Способ автоматического регулирования процесса обжига строительных материалов и устройство для его осуществления

 

<и> 697432

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВНДЕТЕЛЬСТВУ

:(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140777(21) 2508592/29-33

Союз Советских

Социалистических

Республик

h с присоединением заявки ¹

С 04 В 7/44

F 27 D 19/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК.66,041 9 (088, 8) пУбликовано 15.11.79. Бюллетень №42

Дата опубликования описания 1811.79 (72) Авторы

Н. Ф. Архипов, В. H. 1)ариенко, В.И. Скуратов и В. И, Фомин (71) Заявитель (5 4 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ОББИГА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области автоматизации процессов обжига -,òðîительных материалов, содержащих в составе исходного сырья известняковую компоненту (CaCO ), и может использоваться в строительной промышленности при обжиге исходного сырья во вращающихся печах, реакторах, печах с установками для предварительной декарбонизации цементного сырья.

Известен способ автоматического регулирования процесса обжига клинкера, включающий поддержание заданной температуры в третьем и первом после печи теплообменниках и измене- 15 ние количества вторичного воздуха и расхода топлива в зависимости от концентрации углекислого газа в зоне декарбониэации (1), 20

Недостаток способа связан с тем, что концентрация углекислого газа в отходящих газах, используемая как параметр контроля зоны декарбон-=-ции, содержит помимо переменной составляющей, выделившийся в результате разложения известняковой компоненты, переменную составляющую от сжигания тоцлива, поэтому управляющие воздействия без учета этого Фактора 30 будут вносить ложные изменения в режим печи.

Наиболее близким к изобретению является способ автоматического регулирования процесса обжига строительных материалов, включающий;вычисление скорости кальцинирования и изменение расхода сырьевой смеси в зависимости от скорости кальцинирования, а также устройство для осуществления способа, включающее эадатчик скорости кальцинирования и блок сравнения, выход которого подключен к регулятору расхода сырьевой смеси. Этот способ заключается в тдм„ что гаэоанализаторами определяют содержание.СО, СО и О в отходящих газах вычисляют теоретическое содер>кание СО> при. условии полного сжигания топлива, затем рассчитывают скорость кальцинирования и используют ее для управления режимом печи, например изменяют расход сырьевой смеси (2), Недостаток этого способа связан с тем, что вычисление скорости кальцинирования на основании измерения компонент в отходящем газе при условиях высокой температуоы и запыленности не дает необходимой точности, связано с большими затратами на техничес697432 цинирования в данный момент по уравнению ехр Е }" " где V — значение скорости кальциниронания в данный момент;

}} — количество сырьевой смеси, участвующей н реакции;

N — процентное содержание известконогО компонента н сырьевой смеси;

К вЂ” коэффициент скорости реакций, рассчитываемый по формуле к=ае Е фТ, где а и е — постоянные величины, имеющие свое значение для каждой реакции;

Я вЂ” универсальная газовая постоянная;

} — абсолютная температура. кие средства измерения, которые требуют дублиронания и дополнительного обслуживающего персонала для их эксплуатации.

Цель изобретения — повышение точности регулиронания.

Это достигается тем, что н способе автоматического регулирования процесса обжига строительных материалов, включающем вычисление скорости кальцинирования и изменение преиму- 1р щественно расхода сырьевой смеси в зависимости от скорости кальциниронания, дополнительно измеряют весовое содержание известнякового компонента в сырьевой смеси и температуру н зоне декарбонизации и вычисляют коэффициент скорости реакции по измеренной температуре в зоне декарбонизации, а вычисление скорости кальциниронания осуществляют путем умножения весового содержания известнякового компо20 нента н сырьевой смеси на коэффициент скорости реакции. Кроме того, устройство для осуществления способа, включающее .Задатчик скорости,кальциниронания и блок сравнения, выход которого подключен к регулятору расхода сырьевой смеси, дополнительно снабжено датчиком процентного содержания известнякового компонента н сырьевой смеси, датчиком температуры в зоне декарбониэации, измерителем веса сырьевой смеси, задатчиком пропорциональной составляющей скорости реакции, эадатчиком непропорциональной составляющей скорости реакции, функциональным блоком, блоками умножения, причем датчик процентного содержания соединен с первым входом первого блока умножения, второй нход которого соединен с измерителем веса сырье- 4(} вой смеси, выход первого блока умножения соединен с первым входом второго блока умножения, датчик температуры подключен к первому входу функционального блока, ко второму входу которого подключен задатчик непропорциональной составляющей скорости реакции, выход функционального блока соединен с первым входом третьего блока умножения, ко второму входу третьего блока умножения подключен задатчик пропорциональной составляющей скорости реакции, выход третьего блока умноженйя соединен со Вторым входом второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, а второй вход блока сравнения подключен к задатчику скорости калъциниронания.

