8 и 9 реагируют только на изменение сигнала датчика 3, так как изменения сигнала датчика 2 не проходят через блок 6, пропускающий лишь низкочастотные изменения сигнала.

При изменениях степени обжига с частотой, период которой больше времени движения материала по зонам спекания и охлаждения, ре-гуляторы 8 и 9 реагируют как на изменения сигнала датчика 2, так и на изменение сигнала датчика 3. Изменение расхода топлива определяется алгебраической суммой сигналов на выходе датчика 3 и блока б. Причем преимущественное влияние сигнала блока б в области частот, период которых больше времени движения материала по зонам охлаждения и спекания, обеспечивается заданием большего коэффициента усиления по цепям 2, б, 8 и

2, б 9 по сравнению с 3, 8 и 3, 9.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает стабилизацию процесса обжига в печи и, как следствие, большую стойкость футеровки в результате снижения температурных колебаний, а также снижение удельного расхода топлива на обжиг, т. е. повышение эффективности работы печи.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, включающий измерение температуры материала в зоне подогрева и температуры отходящих газов, изменение расхода отходящих газов и топлива, а также стабилизацию расхода сырьевой смеси, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения качества управления, дополнительно измеряк)т средний размер кусков материала на выходе печи и вращающий момент приводного двигателя печи, выделяют из измеренных значений температуры материала в зоне подогрева и среднего размера кусков материала на выходе печи низкочастотные составляющие и изменяют расход отходящих газов в обратно пропорциональной зависимости от значения температуры отходящих газов

586141 толли Во

Составитель В. Адекперов

Тсхред Л. Гладкова

Корректор Л, Котова

Редактор Т. Кузьмина

Подписное

Заказ 2716/9 1Лзд. Мв 1004 Тира>к 778

1ЛПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 и низкочастотной составляющей значениятемпературы в зоне подогрева и в прямо пропорциональной зависимости от значения вращающего момента приводного двигателя печи и низкочастотной составляющей значения среднего размера кусков материала на выходе печи, а расход топлива изменяют в обратно пропорциональной зависимости от значений температуры отходящих газов, вращающего момента приводного двигателя печи и низкочастотных составляющих значений температуры в зоне подогрева и среднего размера кусков материала на выходе печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 110705, кл. С 04 В 7/44, 1957.

2. Лещинская А. B. и др. Автоматическое регулирование процесса обяига и сушки в про10 мышленности строительных материалов. Л., «Стройиздат», 1969, с. 72 — 73,