Способ автоматического регулирования теплового режима колосникового холодильника

(111662790 Союз Советских Социалистицеских республик(61) Дополнительное к авт. сви 2) Заявлено 18.04,77 (21) 2475904/29-3рисоединением заявки-1) М. Кл.2Г 27 1:) 19/О С 04 В 7/44 Государстеениый комет СССР по делам изобретеи и открытей(53) УДК 697 971 (088.8) Дата икования описания 25,05,7 72) Авторы изобретени. Н. Вейнгер, А цма н и В. К. С а вч енинградский ордена Ленина политехнически институт им. М. И. Калинина(71) Заявител 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА КОЛОСНИКОВОГО ХОЛОДИЛЬНИКАления над решеткои изменением шибера аспирационного воздуИ строи щаю ника ности ров пол прои алов ми х й про обретение относится к тельных и других матер щихся печах с колосников и, например, в цементно о вр олодиль- мышленИзвестен способ автоматического регулирования процесса охлаждения клинкера в колосниковом холодильнике, например, при производстве цементного клинкера 1.Недостатком данного способа является управление изменением числа ходов колосниковой решетки без учета ограничений конструктивных и технологических, свойственных колосниковым холодильникам, что/приводит к низкой эффективности или неработоспособности.Известен другой способ автоматического регулирования теплового режима колосникового холодильника, работающего совместно с вращающейся печью, включающий измерение температуры и числа ходов решетки, расхода общего воздуха, определение отношения давления на решетке к расходу общего воздуха, изменение числа ходов колосниковой решетки и положения направляющих аппаратов общего воздуха и регулиание давоженияха 2,Этот способ ближе к предложенному изобретению. Он включает в себя стабилизацию давления над решеткой изменением положения шибера аспирационного воздуха, стабилизацию температуры колосниковой решет ки изменением положения направляющих аппаратов общего воздуха и стабилизацию отношения перепада давления на решетке и расходу общего дутья изменением числа ходов решетки.Однако этот способ обладает рядом недостатков. Одним из основных назначений колосниковых холодильников является максимизация теплосъема и для достижения этой цели рационально минимизировать число ходов колосниковой решетки. Известный способ стабилизации температуры решетки изменением положения направляющих аппаратов общего воздуха, осуществляемый совместно с изменением числа ходов решетки не обеспечивает максимизации возврата тепла в печь. Например, если из вращающейся печи на решетку холодильника поступает= " клйнкер мелкогогранулометрического состава, то температура решетки возрастает из-за увеличения поверхности теплообмена. Одно" временно, вследствие малого размера гранул, увеличивается скорость охлаждения клинкера. В этом случае максимальный теплосъем может быть обеспечен при меньшем расходе воздуха и вследствйе возрастания температуры решетки произойдет увеличение подачи воздуха, что в свою очередь приводитк снижению температуры воздуха, подаваемого в печь, т. е. к снижению расхода тепла, возвращаемого в печь, Другим недостатком управления по известному способу является произвольное (неуправляемое) изменениетемпературы клинкера на выходе холодильника. Это приводит к появлению горячего клинкера на выходе холодильника и как следствие к снижению эффективности работы холодильника, дополнительному износу клинкерных транспортеров и нарушению технологии складирования и помола клинкера,Кроме того, недостатком управления поизвестному способу, является снижение эффективности работы холодильника из-за того, что способ не обеспечивает защиты от перегрузки механизма привода колосниковой решетки холодильника. Например, при возрастании крупности клинкера, выходящего из печи, увеличивается сопротивление материала переталкиванию его колосниками решетки холодильника. При этом происходит увеличение тока нагрузки приводных двигателей решетки. Одновременно уменьшается давление воздуха под решеткой и, следова тельно, уменьшается отношение перепададавления на решетке к расходу общего дутья""характеризующее аэродинамическое сопротивление слоя. По известному способу управления в этом случае произойдет уменьшение числа ходов решетки, что в свою очередь приведет к увеличению толщины слоя и дальнейшему росту тока нагрузки приводного двигателя решетки. Это возрастание токаможет происходить вплоть до остановки решетки или аварийного отключейия приводного двйгателя решетки из-за перегрузки.Цель изобретения - повышение эффективности работя колосникового холодильника.