Сущность способа заключается в бО следующем.

Измеряют весовое содержание известнякового компонента н сырьевой смеси и температуру в зоне декарбониэации. Далее вычисляют скорость каль- б5

Разложение карбоната кальция происходит н, так назынаемой, зоне декарбонизации, от температуры которой функционал но зависит величина коэффициента скорости реакции, Таким образом, измеряя весовое содержание известняковой компоненты н сырьевой смеси и температуру в зоне декарбонизации„ вычисляют скорость кальцинирования, которую затем используют для изменения расхода сырьевой смеси.

Устройстно для реализации способа приведено на чертеже.

Оно работает следующим образом.

Датчиком 1 процентного содержания известнякового компонента н сырьевой смеси служит кнантометр, сигнал с которого поступает на вход блока умножения 2. На другой вход этого же блока подается сигнал веса сырьевой смеси с измерителя 3 всей сырьевой смеси, н качестве которого используется несоизмерительное устройстно любого типа, с выхода блока умножения 2 сигнал, пропорциональный весовому содержанию СаСО> в сырьевой смеси, поступает на вход блока умножения

4. В качествЕ датчика 5 температуры н зоне декарбонизации используется термопара, сигнал с которой подается на вход функционального блока 6 °

На другой вход этого же блока поступает сигнал непропорциональной составляющей с эадатчика 7, который выставляется вручную. С выхода функционального блока 6 сигнал подается на вход блока умножения 8. На другой вход блока умножения поступает сигнал с задатчика 9 пропорциональной составляющей. Задатчик 9 выставляется вручную. Выход блока умножения

8 соединен со вторым входом блока умножения 4. С выхода блока умножения 4 сигнал подается на вход блока сравнения 10. На другой вход блока сравнения 10 поступает сигнал

697432 задания скорости кальцинирования с эадатчика 11, выставляемого вручную.

Сигнал рассогласования с выхода блока сравнения 10 может быть использован в качестве входного, например, для регулятора расхода сырьевой смеси 5 (на чертеже не показан) °

При увеличении весового, содержания Са СО в сырьевой смеси увеличи3 вается величина выхода блока умножения, в блоке сравнения происходит вычитание этой величины и задания.

Регулятор расхода сырьевой смеси изменяет расход сырьевой смеси в сторону уменьшения до ликвидации величи ны рас согласов ани я .

При уменьшении весового содержания

Са СО> регулятор увеличивает расход сырьевой смеси.

При увеличении температуры в зоне декарбонизации уменьшается величина выхода функционального блока б„ что вызывает уменьшение сигнала на выходе блока умножения 4, и регулятор изменяет расход сырьевой смеси в сторону увеличения.

При уменьшении же температуры регу- лятор снижает расход сырьевой смеси.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса обжига строительных мат ери an ов, в ключ ающи и вычислени е скорости кальцинирования и измеНение преимущественно, расхода сырьевой 35 смеси в зависимости от скорости кальцинирования, о т л и ч аю щи и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополни "åëüíî измеряют весовое содержание известнякового ком-1О поиента в сырьевой смеси и температypv в зоне декарбониэации и вычисляют коэффициент скорости реакции по измеренной -,емпературе в зоне декарбони эации, а вычисление скорости кальци- 45 нирования осуществляют путем умножения весового содержания известнякового компонента в сырьевой смеси на коэффициент скорости реакции.

2, Устройство для осуществления способа по п.1,включающее задатчик скорости кальцинирования и блок сравнения, выход которого подключен к регулятору расхода сырьевой смеси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что . устройство дополнительно снабжено датчиком процентного содержания известнякового компонента в сырьевой смеси, датчиком температуры в зоне декарбонизации,измерителем веса сырьевой смеси, задатчиком пропорциональной составляющей скорости реакции, задатчиком непропорциональной составляющей скорости реакции, фуйкциональным блоком, блоками умножения, причем датчик процентного содержания соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого соединен с измерителем веса сырьевой смеси, выход первого блока умножения соединен с первым входом второго бло- ка умножения, датчик температуры подключен к первому входу функционального блока, ко второму входу которого подключен задатчик непропорциональной составляющей скорости реакции, выход функционального блока соединен с первым входом третьего блока умножения, ко второму входу третьего блока умножения подключен эадатчик пропорциональной составляющей скорости реакции, выход третьего блока умножения соединен со вторым входом второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, а второй вход блока сравнения подключен к задатчику скорости кальциниров ани я.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 303298, кл. С 04 В 1/02, 1971.

2. Патент CQIA Р 3300196, кл.263-32, 1964 {прототип) .

697432

Составитель В.Алекперов

Редактор С.Лыжова Техред„Э.Чужик. Корректор Й.Горват

Заказ 6540/4 Тираж 702 Подписное

ЦЙИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35 Раушская наб.,д.4/5 филиал ППП Патент ; r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4