Устройство для автоматического регулирования загрузки шаровой вентилируемой мельницы с проходным сепаратором и рециркуляцией газовоздушной смеси

 

Союз Соввтских

Социалистичвских

Рвспублик

Гесудерстеенньй иеметет ссср ее делам ызабретеней и атнрмтнй (72) Авторы изобретения

Я. E. Гельфанд, Э. Я. Гутерман, А. Б. Смолянский и В. В. Шутов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО .ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ЗАГРУЗКИ ШАРОВОЙ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ МЕЛЬНИЦЫ

С ПРОХОДНЫМ СЕПАРАТОРОМ И РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ

ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к устройствам для автоматического управления процессом измельчения в вентилируемых шаровых мельницах и может найти применение в металлургии, промышленности строительных материалов и других отраслях промышленности, где используется тонкое измельчение топлива и сырьевых

° материалов.

Известно устройство, для автоматического регулирования загрузки шаровых вентилируеhoax мельниц, содержащее регулятор загруаки,на входе которого подключены сигналы датчиков расхода аэродинамического потока и аэродинамического сопротивления мельницы (1).

Недостатком данного устройства является то, что любые возмущения по аэродинамическому режиму компенсируются только за счет изменения загрузки мельницы, что приводит к снижению производительности агрегата., Известно другое устройство для автоматического регулирования загрузки шаровой вентилируемой мельницы с проходным сепаратором и рециркуляцией газовоздушной смеси, содержащее регулятор загрузки мельницы с датчиком степени заполнения барабана мельниць, ;датчик уровня материала в выходной горловине мельницы и датчик аэродинамического сопротивления мельницы f2).

Недостатком указанного устройства применительно к современным вентилируемым мельницам с проходными сепараторами является то, что оно не учитывает воэможности регулирования аэродинамического режима мельницы, что приводит к снижению производительности агрегата, а также не предусматривает регулирования степени измельчения готового продукта.

Целью изобретения является оптимизация процесса измельчения продукта.

Эта цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования загрузки шаровой вентилируемой мельницы с проходным сепаратором и рециркуляцией газовоздушной смеси, содержащее регулятор загрузки мельницы с датчиком степени заполнения барабана мельницы, датчик уровня материала в выходной горловине мельницы и датчик аэродинамического сопротивления мельницы, введены

69119 мельничный дымфсос, газоход, дозатор, регули. рующие органы расхода газовоздушной смеси сепаратора и расхода газовоэдушной смеси на рциркуляцию, датчики расхода газовоэдушной Смеси и степени измельчения готового продук та, регуляторы расхода газовоздушной смеси, степени измельчения готового продукта и расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию, первый и второй задатчики загрузки мельницы, конечный выключатель регулирующего органа, 1О расхода газовоздушной смеси и конечный выключатель регулирующего органа сепаратора, причем выход регулятора загрузки мельницы через дозатор соединен с мельницей, мельнич- . ный дымосос соединен с датчиком расхода га- 15 зовоздушной смеси, выход которого подключен к одному входу регулятора расхода газовоздушной смеси, другой вход которого соединен с датчиком уровня материала в выходной rbpI ловине мельницы, один выход регулятора рас- 2О хода газовоздушной смеси подключен к одному входу регулирующего органа расхода газовоздушной смеси, друтой вход которого через размыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа расхода газовоздушной

Смеси соединен с другим выходом регулятора расхода газовоздушной смеси, который через замыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа расхода газовоздушной смееи подключен ко входу первого эадатчика ЗО загрузки мельйици, выход которого подключен к одному входу. регулятора загрузки мельницы, датчик уровня материала в выходной горло. вине мельницы через регулятор расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию соединен 35 с регулирующим органом расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию, датчик степени измельчения готового продукта подключен ко входу регулятора степейй измельчения готово- го продукта, один выход которого соединен 4О с одним входом регулирующего органа сепара -:тора, другой вход которого через размыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа сепаратора подключен к другому входу регулятора степени измельчения готового продукта, который через замыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа сепаратора сбедйнен со входом второго задатчика загрузки мельницы, выход которого подключен к другому входу регулятора загрузки мельницы.