Это достигается тем, что в способе ав=" "томатического регулирования теплового режима колосникового холодильника, рабо " - тающего совместно с вращающейся печью,включающим измерение температуры и числа ходов решеткй, расхода общего воздуха,определение отношения давления на решеткек расходу общего воздуха, изменение числа ходов колосниковой решетки и положения направляющих аппаратов общего воздухаи регулирование давления над решеткой изменением положения шибера аспирационноТб"воздуха; дополнительно измеряют ток на грузки двигателя решетки и температуру клинкера на выходе холодильника, опреде общего воздуха ( ). Для кажлого холодильника существуют лопустимые значения этих величин, при превышении которых происходит соответственно прогар колосников решетки, .выход из строя электролвигателей привода решеток и нелопустимые изменения теплообмена и направления возлушных потоков на решетке.В различные моменты времени в зависимости от хода процесса охлаждения и состояния оборудования хололильника любая из указанных величин может лостигать своих предельных значений. Для пояснения сущности способа на рис, 1 приведена область допустимых режимов работы хололильника, когда определяющими являются величины Т и 9. По осям координат на рпс.отложены величины Т и 5 с указаниех 1 их допустимых значений (Т; Зф). ПрямыеТф, 3 ф ог раничива;от ооласть. Пх зйачепия находятся экспериментально лля конкретного холо 40 45 ляют разности между температурой решетки, током нагрузки двигателя решетки и отношением давления на решетке к расходу общего воздуха и соответствующими им допустимыми значениями, определяют,;о статическим зависимостям для каждой из полученных разностей величину необходимого изменения числа ходов решетки и выбирают из полученных величин наибольшую, причем изменение числа ходов колосниковой решетки осуществляют на выбранную величи ну, а изменение положения направляющихаппаратов общего воздуха осуществляют до достижения температурой клинкера на выходе холодильника заданного значения.Одним из источников повышения эффективности работы холодильника при управлении по предлагаемому способу является управление положением направляющих аппаратов общего воздуха в зависимости от температуры клинкера на выхоле хололильника или от коррелированных с ней величин: р 0 температуры аспирационного воздуха, илитемпературы решетки в холодной части холодильника. При этом благодаря стабилизации температуры клинкера на выходе холодильника улучшаются условия работы технологического оборудования и уменьшаются потери тепла из холодильника.Другим источником увеличения эффективности управления холодильником по предлагаемому способу является осуществление его работы при минимально допустимом числе ходов решетки. При уменьшении числа 30ходов решетки (и) увеличивается возврат тепла в печь с воздухом из хололильника.Уменьшение числа холов решетки ограничено тем, что при этом возрастает температура решетки (Т), ток нагрузки двигателей з 5 привода решетки (3), а также сопротивление слоя, косвенной характеристикой которого может служить отношение лавления под решеткой, несу;цественно отличающееся от перепада давления на решетке, к расходу5дильника. Линия АВ на рис. 1 изображает зависимость между изменением Т и Э при изменении п, причем стрелкой указано направление увеличения числа ходов решетки. Уменьшение и в этом случае ограничено выходом на ограничение по Э, При изменении неконтролируемых параметров, например, температуры клинкера на входе в холодильник, размера гранул и т. д. положение линии АВ будет изменяться и может принять, например, положение АВ. В последнем случае уменьшение и приводит к выходу на ограничение поТ. Чтобы найти минимальное число ходов решетки, обеспечивающее мак симальный возврат тепла в печь, и не допустить выхода Т или Э за область допустимых значений в соответствии с предложенным способом измеряют значения Т и Э; определяют их расстояние от соответствующих границ Э,Тф. Расстояние от границ позволяет определить необходимое для выхода на соответствующую границу изменения числа ходов решетки с помощью экспериментальных статических зависимостей.Ь п(Т) = (, (Т - тф)Ьп(Э) = Ь(Р - 3)Примерный вид их изображен на рис. 2. Там же изображена и зависимость:Ьп = Ьф -3Вблизи нормального режима работы холодильника эти зависимости можно рассматривать, как линейные, причем угол их наклона мало изменяется. Если для рассматривае- зО мого случая Ьп(3) )Ьп(г), то устанавливается число ходов, равное п + Ь и(Э). При Ь и(3) ( 0 это соответствует наиболее безопасному шагу уменьшения п, а при Ьп(Л) )О это соответствует максимальному шагу, обеспечивающему возвращение в область допустимых значений всех переменных.