Способ автоматического управления процессом окисления битума в конверторах

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 20.10,80 (21) 3224063/23-26 51 М. КП. С 10 С 3/04 С 05 Р 27/00 с присоединением заявки Нов(23) П ио итет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийр рОпубликовано 150982. Бюллетень Мо 34 53) УДК 66.012-52 (088.8) Дата опубликования описания 15,09.82 ъ,;Ут,, Иощ(А Одесский филиал Украинского научно-про опроектно-технологического объединения и конструкторскогообъединения Укрнистромпроект(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОКИСЛЕНИЯ БИТУМА В КОНВЕРТОРАХ Изобретение относится к способам автоматического управления процессом окисления битума и может быть использовано в промышленности производства строительных материалов и нефтеперерабатывающей промышленности.Известен способ автоматического управления процессом получения каменноугольного высокоплавкого пека путем изменения подачи воздуха в зависимости от расхода среднетемпературного пека и качества конечного продукта с коррекцией по температуре жидкой Фазы, причем подача среднетемпературного пека в первый реактор корректируется по уровню высокоплавкого пека в последнем аппарате и подачу пековой смолы в реактор изменяют в заданном соотношениив зависимости от расхода среднетемпературного пека 11.Однако известный способ не обеспечивает соответствующей техники безопасности работы установки и получения стабильного качества заДанной марки битума, так как при .ведении процесса при кристаллических температурах битума с выделением тепла, быстро приостановить нель. Вэя (только уменьшением подачи воздуха - возможно возгорание). Крометого, качество продукта контролируется при выходе из последнегореактора, т.е.с запаздыванием.Известен способ автоматическогоуправления процессом окисления битума в конверторах, в котором вводят соответствующий интервалфтемператур окисления для данной мар- -ки битума, и при достижении верхнего интервала температуры автоматически сокращают подачу воздуха содновременным отбором части окисляемого битума из соответствующегоконвертора на перекачку через ох-.ладительную установку с последующей подачей в тот же конвертор 121.20Этот способ не обеспечивает вполной мере должную технику безопасности в связи с инерционностьюсистемы, а также необходимо держатьв резерве электрическую мощность идорогостоящее оборудование,.в частности холодильные установки, насосы,вентиляторы, трубопроводы.В связи с тем,что в процессе Участвует срочный охлаждающий комплекс,понижается надежность системы.Целью изобретения является обеспечение заданного качества готовогопродукта за счет повышения надежности системы регулирования.Укаэанная цель достигается тем,что согласно способу автоматического управления процессом окислениябитума в конверторах, заключающемуся в регулировании подачи воздуха с коррекцией по температуреокисляемого битума, дополнительнорегулируют подачу холодногорц битума в зависимости от времени окисления битума.На чертеже изображена блок-схемадля осуществления предлагаемого способа,По линиям 1 и 2 подается на смешение битум и воздух соответственно.По линии 3 подается 1 фхолодиый 1 ф.(480 ОС) битум, имеющий марку готового продукта.По линии 4 выходит готовый битумиэ конвертора.Схема регулирования подачи воздуха в конвертор 5 состоит из датчика6, регулятора 7 и регулирующегоклапана 8, а для конвертора 9 - иэдатчика 10, регулятора 11 и регулирующего клапана 12. Для обоих конверторов задание по расходу воздухадля поддержания заданного интервала температур окисления корректируется по температуре, измеряемой датчиком 13 и 14 в конверторах 5 и бсоответственно, а верхний аварийныйуровень - датчиками, 15 и 16 в конверторах 5 и б соответственно, на(С 480 С) устанавливают клапаны 17и 18, которые открываются при подаче холодного битума для понижения верхней критической темпера"туры битума.Блокировка и автоматическое управление соответствующим клапаном17 или 18 выполняется блоком 19 ло"гической системы управления промышленными механизмами типа УПМ,на который поступают сигналы отрегуляторов 8 и 11, а также узломкоррекции по времени управлениемпроцессом 20. Узел коррекции по времени управлением процессом 20 состоит из позиционного сигналиэаторатемпературы 21 и 2-х позиционногореле времени 22.Способ осуществляется следующимобразом.Предварительно подогретый битумподается в конвертор 5 и, пройдяпоследовательно через конверторы 5:и 9, окисляется до необходимой маркибитума.При отклонении расхода воздуха наокисление, контролируемого датчиком б от заданного значения, регулятор 7воздействует на клапан подачи воздуха 8, который увеличивает или уменьшает подачу воздуха на окисление,Одновременно контролируется темпера 5 тура окисления в конверторе датчиком 13 и при достижейии температурыаварийного значения сигнал поступаетна регулятор 7, который воздействуетна клапан воздуха 8 и прикрываетего.