Способ автоматического регулирования процесса получения извести

ОЮЗ СОВЕТСН ОЦИАЛИСТИЧЕ РЕСПУБЛИН 4 А 1 119) 111) 27 51) 4 С 04 В 2/00 С ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ онструкторитут Научно ения нукрпи тво СС 2, 198 о СССР1981 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ИЗВЕСТИ(57) Изобретение относится к способуавтоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа из карбонатного сырья, преимущественно в шахтных печах, и может быть использовано в пищевой промышленности в производстве сахара,а также в химической промьппленности.Целью изобретения является повышениекачества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе, Схема реализации дан1381094ного способа содержит шахтную печь 1, лебедки открытия затвора 13, загрускиповый подъемник 2, датчик (Д) 3 зочное устройство 14, Д 15 темперауровця шахты в печи, вторичный при- туры, регулятор (Р) 16, ИМ 16 ИМ 17 заслонбор (ВП) 4, блок (Б) 5 управления, ки 18, газовый насос 19, ВП 20 с привод (П) 6 лебедки скипового по- встроеццыми эадатчиками 21 и 22 макдъемника Б 7, ложки, исполнительный симальной и минимальной температуры, механизм (Ш 1) 8, регулирующие за- Д 23 давления воздуха, Р 2ха Р 24 ИМ 25 слоцки (РЗ) 9 и 10, тягу 11, П 12 и РЗ 26. 1 ил.1Изобретение относится к способу автоматического регулирования процесса получения извести и сатурацион. ного газа цз карбонатного сырья, преимущественно в шахтных печах, и может быть использовано в пищевойпромышленности, в производстве сахара, а также в химической промышленности.Цель изобретения - повышение качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе.На чертеже представлена функциональная схема автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа в производстве сахара. Шихту загружают в шахтную печь 1с помощью скипового подъемника 2.Механизмы дозирования подачи топлива и известняка в скиповый подъемник2 на данной схеме не показаны.Уровень шихты в печи контролируютдатчиком 3 с вторичным прибором 4,который связан с блоком 5 управления, автоматически поддерживающемзаданный уровень шихты в печи воздействием на привод 6 лебедки скиповогоподъемника 2,Управляющий сигнал с блока 5 поступает на блок 7 логики, которыйсвязан с исполнительным механизмом8 привода регулирующих заслонок 9и 10 на верхнем отборе газа и цапромежуточном отборе. Заслонка 9 и 10кинематически связаны между собойобщей тягой 11 таким образом, чтопри отборе газа через верхний отборзаслонка 9 открыта, а эаслойка 10закрыта. 2При промежуточном отборе газазаслонка 10 открьгга, а 9 закрьгга,.С блока 7 логики управляющийсигнал выдается и на привод 12 лебедки открытия затвора 13 (опусканиевниз) загрузочного устройства 14,Температуру печного газа измеряютдатчиком 15, который через регулятор16 управляет исполнительным мехациз 10 мом 1 заслонки 18, установленнойна газопроводе рециркуляции послегазового насоса 19, изменяя тем самымразрежение в печи. Датчик температуры 15 также соединен с вторичным15 прибором 20 со встроенными задатчиками 21 и 22 максимальной и минимальной температуры печного газа, выходс которого поступает в блок 7 логики.20 Контроль давления воздуха (расход),подаваемого на горение в печь в зонеохлаждения извести, производится датчиком 23, сигнал с которого поступает на регулятор 24, управляющийисполнительным механизмом 25 регулирующей заслонки 26, установленнойца воздуховоде. На регулятор 24 такжепоступает сигнал и от положения исполнительного механизма 17.Способ автоматического регулирования процесса получения известипри производстве сахара осуществляютследующим образом.П р и м е р 1В установившемся35 режиме работы печи при олтимальцомположении уровня шихты и зоны обжига, расход загружаемой шихты в печьопределяется расходом выгружаемойизвести из печи,Температура печного газа являетсяважцейним показателем процесса обжига, и кроме того, по изменению этогопоказателя можно судить о равномерности загрузки шихты и выгрузки извести.Температура печного газа измеряется датчиком 15, сигнал с которого5 поступает на вторичный прибор 20 са встроенными задатчикамц 21 и 22 максимальной и мицимальной температуры, а также на регулятор 16, Втаричньп 1 прибор регистрирует и показывает температуру печного газа.При нормальной температуре печного газа управляющий сигнал с вторичного прибора 20 в блок 7 логики не поступает.Регулятор 16 по величине сигнала с датчика 15 вырабатывает управляющий сигнал по заданному закону регулирования и воздействует ц;. исполни гелыпж механизм 17 регулирующей заслонки 18, установлеццой ца трубопроводе рециркуляцци сатурдциаццага газа, возвращаемого от цагцетдгельцой коммуникации после газового ца соса 19 в коммуникдпцю на входе в газовый насос, обеспечивая тем самым необходимое разрежение в печи.Подача воздуха на горение в печь обеспечивается с помощью контура стабилизации. Величина давления воздуха контролируется датчиком 23, сигнал с которого поступает ца регулятор 24.