Из двух величин Ь и выбор наибольшей обеспечивает стабилизацию одной из переменных на границе области допустимых значе о ний, при условии, что другая переменная не выходит из этой области. Аналогичные рассуждения по нахождению минимально допустимого п могут быть произведены в случае трех величин Т, 3, ( - ), ограниа а гчивающих диапазон изменения числа ходов решетки. Способ осуществляется следующим образом.Стабилизируют давление над решеткой холодильника изменением положения шибера аспирационного воздуха. Пусть число ходов решетки определяется в данный момент током нагрузки двигателя решетки, значениекоторого находится на границе 3 ф, а Т(Т - "( ( - ) . При этомЬи(5) = == О, а Ь п(Т) ( 0 и Ьи( ) ( О. Предположим, что из печи стал поступать клинкер с более высокой температурой, но с тем же расходом и гранулометрическим составом.При этом не изменится ток нагрузки двигателя решетки 3 и отношение давления подрешеткой к расходу общего воздуха - , а1 Ътемпература Т возрастет.Определяют разности 3 - 3, Т - Т а и-- ( - ) по экспериментальным статичес 6 йким зависимостям, вид которых изображенна рис. 2, определяютДп(5), Ьп(т), Дп( - )Если Т стало больше Г, то Ь п(Т) )О, аЬп(Э) = 0 и Ьп(Р) ( О. При этом согласно способу выбираем из Ь п наибольшее,которым теперь является Ь и(Т),Изменяется текущее значение числа ходов решетки и и на Ь п (Т) и поддерживаетсяполученная величина. При этом значениеатеперь находится на границе Та, а Э ( Э,- ( () . Если в дальнейшем произошлоСг Юувеличение расхода клинкера в холодильник, то возрастут Т, Э и в . В соответствииРс предложенным способм определяютТ - Та,--- ( - ), по которым также, какуказывалось вйше,находят Ь п(Т), Ь п(3),Ь п(). Предположим, что оказалосьЬ иЬ п (Т), Ь п (3) ( О. Тогда Ь и () - .наибольшее. Изменяется текущая величиначисла ходов на величину Ь и( в ) и поддерРживается подученное значение. При этомувеличение числа ходов решетки приведет ктому, что -- станет равным ( - ), а Э ( 3,Р р а аТ(Та. Таким образом, при управлении попредлагаемому способу обеспечивается такое изменение числа ходов решетки, что хотя бы одна из величин Т, 3, - находитсяРна границе области допустимых значений,что обеспечивает максимальный возврат тепла с воздухом в печь.Управление числом ходов решетки, а также возмущения, возникающие в процессе охлаждения, приводят к изменению температуры клинкера на выходе холодильника. Стабилизация температуры клинкера на выходе холодильника осуществляется путем такого изменения положения направляющих аппаратов общего воздуха, чтобы изменение подачи воздуха в холодильник было пропорционально изменению температуры клинкера на выходехолодильника. Таким образом, управление обеспечивает в каждый момент времени наибольший возврат с воздухом в печь при удовлетворении конструктивных и технологических ограничений, т,е. повышается эффективность работы холодильника.Формула изобретенияСпособ автоматического регулирования теплового режима колосникового холодильника, работающего совместно с вращающей662790 Уиг. 1 Ц Н И И П И Заказ 2678/42 Тираж 695 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся печью,. включающий измерение температуры и числа ходов решетки, расхода общего воздуха, определение отношения давления на решетке к расходу общего воздуха, изменение числа ходов колосниковой решетки и положения направляющих аппаратов общего воздуха и регулирование давление над решеткой изменением положения шибера аспирационного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы колосникового холодильника, допол нительно измеряют ток нагрузки двигателярешетки и температуру клинкера на выходе холодильника, определяют разности между температурой решетки, током нагрузки двигателя решетки и отношением давления на решетке к расходу общего воздуха и соответствующими им допустимыми значениями,определяют по статическим зависимостям для каждой из полученных разностей величину необходимого изменения числа ходов решетки и выбирают из полученных величин наибольшую, причем изменение числа ходов колосниковой решетки осуществляют на выбранную величину, а изменение положения направляющих аппаратов общего воз духа осуществляют до достижения температурой клинкера на выходе холодильника заданного значения,4 ОИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР259093, кл. Р 27 Р 19/70, 1971.2. Авторское свидетельство СССР193336, кл. Р 27 Р 19/00, 1959.