Одновременно сигнал от регулятора7 поступает в блок автоматическогоуправления и блокировок механизмамиохлаждения битума, в результате чего автоматически открывается клапан 17 поцачи холодного (Т 80 ОС)битума, имеющего марку готового продукта, на всю поверхность перегрето 20го битума в верхней части соответствующего конвертора через радиально расположенные в верхней частиконвертора маэутопроводы.При снижении температуры до заданной нормальной температуры окисле 25 ния, которая контролируется датчиком 13, регулятор 7 подает управляющий сигнал на клапан подачи воздуха 8 и открывает его на величину,необходимую для обеспечения эаданно 30 го расхода воздуха на окисление,одновременно закрывается клапан 17.Установка возвращается в первоначальный режим окисления битума,Для предотвращения аварийногоЗ 5 случая переполнения конвертора 5при открывании клапана 17 и подачи холодного битума устанавливается датчик верхнего аварийного уровня 15.40 При срабатывании датчика верхнего аварийного уровня сигнал поступает в блок логической системы 19,в результате чего автоматическизакрывается клапан 17 и прекращается подача битума в конвертор. Аналогично работает контур регулирования и управления клапанбм 18 дляконвертора 9.Дополнительно (для уменьшения,инерционности системы и повышения50 техники безопас ности) вводится контур управления предварительным открытием клапанов подачи холодного битума 17 и 18,По предлагаемому способу авто 55 матического управления процессомокисления битума инерционностьсистемы составляет 16 с.Вводится временный параметр, который контродлирует температурупред 60 шествующую критической на 5 С, и,.если она не уменьшается в течение10 с, то подается. сигнал из узлакоррекции по времени управлениемпроцессом 20 на открытие вентилей 17и 18 подачи холодного битума на 50(Вентили с реостатом обратной связи). Независимость от локальной команды и открытия вентилей 17 или 18 на 50, основной контур регулирования и управления процессом окисления битума продолжает работать как описано выше, и только в случае, если температура, предшествующая критической на 5 ОС держится более 20 а, либо повышается до 260 ОС, поступает сигнал из узла коррекции по времени 20 .либо от регуляторов 7 или 11 на полное открытие вентилей 17 или 18.П р и м е р. Дчя получения марки битума БНКпри окислении марки БНКпри заданном интервале температуры окисления 230-260 ОС идет непрерывный процесс окисления с выходом марки битума БНК Время окисления .битума заложено в конструкцию установки из двух конверто ров, через которые проходит битум при стабилизированной подаче сырья. При достижении температуры битума 260 ОС в конверторе 5 прикрывается на заданную величину вентиль и одновременно (как описано выше) открывается клапан 17 и холодный битум (1 80 ОС) заливает поверхность перегретого битума в верхней части конвертора. В результате этого перегретая часть битума, непосредственно находящаяся в контакте с открытым пространством конвертора, оказывается автоматически покрыта холодным (й 80 ОС) битумом и возгорание предотвращается.Процесс окисления битума продолжается.Предварительно при достижении температуры окисляемого битума 225 С сигнал от позиционного сигнализатора поступает на 2-х позиционное реле времени 22. Если температура не уменьшается в течение 10 с, то из узла коррекции по времени поступает сигнал на открытие соответствующегоклапана 17, либо 18 на 50% в блоклогической системы управления 19. Иесли температура не падает в течение 20 с, то из узла коррекции повремени 20 поступает в блок 19 сигнал на полное открытие соответствующего клапана 17 или 1,8 подачи холодногоф битума, имеющего марку готового продукта. Если температура 10 битума повьюаается до 260 С независимо от времени, от регуляторов 8или 11 поступают сигналы на полноеоткрытие вентилей 17 или 18.При понижении температуры битума 15 до 235 С которая контролируетсядатчиком 13, регулятор 7 подает управляющий сигнал на клапан 8 и от-крывает его на величину, необходимую,для обеспечения заданного расхода 20 воздуха на окисление, одновременнозакрывается клапан 17.Установка возвращается в оптимальный, безопасный режим окисления.25формула изобретенияСпособ автоматического управленияпроцессом окисления битума в конверторах путем регулирования подачи воздуха с коррекцией по темпераурее окисляемого битума, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения заданного качества гото 35 вого продукта за счет повышениянадежности системы регулирования,допо)нительно регулируют подачу 1 фхолодногофф битума в зависимости отвремени окисления битума.40 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 421713, кл. С 10 С 3/04, 1970.2. Авторское свидетельство СССР4 9 2887944/26, кл. С .10 С 3/04,1980.95 В 465 ед 4 9/35 Тираж 524 ВНИИПИ Государственного комит по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушска