Устройство для управления температурным режимом кипящего слоя в обжиговом аппарате с порционной загрузкой материала

 

О П И С А Н И Е (, )98218О

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соез Советскин

Социалистическии

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.08.80 (21) 2977848/22.-02 (51)M. Кл. с присоединением заявки РЙ—

F 27 О 19/00

Гееудеретинный немнтет

CCCP (23) ПриоритетОпубликовано 30.05 ° 82 ° 6ктллетень Кв 20 не авлаи нзойретеннй н етнрытнй (53) УДК 66. 041.

° 5-52 (088.8) Дата опубликования ояисания 30 .05 . 82 (72) Авторы изобретения

А. Н. Ахмедов, И.Р. -О. Гасанов, В. C.Ковеле

И.Л. Подгоецкий, И.И. Пронин, В.Л. Подбере

В.И.Шварцер и 3.З.Шейнкерм

Всесоюзный научно-исследовательский и институт "Цветметавтоматика" и Кир алюминиевый завод (71 ) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕИПЕРАТУРНЫИ

РЕЖИИОИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ В 06ЖИГОВОИ АППАРАТЕ

С ПОРЦИОННОЙ ЗАГРУЗКОЙ ИАТЕРИАЛА

Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для управления процессом обжига. алунита.

Известно устройство, предназначенное для управления температурой в ме таллургических печах. Они содержат датчик температуры, регулятор и регулирующий орган, управляющий подачей топлива (11.

Применение указанного устройства то для обжиговых аппаратов недостаточно эффективно ввиду того, что загрузка аппарата алунитом производится .дискретно и неравномерно. При этом имеет место резкое изменение теплоемкости

15 слоя в аппарате, и система управления с фиксированными настройками не обеспечивает требуемого температурного режима в ряде ситуаций, например, при резком сокращении количества порций алунита, подаваемого в аппарат

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является автоматическое устройство регулирования температуры печи кипящего слоя при возгонке сурьмы из рудных материалов (2).

Известное устройство состоит из термопары, горячий слой которой помещен в кипящем слое, нормирующего и электропневматического преобразователей, регулятора температуры, датчика количества топлива, подаваемого в аппарат, регулятора топлива, регулирующего клапана, установленного на линии подачи топлива, причем выход термопары через нормирующий и электропневматический преобразователи соединен со входом регулятора температу.ры, а датчик количества топлива, подаваемого в аппарат, соединен с первым входом регулятора топлива . выход которого соединен с регулируемым клапаном.

Применение известного устройства для управления аппаратом обжига алунита в кипящем слое не представляет180 ф

5 о

25 эо

5О

3 932 ся возможным иэ-за особенностей этого процесса.

При обжиге алунита руда в аппарат загружается порциями с помощью камерных пневмонасосов, что не позволяет измерять ее мгновенный расход и регулировать загрузку аппарата. Колебания входного потока руды при .использовании известного устройства приводят к значительным отклонениям температуры от заданного значения. Кроме того, колебания входного потока руды приводят к изменению количества материала в аппарате и объема слоя.

При уменьшении объема слоя часть топлива сгорает не в слое, а выносится из него и сгорает в надслоевом ,пространстве аппарата, что приводит к потерям топлива. При этом происходит перенасыщение слоя топливом и увеличение количества сжигаемого в единицу времени топлива в слое, что приводит к повышению температуры слоя, увеличению потока газообразных продуктов горения,, покидающих слой, и, соответственно, к увеличению пылевыноса из аппарата.

При увеличении количества материала в аппарате растет тепловая инерционность объекта, что приводит к значительному уменьшению темперагуры и уменьшению степени дегидратации алунита, т,е. к потерям алунитовой руды.

Цель изобретения - уменьшение выноса материала из аппарата, увеличение извлечения сернистого ангидрида и глинозема и экономия топлива.

Поставленная цель достигается тем, что устройство состоит иэ термопары, горячий слой которой помещен в кипящем слое, нормирующего и электропневматического преобразователей, регулятора температуры, датчика количества топлива, подаваемого в аппарат, регулятора топлива, регулирующего клапана, установленного на линии подачи топлива, причем выход термопары через нормирующий и электропневматический преобразователи соединен со входом регулятора температуры, а датчик количества топлива, подаваемого в аппарат, соединен с первым входам регулятора топлива, выход которого соединен с регулируемым клапаном..

Кроме того, оно дополнительно содержит блок выделения постоянной составляющей сигнала термопары, два блока суммирования и блок преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал, причем выход нормирующего преобразователя соединен со входами блока выделения постоянной составляющей сигнала термопары и первым блоком суммирования, кроме того, к другому входу первого блока суммирования подсоединен выход блока выделения постоянной составляющей сигнала термопары, а выход первого блока суммирования подсоединен ко входу блока преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал, выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования, к другому входу второго блока суммирования подсоединен выход регулятора температуры, а выход второго блока суммирования соединен к второму входу регулятора подачи топлива в аппарат.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из термопары 1, холодный спай которой помещен в кипящем слое, нормирующего преобразова-. теля 2, электропневматического преобразователя 3, регулятора 4 температуры, блока 5 выделения постоянной составляющей сигнала термопары, блоков 6 и 7 суммирования, блока 8 преобразования амплитуды переменной составляющей сигнала термопары в аналоговый сигнал, регулятора 9 подачи топлива, регулирующего клапана 10 и расходомера 11.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал термопары 1 после усиления и преобразования нормирующим преобразователем 2 и электропневматическим преобразователем 3 поступает в регулятор 4 температуры, выходной сигнал которого используется в качестве задания для,регулятора 9.Регулятор 9 .в зависимости от величины температуры, уставки температуры и текущего значения подачи топлива формирует командный сигнал регулирующему клапану 10.

Коррекция сигнала задания регулятору 9 по количеству материала в аппарате осуществляется блоками 5-8.

Действие их основано на следующем принципе..

Подача очередной порции холодного материала в аппарат вызывает резкое уменьшение температуры материала в кипящем слое. Затем оно компенсиру. 932180 6

Формула изобретения ется сжиганием дополнительного количества топлива. Амплитуда изменения температуры определяется количеством материала в аппарате. Чем больше- материала, тем слабее воздействие порции холодного материала, тем меньше изменяется температура кипящего слоя.

Таким образом, блоки 5 и 6 выделяют переменную составляющую сигнала температуры, которая вызвана порцион- в ной подачей материала, блок 7 преобразует ее в аналоговый сигнал, и блок

8 производит суммирование сигналов, т.е. осуществляет внесение коррекции в сигнал задания регулятора 9. 15

Предлагаемое устройство может. быть реализовано на основе выпускаемых серийно приборов и модулей. Для преобразования сигнала термопары в пневматический сигнал могут быть применены и преобразователи ЭДС - ток типа ПТ-ТП-62 и ток - пневматический сигнал типа ЭПП-63, включенные последовательно. Регулирование температуры и расхода мазута можно осуществить с помощью пропорционально-интегральных регуляторов типа ПРЗ.21 системы

СТАРТ. 8 качестве сумматора применен прибор простейших алгебраических операций ПФ1.1, а в качестве блока пре- зв образования амплитуды переменной составляющей сигнала термопары в аналоговый сигнал - прибор прямого предварения ПФ2.1.

Экономический эффект от внедрения изобретения заключается в экономии технологического топлива (мазута) и уменьшении пылевыноса из аппарата.

С учетом амортизационных отчислений экономический эффект от внедрения устройства составляет 15360 руб.

Устройство для управления температурным режимом кипящего слоя в обжиговом аппарате с порционной загрузкой материала, состоящее из термопары, горячий слой которой помещен в кипящем слое, нормирующего и электропневматического преобразователей, регулятора температуры, датчика количества топлива, подаваемого в аппарат, регулятора топлива, регулирующего клапана, установленного на линии подачи топлива, причем выход термопары через нормирующий и электропневматический преобразователи соединен со входом регулятора температуры, а датчик количества топлива, подаваемого в аппарат, соединен с первым входом регулятора топлива, выход которого соединен с регулируемым клапаном, отличающее с я тем, что, с целью уменьшения пылевыноса, увеличения извлечения сернистого ангидрида и глинозема и экономии топлива, оно дополнительно содержит блок выделения постоянной составляющей сигнала термопары, два блока суммирования и блок преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал, причем выход нормирующего преобразователя соединен со входами блока выделения постоянной составляющей сигнала термопары и первым блоком суммирования, кроме того, к другому входу первого блока суммирования подсоединен выход блока выделения постоянной составляющей сигнала термопары, а выход первого блока суммирования подсоединен ко входу блока преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал, выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования, к другому входу второго блока суммирования подсоединен выход регулятора температуры, а выход второго блока суммирования соединен со вторым входом регулятора подачи топлива в аппарат.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматизация металлургических печей. Сборник под ред. О.И.Блинова, И., "Металлургия", 1975, с. 224-231.

2.Буровой И.А. Автоматическое управление процессами в кипящем слое.

И., "Металлургия", 1969, с.404-408.

Составитель А.Абросимов

Редактор А.фролова Техред 3. фанта Корректор Н.Стец

Заказ 3720/53 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал flllll "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4