На регупятор 24 также поступает35 ц корректирующий сигнал по положению исполнительного механизма 17 заслонки 18.Таким образом регулятор 24 вырабатывает управляющий сигнал исполнительцому механизма 25 для перемещения заслонки 26 на воэдухаводе в соответствие с изменившимся разреженцем в печи,В установившемся режиме обжига известц обеспечивается строгое соответствие количества отбираемых газов количеству выгружаемой извести. В этом случае скорость продвижения франта горения становится равцой скорости опускания шихты, а следовательно, местоположение зоны горения ц совпадающей с ней зоцы обжига стабилизируется относительно высоты шахты печи.Стабилизация местонахождения зоны55 обжига, в свою очередь обеспечивает сохранение оптимальных тепловых показателей работы печи : температуры печного газа, выгружаемой извести и степени обжига паследцсй.Прц сцижеццц уровня шцхты в процессе выгрузки извести цз печи шгже зддацнога датчикам 3 вырабатываетсяа ц передается посредствам вторичного прибора 4 сигнал в блок 5, упрдвляющцц совместно с блоком 7 логики мехдццэмамц загрузки пгихты в печь,Управляющий сигнал с блока 7 логики поступает цд исполнительный механизм Я приводов ззслацак 9 и 1 О, в результате чего эаслацкд 9 закрывается, а заслонка 10 открывается, в результате чего отбор газа цз печи.ндчицает осуществляться через прамежутачцьп 1 отбор. Как толька произошло указацное переключение заслонок с бпока 7 логики вторым управляющим сигналом включается привод 12 лебедки открытия затвора 13 (апускацце вццз) загрузочного устройства 14.1 цхта, находящаяся в загрузочном устройстве, высьпается равномерно в печь.Па истечении определенш.го времени (7-10 с) автоматически закрывается затвор 13 (привод 12 лебедки поднимается вверх), в результате чего блок 7 логики выдает управляющий сигнал ца цсполцительцьп мехдцизм 8для переключения заслонок: заслонка9 открывается, а заслонка 10 закрывается, в результате чего вновь отбор газа цз печи начинает производиться через верхний отбор,Переключение заслонок для отборагдзд с верхнего ца промежутачньппроизводится перед каждым циклом загрузки шихты в печь, чем обеспечивается снижение подсоса воздуха, аспедовательцо, и кислорода в дымовыегазы через загрузочное устройство врезультате чего повышдется концентрация диоксида углерода (СО ) в печном газе,Чем меньше содержание ГО в сдтураццацном газе, тем больше количества газа требуется для процесса сдтурдциц и тем большими будут потеритепла.Их величина колеблется от 1 до2 Е пара к массе перерабатываемойсвеклы. Разница в 17. весьма существенно сказывается ца расходе теплд.Кроме того, чем больше требуетсясдтурацианцаго газа, тем больше расход воды ца его охлаждение, тем боль 1381094ше количество сбросцых вод и расход электроэнергии на газовые компрессоры,Все это свидетельствует о важно 5 сти поддержания концентрации СО в сатурационном газе ца максимально цым в его основу законом регулирования и посредством исполцительцого механизма 17 открывает заслонку 18 на трубопроводе рециркуляции печного газа, в результате чего увеличивается количество рециркулируемого печцого газа и соответственно умень 35 шается на то же количество отбираемого иэ печи печного газа.Сигнал обратной связи по положению регулирующей заслонки 18 от исполнительного механизма 17 поступает на регулятор 24, который вырабатывает управляющий сигнал и через исполнительный механизм 25 изменит положение заслонки 26 на воздуховоде, в результате чего уменьшается подача воздуха в печь на горение.Уменьшение количества воздуха, поступающего ца горение в печь, приводит к снижению интенсивности проесса горения, а следовательцо, и емпературы отходящих газов.Вторичный прибор 20 регупирует величину измеренной температуры, сравнивает с величиной на эадатчик 21 и при обнаружении превьддения измеренной температуры против заданной, выдает управляющий сигнал в блок 7 логики, который посредством,Исполнительного механизма 8 производгг 40 45 50 55 возможном уровне.Кроме того, состав сатурациоццогогаза существенно влияет на скоростькарбоцизации и качество очистки соков. Кислород, присутствуюдой в газе,вызывает окисление ряда цесахаров,в результате чего повьддается цветность сока, а также приводит к новышенцому коррозийному износу оборудовация,П р и м е р 2, При нарушениитехнологического режима обжига, цапример в случае превьддения температуры печного газа выше допустимой,сигнал с датчика 15 поступает на входы регулятора 16 и вторичного прибора 20 со встроенными задатчиками 21и 22 максимальной и минимальной температуры отходящих газов.Регулятор 16 преобразовывает входной сигнал в соответствии с заложенпсреключение заслонок - заслонка 10 закрывается, а 9 открывается, после чего отбор газа из печи производится только через верхний отбор. При этом, переключение заслонок с верхнего отбора на промежуточный не производится и при загрузке шихты в печь. 11 лок 7 логики выполняет это условие до тех пор, пока температура отходящего печного газа це войдет в заданные пределы.