Способ управления процессом обжига в реакторе кипящего слоя

(57) Изобретение относится к способам управления процессами обжига в реакторах кипящего слоя, может найти применение при обжиге цементного клинкера и позволяет повысить производительность реактора и качества продукта. Способ заключается ь том, что корректируют выгрузку матеоиала из реактора по величине рассогласования между текущим и заданным значением высоты плотного слоя, Текущее значение высоты плотного слоя определяют из аналитической зависимости, а котору:о входят величины скорости ожижающего агента, удельного веса. обожженного материала и перепада давления в слое, измеряемые в процессе обжига. 1 ил. учно- тной чивает большую тепловую его инерцию и облегчает управление им. что снижает пока- О затели обжига из-за уменьшения интенсивности процессов, Оптимальный теплообмен у в слое и улучшение качества обожженного материала достигаются при определенных количестве материала и его порозности, Оптимальное количество материала в кипящем О слое определяют экспериментальным путем, В процессе обжиа стабилизацию заданного количества материала осуществляют по высоте плотного слоя при известном насыпном его удельном весе. Высоту плотного слоя определяют на основе экспериментальных исследований, исходя из следующей математической зависимости во с 1 щем ОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный всесоюзный нисследовательский институт цемпромышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 581984. кл. В 01,3 8/24, 1975.Авторское свидетельство СССРМ 421876, кл Г 27 В 15/00, 1972.(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМОБЖИГА 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 произдительности реактора и улучшение качева продукта.Сущность способа заключается в следуУлучшение показателей процесса обжиге 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) обеспеН = - ГК 1(Р 1-Ро)-К 2(ю 1-що)+А),1ггде Н - высота плотного слоя;у- насыпной вес материала, кг/м;К 1, К 2 - коэффициенты пропорциональности;Р 1 - текущий перепад давления в кипяЩем слое, кг/м 2;Ро - перепад давления для минимального слоя при критической скорости ожижаюЩего агента (начало кипения), кг/м;ю - текущая скорость ожижающегоагента, м/с;що - критическая скорость начала кипения, м/с;А - постоянная величина давления,кг/м,На чертеже представлена блок-схемаустройства, позволяющего реализоватьп редлагаемый способ,Устройство содержит реактор 1, термопару 2, задатчик 3 температуры, регулятор4, исполнительный механизм 5 загрузкисырья, датчик 6 скорости ожижающего агента, датчик 7 насыпного удельного веса, датчик 8 перепада давления, вычислительныйфлок 9. задатчик 10 высоты плотного слоя,Регулятор 11 расхода готового продукта, исг 1 олнительный механизм 12 выгрузки продукта.Способ осуществляют следующим. образом.В кипящем слое реактора 1 температуруматериала измеряют термопарой 2, сигналкоторой одновременно с сигналом эадатчика 3 поступает на элемент сравнения регулятора 4, управляющего исполнительныммеханизмом 5 загрузки сырья в реактор 1.При отклонении температуры материала вреакторе 1 от заданной регулятор 4 с помощью исполнительного механизма 5 увеличивает или уменьшает количество сырья,поступающего в реактор, в зависимости отЗнака отклонения температуры а реактореот заданной, При равенстве температуры вреакторе заданной регулятор стабилизирует подачу материала, Сигналы датчика 6,измеряющего скорость ожижающего агента, датчика 7, измеряющего насыпнойудельный вес материала, датчика 8 измеряющего перепад давления в кипящем слое,поступают в вычислительный блок 9, где всоответствии с приведенной выше формулой, автоматически с определенной периодичностью вычисляется текущая высотаплотного слоя материала и сравнивается сзаданным ее значением задатчика 10 в элементе сравнения регулятора 11, который взависимости от знака отклонения увеличивает или уменьшает выгрузку материала изреактора 1, воздействуя на исполнительныймеханизм 12 выгрузки продукта,П р и м е р. Предварительно экспериментальными исследованиями на реакторе при обжиге клинкера крупностью (5-10) мм с удельным насыпным весом 5 у= (1450-1500) кг/м определяют соответстзвующие зависимости, для которых известными методами аппроксимации выбрана эмпирическая формула10Н = - КАР-Ро)-К 2(щ 1-до)+А.УПри критической скорости начала5кипения юо = 2 6 м/с и перепаде давленияРо=- 337 кг/м, расчетые коэффициентыК 1 = 1,2; К 2 = 150, а постоянная А = 150 кг/м .2При работе реактора измеряют текущеезначение скорости ожижающего агента, на 20 . 1пример чч = 3 - м/с, насыпной вес клин 2кера1470 кг/м и перепад давления взкипящем слое Р 1 = 500 кг/м,2После подстановки указанных значений25 в формулу определяют высоту слояН =-0,168 м,Изобретение позволяет улучшить качество обжига материала и увеличить производительность реактора за счет30 оптимизации ведения процесса в реакторе.Формула изобретения Способ управления процессом обжига вреакторе кипящего слоя, включающий регулирование подачи сырья в зависимости от температуры в реакторе и выгрузки продукта в зависимости от высоты кипящего слоя, о т л и ч а ю щ и й с я 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 формулеН = - К 1(Р Ро) К 2(ю юо) + А),1ггде- удельный насыпной вес продукта,кг/м;К 1, К 2 - коэффициенты пропорциональности;Р - текущий перепад давления в кипя 55 щем слое, кг/м;2,Ро - перепад давления в минимальномслое при критической скорости (2 начало кипения) ожижающего агента, кг/м;щ - текущая скорость ожижающегоагента, м/с;.Лончако Заказ 2384 Тираж 397 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Произво но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 ао - критическая скорость начало кипения) ожижающего агента, м/с;А - постоянная величина давления, у 2,сравнивают вычисленное значение высотыплотного слоя с его заданным значением ипо величине рассогласования корректируютвыгрузку продукта из реактора.