Блок-схема устройства для автоматического регулирования загрузки шаровой вентилируемой мельниць с проходным сепаратором и рециркуляцией гаэовоздушной смеси изображена иа чертеже и содержит дозатор 1, мельницу

2, сепаратор 3, мельничный дымосос 4, газо. ход 5 аэродшамического потока на рецирку3

4 ляцию, регулирующий орган 6 расхода газовоэдушной смеси, регулирующий орган 7 сепара- тора, регулйрующий орган 8 расхода гаэовоздушной смеси на рециркуляцию, датчик 9 степени заполнения барабана мельницы, датчик

1 10 расхода гаэовоздушной смеси, датчик 11

;степени измельчения готового продукта, датчик

12 уровня материала в выходной горловине

,мельницы, датчик 13 аэродинамического сопро тивления мельницы, регулятор 14 загрузки мельницы, регулятор 15 расхода газовоздушной смеси, регулятор 16 степени измельчения готового продукта, регулятор 17 расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию, первый 18 и второй 19 задатчики загрузки мельницы, конечный выключатель 20 регулирующего органа расхода газовоздушной смеси, конечны выключатель 2» регулирующего органа сепаратора; замыкающий контакт 22 конечного в рключателя 20, размыкающий контакт 23 конечного выключателя 20, замыкающий контакт 24 конечного выключателя 21, размыкающий контакт 25 конечного выключателя 21.

Исходный материал поступает через доэирующее устройство 1 в мельницу 2. Готовый продукт отделяется в сепараторе 3, неиэмельченный продукт возвращается в мельницу. Мельничный дымосос 4 обеспечивает движение газовоздушной смеси через мельницу 2 и сепаратор

3. Часть общего газовоздушного потока после дымососа 4 поступает на рециркуляцию в газоход 5. Датчик 9 степени заполнения барабана мельницы подключен к входу регулятора 14, задание которому устанавливается задатчиками

18 и 19. Выход регулятора 14 соединен с дозатором 1. Датчик 10 расхода газовоздушной смеси подключен к входу регулятора 15, ко второму входу которого подключен датчик 12 уровня материала в выходной горловине мельницы. Один выход регулятора 15 соединен с регулирующим органом 6 расхода.газовоздушной смеси, а другой выход через размыкающий контакт 23 конечного выключателя 20 соединен с регулирующим органом 6 и через замыкающий контакт 22 конечного выключателя

20 соединен со входом задатчика 18 загрузки мельницы. Датчик 11 степени измельчения готового продукта подключен ко входу регулятора 16. Один выход регулятора 16 соединен с регулирующим органом 7; а другой выход через размыкающий контакт 25 конечного выключателя 21 соединен с регулирующим органом 7 и через контакт 24 конечного выключателя 21 соединен с входом задатчика 19 загрузки мельницы. Датчик 13 аэродинамического сопротивления мельницы подключен ко входу регулятора 17, выход которого соединен с регулирующим органом 8;

691193 6

Устройство работает следующим образом.

Регулятор 14, воздействуя на доэирующее устройство 1, изменяет питание мельницы в зависимости от степени заполнения барабана мельницы, Регулятор 15 осуществляет стабилизацию расхода газовоздушной смеси на задан ном уровне с помощью регулирующего органа

5, В зависимости от сигнала датчика 12 уровня материала в выходной горловине мельницы пронсходит автоматическое изменение стабили- 10 эируемого значения расхода газовоэдушной смеси. Если для стабилизации расхода газовоздушной смеси требуется увеличить его текущее значение, а положение регулирующего органа 6 соответствует максимально возможному значению расхода, то в результате размыкания конечного выключателя 20 размыкается контакт 23, замыкается контакт 22 и регулятор

15 осуществляет необходимое воздействие на задатчик 19 загрузки мельницы.

Регулятор 16 осуществляет стабилизацию степени измельчения готового продукта на за;данном уровне с помощью регулирующего органа 7. Стабилизируемое при этом значение

25 степени измельчения готового продукта устанавливается по технологической карте. Если для стабилизации степени измельчения готового продукта требуется увеличить текущее значение, т. е. изменить положение регулирующего органа 7 в сторону "меньше", а его текущее положение соответствует настройке сепаратора на отделение наиболее тонких фракций, то в результате раэмыкания конечного выключателя

21 размыкается контакт 25, замыкается контакт 24 и регулятор 16 осуществляет уменьшение задания регулятору 14 загрузки мельницы с помощью задатчика 18, Регулятор 17 осуществляет компенсацию изменений аэродинамического сопротивления мельницы, в том числе вызываемых работой регуляторов 15 и

1б,с помощью регулирующего органа 8, На производительность мельницы оказывают влияние следующие условия: ф 45

1) степень измельчения готового продукта должна быть не ниже заданного значения, определяемого технологической картой;

2) пропускная способность барабана мельницы, определяемая степенью заполнения ба-,. рабана (датчик 9) и аэродинамическим сопро50 тивлением мельницы (дат пгк 13), должна обеспечить эффективное измельчейие при нормальном прохождении материала через мельницу без образования завалов;

3) расход газовоэдушной смеси должен

55 быть таким, чтобы при данном расходе материала обеспечивалось поступление материала из мельницы в сепаратор без его залегания в гаэоходе и оседания в выходной горловине мельницы.

Если условие 3 нарушается, то уровень материала в выходной горловине мельницы увеличивается, что фиксируется датчиком 12.

При этом увеличивается задание регулятору

15, обеспечивающему стабилизацию расхода гаэовоздушной смеси. Если регулятор требует увеличения расхода газовоздушной смеси, а возможности его дальнейшего увеличения исчерпаны (регулирующий орган б достигает конечного положения), то описываемое устройство обеспечивает устранение нарушения путем соответствующего воздействия на загрузку мельницы. Таким образом, снижение производительности агрегата происходит только после того, . как исчерпаны все возможности воздействия на аэродинамический режим. При уменьшении уровня материала в выходной горловине мельницы регулятор 15 срабатывает в сторону

"меньше", регулирующий орган б сдвигается в сторону "меньше", а конечный выключатель

20 отключает выход "больше" регулятора 15 от задатчика регулятора загрузки и вновь подключает этот выход регулятора к регулирующему органу 6.

- Если условие нарушается, что фиксируется датчиком 11, то регулятор 16, срабатывая в сторону "меньше-", обеспечивает перемещение регулирующего органа сепаратора 7 в направлении отделения более тонкого продукта. Если перемещение регулирующего органа 7 в этом направлении вплоть до конечного положения не обеспечивает поддержания заданной точносп, то при срабатывании конечного выключателя 21 выход "меньше" регулятора 16 отключается от регулирующего органа 7 и подключается к эадатчику 18 регулятора загрузки мельницы. Таким образом, снижение производительности происходит при нарушении условия.

1 только после того, как исчерпаны возможности настройки сепаратора на отделение более тонкого продукта. При уменьшении степени измельчения материала регулятор 16 срабатывает в сторону "больше", регулирующий орган

7 сдвигается с конечного положения, а контакты конечного выключателя 21 отключают выход "меньше" регулятора 16 от задатчика

18 регулятора загрузки мелыпщы и вновь подключают выход регулятора 16 к регулирующему органу 7. При этом происходит уменьшение расхода недоизмельченного материала, возвращаемого в мельницу, уменьшение степени заполнения барабана мельницы и соответствующее увеличение производительности мельницы регулятором загрузки 14 по сигналу датчика 9. Изменение общего расхода гаэовоздушной смеси при изменении положения регулирую691193

30

50 щего органа сепаратора компенсируются регулятором 15, стабилизирующим общий расход гаэовоздушной смеси.

При работе регуляторов 15 и 16 происходят изменения общего расхода гаэовоздушной смеси и его перераспределение между участками тракта. Для того, чтобы эти изменения не при -. ,вели к нарушению условий 1 и 2, устройство обеспечивает компенсацию изменений аэродинамического сопротивления мельницы, измеряемого датчиком 13, путем изменения расхода газовоздушной смеси, поступающей на рециркуляцию, с помощью регулятора 17 и регулирующего органа 8. При увеличении расхода газовоздушной смеси через мельницу (росте аэродинамического сопротивления мельницы) увеличивается вероятность выноса недоизмельченных частиц из мельницы, что может привести к нарушению условия 1. В этом случае для компенсации увеличения расхода газовоэдутпной смеси через мельницу, регулятор 17 увеличивает расход газовоздушной смеси, поступающей на рециркуляцию. Если этого увеличения недостаточно, то нарушение условия 1 устраняется, регулятором 16 по вышеописанной схеме. При уменьшении расхода газовоздунпгой смеси через мельницу ухудшаются условия прохождения материала вдоль мельницы, Для компенсации уменьшения расхода гаэовоздушйой смеси через мельницу регулятор 17 уменьшает расход гаэовоздушной смеси, поступающей на рециркуляцию при помощи регулирующего органа 8, Если этого уменьшения недостаточно, то нарушение условия 2 устраняется регулятором 14 в соответствии с изменением сигнала, датчика степени заполнения барабана мельницы

9. Таким образом аэродинамическое сопротивление мельницы поддерживается на уровне, обеспечивающем нормальное прохождение материала вдоль мельницы.

В результате работы устройства производительность мельницы будет подцерживаться на оптимальном уровне при выполнении задания по степени измельчения готового продукта.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирова ния загрузки шаровой вентилируемой мельницы с проходным сепаратором и рециркуляцией газовоздушной смеси, содержащее регулятор загрузки мельницы с датчиком степени заполнения барабана мельницы, датчик уровня

:материала в выходной горловине мельницы и датчик аэродинамического сопротивления мельницы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оптимизации процесса измельчения продукта, в него введены мельничный дымосос, гаэоход, дозатор, регулирующие органы расхода гаэовоэдушной смеси сепаратора и расхода гаэовоздушной смеси на рециркуляцию, датчики расхода газовоздушной смеси и степени измельчения готового продукта, регуляторы расхода газовоздушной смеси, степени измельчения готового продукта и расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию, первый и второй

10 задатчики загрузки мельницы, конечный выключатель регулирующего органа расхода газовоздушной смеси и конечный выключатель регулирующего органа сепаратора, причем выход регулятора загрузки мельницы через дозатор соединен с мельницей, 15 мельничный дымосос соединен с датчиком расхода гаэовоздушной смеси, выход оторого подключен к одному входу регулят ра расхода газовоздушной смеси, другой вход OTopoFO соединен с датчиком уровня матери а в выход20 ной горловине мельницы, один выход регулятора расхода гаэовоздушной смеси подключен к одному входу регулирующего органа расхода гаэовоэдушной смеси, другой вход которого через размыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа расхода газовоздушной смеси соединен с друтим выходом регулятора расхода газовоздушной смеси, который через замыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа расхода газовоэдушной смеси подключен ко входу первого задатчика загрузки мельницы, выход которого подключен к одному входу регулятора загрузки мельницы, датчик уровня материала в выходной. горловине мельницы через регулятор расхода гаэовоздутпной смеси на рециркуляцию соединен с регулирующим органом расхода газовоздушной смеси на рециркуляцию, датшк степени измельчения готового продукта подключен ко входу регулятора степени измельчения готового продукта, один выход которого соединен с одним входом регулирующего органа сепаратора, другой вход которого через размыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа сепаратора подключен к другому входу регулятора степени измельчения готового продукта, который через замыкающий контакт конечного выключателя регулирующего органа сепаратора соединен со входом второго задатчика загрузки мельницы, выход которого подключен к другому входу регулятора загрузки мельницы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 9257280, кл. В 02 С 25/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР У 344888, кл. В 02 С 25/00, 1971 (прототип).

691193

Составитель В. Андриевский

Техред М.Петко Корректор E. Папи

Редактор Л. Гамбург

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

Заказ 6092/4 Тираж 715 Нодписиое

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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