При восстановлении эоны горецщя относительно высоты шахты печи в задаццых пределах, что подтверждается определенной температурой отходящего печного газа, действие регулятора 16 в дальнейшем сводится к стабилизации установившейся зоны горения, при этом блок 7 логики управляет промежуточным отбором газа при очередном цикле загрузки шихты в печь.П р и м е р 3. Снижение температуры отходящего печцого газа ниже допустимого предела свидетельствует о том, что зона обжига извести сместилась вниз, уменьшилась и высота зоны охлаждения, в результате чего повьпдается температура выгружаемой извести, снижается степень обжига, приводящая к повьддецию недопала в извести.Система автоматики среагирует ца это и сигнал о снижении температуры печного газа с датчика 15 гоступает ца вторичный прибор 20 и регулятор 16. Последний управляющим сигналом посредством исполнительного механизма 17 закроет заслонку 18 на трубопроводе рециркуляции, увеличив тем самым разрежение в печи, а следовательно, и увеличивая поступление воздуха ца горение, необходимого для подъема зоны горения вверх. Регулятор 24 подачи воздуха на горение также увеличивает его подачу, получив сигнал обратной связи положения регулнруюд 1 ей заслонки 18 от исполнительного механизма 17Вторичный прибор 20 сравнивает измеренную температуру с величиной ца эадатчике 22 и при обнаружении отклонения выдает управляющий сигнал ца исполнительный механизм 8, в результате чего открывается заслонка 1 О для отбора газа через промежуточный отбор и закрывается заслонка 9 верхнего отбора.1381094 изнолнтельность завода на 27,5 тсвеклы,45 Составитель Г. ОгаджановТехредА,Кравчук Корректор Н.Король Редактор И.Сегляник Заказ 1158/24 Тираж 594 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 Тем самым обеспечивается увеличение разрежения по оси шахты печи, что приводит к большему поступлению воздуха на горение, а следовательноф 5 и к ускорению подъема эоны горения до оптимального уровня.При достижении температуры отходящих газов установленных значений, что подтверждает нахождение эоны обжига в оптимальной зоне, действие регуляторов 16 и 24 в дальнейшем сводится к стабилизации установившейся эоны обжига, а блок 7 логики переключит отбор газа с промежуточного на 15 верхний.Таким образом, стабилизация местоположения эоны горения и повышение концентрации диоксида углерода (СО ) в печном газе позволяют улучшить тех нологические показатели процесса обжига-расход тепла и степень обжига, а повышение концентрации диоксида углерода и снижение содержания кислорода в печном газе существенно 25 положительно влияют на процесс очистки сока и качество получаемых соков.Применение данного способа автоматического регулирования процесса получения извести по сравнению с 30 известным позволяют снизить расход известняка и топлива, а также повысить концентрацию диоксида углерода и снизить содержание кислорода в печном газе, что положительно влияет35 на процесс очистки и качество получаемых соков, и в конечном итоге способствует снижению содержания сахара в мелассе, т.е. повышению выхода сахара. Внедрение способа автоматического регулирования процесса получения извести и сатурационного газа в производстве сахара повысит производительность завода на 1,887., что дает возможность увеличить суточную проФормула и з о б р е т е и и я Способ автоматического регулирования процесса получения извести, включающий регулирование уровня шихты в печи изменением ее подачи и загрузочное устройство печи, верхнего и промежуточного отборов сатурационного газа иэ печи, подачу воздуха в печь, измерение текущего значения температуры сатурационного газа на выходе печи и сравнение его с верхним и нижним предельными значениями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества получаемой извести и концентрации диоксида углерода в сатурационном газе, осуществляют регулирование температуры сатурационного газа на выходе печи изменением разрежения в лечи путем регулирования величины рециркулиции сатурационного газа, сравнивают текущее значение уровня шихты в печи с заданным значением, и при текущем значении уровня шихты в печи, меньшем заданного значения, закрывают верхний и открывают промежуточный отборы сатурационного газа из печи и осуществляют подачу шихты из загрузочного устройства в печь, при достижении текущего значения температуры сатурационного газа верхнего предельного значения закрывают промежуточный и открывают верхний отборы сатурационного газа из печи, а при достижении текущего значения температуры сэтурационного газа нижнего предельного значения рткрывают промежуточный и закрывают верхний отборы сатурационного газа из печи, а подачу воздуха в печь корректируют в зависимости от величины рециркуляции сатурационного газа.