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

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соез СоветскиаСоцналнстнческниРеспублик щ 932180(51)М. Кл. с присоединением заявки РЙ -Е 27 О 19/00 тееуааретинный немнтет СССР(23) ПриоритетОпубликовано 30.05826 ктллетень Кт 20 аа двлан нзойретеннй н етнрытнй(088,8) Дата опубликования описания 30.05.82 А.Н.Ахмедов, И.Р,-О М.Л.Подгоецкий, И.М В.И.Шв Всесоюзный научно-исследователь институт "Цветметавтоматика" алюминиевый завод.(71) Заявители Ь) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫМ РЕЖИМОМ КИПЯЩЕГО СЛОЯ В 06 ЖИГОВОМ АППАРАТ С ПОРЦИОННОЙ ЗАГРУЗКОЙ МАТЕРИАЛА кое устроиство рег ратуры печи кипяще ке сурьмы из рудны рования темпе- слоя при возго атериалов 12,Изобретение относится к цветной металлургии и предназначено для управления процессом обжига. алунита.Известно устройство, предназначенное для управления температурой в металлургических печах. Они содержат датчик температуры, регулятор и регулирующий орган, управляющий подачей топливаПрименение указанного устройства для обжиговых аппаратов недостаточно эффективно ввиду того, что загрузка аппарата алунитом производится .дискретно и неравномерно. При этом имеет место резкое изменение теплоемкости 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 аппаратНаиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является автоматичесИзвестное 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 температуры, 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 4 5 10 15 20 25 Эо 35 40 45 50 5 г 3 932ся возможным иэ-за особенностей этогопроцесса,При обжиге алунита руда в аппаратзагружается порциями с помощью камерных пневмонасосов, что не позволяетизмерять ее мгновенный расход и регулировать загрузку аппарата. Колебаниявходного потока руды при .использовании известного устройства приводят кзначительным отклонениям температурыот заданного значения, Кроме того,колебания входного потока руды приводят к изменению количества материалав аппарате и объема слоя,При уменьшении объема слоя частьтоплива сгорает не в слое, а выносится из него и сгорает в надслоевом1 пространстве аппарата, что приводит кпотерям топлива, При этом происходитперенасыщение 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 иуменьшению степени дегидратации алунита, т,е. к потерям алунитовой руды,Цель изобретения - уменьшение выноса материала из аппарата, увеличение извлечения сернистого ангидридаи 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, регулирующегоклапана, установленного на линии подачи топлива, причем выход термопарычерез нормирующий и электропневматический преобразователи соединен совходом регулятора температуры, адатчик количества топлива, подаваемого в аппарат, соединен с первым входом регулятора топлива, выход которого соединен с регулируемым клапаномКроме того, оно дополнительно содержит блок выделения постоянной составляющей сигнала термопары, дваблока суммирования и блок преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал, причем выход нормирующего преобразователя соединенсо входами блока выделения постояннойсоставляющей сигнала термопары и первым блоком суммирования, кроме тогок другому входу первого блока суммирования подсоединен выход блока выделения постоянной составляющей сигнала термопары, а выход первого блокасуммирования подсоединен ко входу блока преобразования амплитуды переменной составляющей в аналоговый сигнал,выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования, кдругому входу второго блока суммирования подсоединен выход регуляторатемпературы, а выход второго блокасуммирования 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 преобразователя 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 М 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 компенсиру932180 6 формула изобретения ется сжиганием дополнительного количества топлива. Амплитуда изменениятемпературы определяется количествомматериала в аппарате. Чем больше материала, тем слабее воздействие порции холодного материала, тем меньшеизменяется температура кипящего слоя.Таким образом, блоки 5 и 6 выделяют переменную составляющую сигналатемпературы, которая вызвана порцион- вной подачей материала, блок 7 преобразует ее в аналоговый сигнал, и блок8 производит суммирование сигналов,т.е. осуществляет внесение коррекциив сигнал задания регулятора 9. 15Предлагаемое устройство может, бытьреализовано на основе выпускаемых серийно приборов имодулей.Для преобразования сигнала термопары в пневматический сигнал могут быть применены 20преобразователи ЭДС - ток типа ПТ-ТРи ток - пневматический сигналтипа ЭППвключенные последовательно. Регулирование температуры ирасхода мазута можно осуществить с 25помощью пропорционально-интегральныхрегуляторов типа ПРЗ.21 системыСТАРТ. В качестве сумматора примененприбор простейших алгебраических операций ПФ 1.1, а в качестве блока пре- ЭОобразования амплитуды переменнойсоставляющей сигнала термопары ваналоговый сигнал - прибор прямогопредварения ПФ 2.1,Экономический эффект от внедренияизобретения заключается в экономиитехнологического топлива (мазутау иуменьшении пылевыноса из аппарата.С учетом амортизационных отчислений экономический эффект от внедрения устройства составляет 15360 руб. 45Устройство 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, регулирующегоклапана, установленного на линии подачи топлива, причем выход термопары через нормирующий и электропневматический преобразователи соединен со входом регулятора температуры, а датчик количества топлива, подаваемогов аппарат, соединен с первым входомрегулятора топлива, выход которогосоединен с регулируемым клапаном,отличающееся тем, что,с целью уменьшения пылевыноса, увеличения извлечения сернистого ангидрида и глинозема и экономии топливаоно дополнительно содержит блок выделения постоянной составляющей сигнала термопары, два блока суммирования и блок преобразования амплитудыпеременной составляющей в аналоговыйсигнал, причем выход нормирующегопреобразователя соединен со входамиблока выделения постоянной составляющей сигнала термопары и первымблоком суммирования, кроме того, кдругому входу первого блока суммирования подсоединен выход блока выделения постоянной составляющей сигналатермопары, а выход первого блока суммирования подсоединен ко входу блокапреобразования амплитуды переменнойсоставляющей в аналоговый сигнал,выход которого соединен с первым входом второго блока суммирования, кдругому входу второго блока суммирования подсоединен выход регуляторатемпературы, а выход второго блокасуммирования соединен со вторым входом регулятора подачи топлива в аппарат. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. 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. М "Металлургия", 1969, с.404-408.932180 Составитель А.Алова Техред 3, Фанта и Коррек едактор те Заказ 3720/53 дписноР филиал ППП "Патент", г.Ужгород,оектн Тираж 612 ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Жго комитета Сй и открытийРаушская наб