Устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

Устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА СЫРЬЕВОЙ СМЕСИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оснащенной запечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания.со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспирационного и запечного да1мососоп, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов , блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором тогшива,с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа,с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля и обеспечения безопасности обслуживаю , щего персонала, оно снабжено анализирующим блоком, двумя пламенноионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первьв компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, вькод второго пламенно-ионизационного детектора - через второй компаратор с вторым входом логического блока ИЛИ, а анализирующий блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование первого сужения , смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом сужении и соединенныСО 05 ми с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий сосел тавляет 2,5-5% сечения смесительной камеры, а диаметр второго сужения выбирают из неравенства , где 7. - скорость пылегазовой смеси во втором сужении; CT-Z,- диаметр второго сужения, - вязкость пыпегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирают из соотношения

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% 011

О А

y F 27 D 19/00 С 04 В 7/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ . 4 Т -,. У У .: ":= „, г

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4с 2

>азоо, (21) 3401589/29-33 (22) 01.03.82 (46) 15.09.84. Бюл. Ф 34 (72) В.В. Шутов, Л.В. Кузьмин и Н.Э. Степанов (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (53) 66. 041. 9 (088.8) (56) 1. Тимченко И.И. и др. Эффектный метод анализа дымовых газов вращающихся печей, работающих на мазуте. — "Цемент", 1968, N - 6, с. 15-21.

2. Ав горское свидетельство СССР

Р 935696, кл. F 27 D 19/OG, 1981 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ОБЖИГА

СЫРЬГВОЙ СМЕСИ ВО ВРА!ЦАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оснащенной запечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспирационного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов, блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором топлива,с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа,с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля и обеспечения безопасности обслуживающего персонала, оно снабжено анализирующим блоком, двумя пламенноионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первый компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, Ъ. выход второго пламенно-иониэационного детектора — через второй компаратор с вторым входом логического блока ИЛИ, а анализирующий блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование первого сужения, смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом сужении и соединенны1 ми с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий составляет 2,5-57о сечения смесительной камеры, а диаметр второго сужения выбирают из неравенства где — ск. рость пылегазовой смеси во втором сужении; А — диаметр второго сужения, ) — вязкость пылегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирают из соотношения

А |А4 -Ч,М, где а"ъ — диаметр третьего сужения, сФ„ — диаметр аналитической камеры, Ч вЂ” скорость пыпегазовой смеси в газоходе, Чъ — скорость пыпегазовой смеси в аналитической камере.

Цель изобретения — повышение качества контроля и обеспечение безопасности обслуживающего персонала.

Это достигается тем, что устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, оснащенной запечным теплообменником с гаэоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие .органы.аспирационного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососон, блок задержки, блок настройки сопротивления линии подсоса воздуха и логический блок ИЛИ, выход которого соединен с дозатором топлива, с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного дымососа, с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки с запирающим входом высоковольтного источника питания электрофильтра, снабжено

Изобретение относится к способам автоматического управления и защиты .процесса обжига цементных сырьевых материалов и может быть использовано при автоматизации процессов произ- 5 водства цемента.

Известно устройство для защиты электрофильтров вращающихся печей, включающее гаэозаборное устройство с фильтром, дроссель, поглотитель, пробоотборник, четырехходовой кран, трехходовые краны, колонки с углем и с алюмогелем, детектор и реометр, измеряющий Н, СО, СНц и С Н ГЦ.

Недостаток данного устройства заключается в низкой надежности работы газозаборного устройства пропитывания фильтра мокрой цементной массой (клинкерная. печь, смешанная с влагой, выделяемой газом); последняя :-Йтвер- 20 девает и отбор газа на анализ прекращается.Кроме того,у данного прибора время измерения составляет около t 5 мин, а время прохождения пылегазовой смеси по газоходу составляет несколько секунд, следовательно устройство не позволяет обеспечить своевременную реакцию на появление несгоревшего топлива в пылегазовой смеси в газоходе и предотвратить "хлопок" (взрыв" )в 30 электрофильтре.

Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является устройство для автоматического контроля процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, оснащенной эапечным теплообменником с газоходом, включающее блок зажигания со свечой зажигания, дозатор топлива, регулирующие органы аспира- 40 ционного и запечного дымососов, высоковольтный источник питания электрофильтра, регуляторы аспирационного и запечного дымососов, блок задержки, блок настройки сопротивления линии 45

\ подсоса воздуха и логический блок ИЛИ выход которого соединен с дозатором топлива, с регулирующим органом аспирационного дымососа через регулятор аспирационного воздуха, с регулирующим органом запечного дымососа через регулятор запечного дымососа и через блок задержки входом высоковольтного источника питания электрофильтра Г21.

Недостатками этого устройства являются низкая надежность фотодатчика и датчика разрежения при работе в пыпегазовой смеси, а также наличие выносной трубки отбора, так как наличие поворотов в непосредственной близости перед трубкой отбора вносит возмущения на поток пылегазовой смеси, что приводит к сепарации пыпегазовой смеси, вследствие чего испытываемая проба оказывается не представительной. з 1113650 4

45 анализирующим блоком, двумя пламенно-ионизационными детекторами и двумя компараторами, причем выход первого пламенно-ионизационного детектора соединен через первый компаратор с первым входом логического блока ИЛИ, выход второго пламенноионизационного детектора — через второй компаратор с вторым логи- ческого блока ИЛИ, а анализирующий 1О блок установлен на прямом вертикальном участке газохода и выполнен в виде полой трубки с изменяющимся внутренним диаметром, образующим последовательное чередование 15 первого сужения, смесительной камеры, второго сужения, аналитической камеры и третьего сужения, а стенка трубки выполнена с отверстиями, расположенными на первом суже- 20 нии и соединенными с линией подсоса воздуха, причем суммарное сечение отверстий составляет 2,5-5Х сечения смесительнои камеры, а диаметр второго сужения выбирают иэ неравен- 25 ства

Блок 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха стоит на линии 20 подсоса воздуха, которая соединена с отверстиями на диффузоре первого сужения анализирующего блока

6.Блок IO зажигания соединен со свечой зажигания 7.Выход первого пламенно-ионизационного детектора 8 соединен через первый компаратор 11 с первым входом логического блока ИЛИ 13.Выход второго пламенно-ионизационного детектора 9 соединен через второй компаратор 12 с вторым входом логического блока 13 ИЛИ. Выход логического блока 13 ИЛИ соединен с входом дозатора расхода топлива 5, с регулирующим органом 19 аспирационного дымососа 4 через регулятор 18 аспирационного дымососа 4, с регулирующим органом 15 запечного дымососа 2 через регулятор 14 запечного дымососа 2, с запирающим входом высоковольтного источника питания 17 злектрофильтра 3 через блок задержки 16.

Устройство работает следующим образом.

Часть пыпегазовой смеси йз теплообменника, которая проходит по газоходу 1, пройдет чере анализирующий блок 6.

В смесительной камере анализирующего блока 6 пылегазовая смесь смешивается с воздухом, который поступает в смесительную камеру через отверстия, расположенные на диффузоре первого сечения. Воздух в смеситепьную камеру поступает по линии 20 подсоса воздуха под действием разре— жения в газоходе 1. Гасход воздуха на линии 20 подсоса воздуха регулируется блоком 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха. В аналитической камере аналиэирую d4>,2800 - 3 =4 = 4 / V„

55 где Vz — скорость пылегазовой смеси

30 во втором сужении;

c z — диаметр второго сужения; — вязкость пылегазовой смеси, а диаметр третьего сужения выбирается из соотношения 3S где Н вЂ” диаметр третьего сужения, с „ — диаметр аналитической камеры, — скорость пылегазовой смеси в гаэоходе, Vy- скорость пылегазовой смеси в аналитической камере.

На фиг.1 изображено устройство для автоматического контроля защиты процесса обжига сырьевой смеси во вращающейся печи, на фиг. 2 — анализирующий блок, разрез.

Устройство содержит газоход 1, запечной дымосос 2, электрофильтр 3, аспирационный дымосос 4, доз тор 5 расхода топлива, трубку 6 отбора, свечу 7 зажигания, два пламенно-иониэационных детектора 8 и 9, блок 10 зажигания,два компаратора 11 и 12, логический блок 13 ИЛИ, р;гулятор 14 запечного дымососа 2, рсгулирующий орган 15 запечного дь1мососа 2, блок

16 задержки, высоковольтный -источник 17 питания электрофильтра 3, регулятор 18 и регулирующий орган 19 аспирационного дымососа 4, линию 20 подсоса воздуха и блок 21 настройки сопротивления линии 20 подсоса воздуха.

Анализирующий блок (фиг. 2) выполнен в виде трубки с первым сужением

22, отверстиями 23, смесительной камерой 24, вторым сужением 25, аналитической камерой 26 и третьим сужением 27.

1 113650 щего блока 6 находится свеча 7 зажигание, на вход которой подается напряжение с блока 10 зажигания.

Если на пыпегазовой смеси имеется несгоревшее топливо, то свеча 7 зажигания воспламенит его и пламя зарегистрируется пламенно-ионизационными детекторами 8 и 9.

Сигнал с первого пламенно-ионизационного детектора 8 подается на вход компаратора 1 1, который срабатывает при,превышении входным сигналом заданной величины. С выхода компаратора

1l релейный сигнал подается на первый вход логического блока 13 ИЛИ.

Сигнал с второго пламенно-ионизационного детектора 9 через второй компаратор 12 подается на .второй вход логического блока 13 ИЛИ. Работа компаратора 12 аналогична работе компаратора 11. Два пламенно-ионизационных детектора 8 и 9 необходимы для того, чтобы обеспечить работу устройства при выходе из строя одного из них, Сигнал на выходе логического блока 13 ИЛИ присутствует при наличии сигнала на одном из его входов и подается на дозатор расхода топлива 5 с целью уменьшения подачи топлива печь, на регулирующий орган 19 аспирационного дымососа 4 через регулятор 18 аспирационн го дымососа 4 с целью уменьшения разряжения, создаваемого аспирационным дымососом 4, на регулирующий орган

15 запечного дымососа 2 через регулятор 14 запечного дымососа 2 с целью увеличения разрежения, создаваемого запечным дымососом 2, а также на запирающий вход высоковольтного источника 17 питания электрофильтра

3 через блок 16 задержки с целью отключения электрофильтра 3 на интервал времени, равный или больший, чем время прохождения газового потока от точки отбора до места выброса отходящих газов в атмосферу, отсчитывая от момента конца регистрирования наличия пламени двумя пламенно-иониэационными детекторами 8 и 9, н плюс время осаждения твердых частиц в электрофильтре 3.

Анализирующий блок 6 работает следующим образом.

В смеси". ельной камере 24 происходит смешивание пыпегазовой смеси с воздухом. Воздух в смесительную камеру 24 поступает через отверстия

23. Экспериментально установлено, что суммарное сечение отверстий 23 должно быть 2,5-5Х сечения смесительной камеры 24, так как для нормального горения топлива необходимо 5-6Х кислорода,от общего количества пылегазовой смеси, находящейся в трубке отбора.

Внутренний диаметр второго сужения 25 выбирается из неравенства l5 > воо, где Vg — скорость пылегазовой смеси во втором сужении 25;

20 с4 — диаметр второго сужения 25;

Р— вязкость пыпегазовой смеси.

В аналитической камере 26 происходит воспламенение несгоревшего топлива и регистрирование вспышек пламенно-ионизационными детекторами.

Диаметр третьего сужения 27 выбирают из соотношения

А А = 4/%4

30 где d> — диаметр третьего сужения 27, <А — диаметр а налитнч ес кой камеры 26;

Ч» — скорость пылегазовой смеси в аналитической камере 26;

Ч вЂ” скорость пылегаэовой смеси в газоходе.

40 Скорость отходящих газов в аналитической камере 26 выбирается из условия надежного воспламенения и устойчивого горения топлива в аналитической камере 26 . Экспери45 ментально установлено, что оптимальной является скорость Vj = 1-1,3 м/с.

Устройство позволяет полностью исключить "хлопки" (взрывы) в электрофильтре, тем самым исключить повреждения оборудования и поражения обслуживающего персонала, так как отключение электрофильтра осуществляют при появлении в газоходе частиц топлива.

1113650

Из веппообненника

Составитель В. Алекперов

Техред М.Надь Корректор М. Иаксимишннец

Редактор M. Недолуженко

Заказ 6605/33

Тираж 577 Подписное

ВНИИПП Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул . Проектная,4