Способ контроля состояния футеровки сажевого реактора

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ФУТЕРОВКИ САЖЕВОГО РЕАКТОРА путем Измерения перепада давления в реакторе , отличающийся тем, что,, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют расход воздуха в реактор, в зависимости от его значения определяют расчетную величину перепада давления в реакторе и по величине отклонения измеренного перепада давления от расчетного судят о состоянии футеров ки реактора.

СОЮЗ СОЭЕТСНИл

МЫ Л

PECOYSЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОБУСНОМУ СЮИДЕТЕЗЪСТВ У

Г

1 ц Ij

1 33

1 (21) 3378972/23-26 (22) 07.01.82. (4,6) 30.07.83 . Бюл. В 28 (72) И.A. Давыдов, A.M ° Комаров, N.Н. Цыганкою, A.M. Синников,С.Д.Фа.рунцев и А.M. Волков (71) Всесоюзный научно-йсследователь.ский институт Технического углерода (53) 66.012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 414282 кл. С 09 С.1/52 ° 1971.

2. Патент США В 3467502, кл. 23-259.5, 1968.,SU„„1031996 А

ЗДВ С 09 С 1/48 0 05 D 27/00 (54) (57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ

ФУТЕРОВКИ САЖЕВОГО РЕАКТОРА путем измерения перепада давления в реак- . торе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности . контроля, дополнительно измеряют расход воздуха в реактор, в зависи-. мости от его значения определяют расчетную величину перепада давления в реакторе и .по величине отклонения измеренного перепада давления от рас:четного судят о состоянии футеровки реактора.

1031996

Изобретение относится к способам контроля эксплуатационных характеристик оборудования печного типа в процесах с вводом теплоносителя, создающего перепад давления, и может быть использовано для контроля нарушения эксплуатационных характеристик сажевого реактора.

Известен способ контроля производительности сажевого реактора путем измерения плотности, температуры и 10 давления смеси газов (1j .

Недостаток данного способа заключается в том, что он не может быть применен для контроля состояния футеровки сажевого реактора. 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля состояния футеровни сажевого реактора, путем измерения перепада давления в реакторе. Извест- 0 ный способ контроля заключается в измерении величины перепада давления на реакторе и сравнении ее с заданными нижним .и верхним граничными значениями. При выходе значения перепада давления за пределы границ, установленных технологическим регламен-. том, судят о нарушении реактором своих нормальных эксплуатационных характеристик P2).

Недостатком известного способа контроля является то, что s ряде случаев при разрушенйи футеровки реактора для получения сажи перепад давления на нем находится в пределах технологического регламента, что 35 приводит к снижению точности контроля состояния реактора.

Цель изобретения — повышение точности контроля °

Поставленная цель достигается тем,40 что в способе путем измерения перепада давления. в реакторе дополнительно измеряют расход воздуха в реактор, в зависимости от его значения определяют расчетную величину перепада 45 давления в реакторе и по величине отклонения измеренного перепада давления от расчетного судят о состоянии

Футеровки реактора.

Сущность изобретения заключается в том, что в реакторе для .производства сажи между расходами входных компонентов и перепадом давления на реакторе имеется определенная функциональ- ная зависимость, вид которой зависит от состояния самого реактора. При нарушении реактором своих нормальных эксплуатационных характеристик вид этой зависимости изменяется, модуль отклонения между расчетным и измерен-60 ным перепадом давления существенно возрастает, а это в свою очередь позволяет судить о нарушений реактором своих эксплуатационных характеристик. Следует отметить, что вид и ха- 5 рактер нарушения практически не оказывает влияния на точность контроля.

Пример 1.Экспериментальная проверка предлагаемого способа контроля производилась на циклонном реакторе для производства сажи ПМ-100.

Методика эксперимента заключалась в исследовании характера взаимосвязи между йерепадом давления на реакторе и расходами входных материальных потоков. Первая серия-опытов производилась на реакторе с внутренним диаметром сопла, соединяющего камеры горения и реакции реактора, составляющим 240 мм.

В ходе эксперимента измерялся перепад давления на реакторе и расходы входных компонентов. Полученная методом регрессионного анализа экспериментально-статическая модель имеет вид

hP =-0,0000298 Ч +0,23067 -2441 (4) где a p" — перепад давления на реакторе, кПа;

Ъ

Ч вЂ” расход ВНД в реактор-, м /ч (при н.у.) °

Вторая серия опытов производилась на этом же реакторе после его трехмесячной эксплуатации (футеровка реактора прогорела и его кожух начал

"краснеть"). В процессе эксплуатации все технологические мерояприятия на реакторе, приводящие к изменению гидродинамического режима) замена горелок, сырьевых форсунок и др.) производились особенно тщательно с целью сведения к минимуму влияния возмущающих воздействий. Полученная методом регрессионного анализа модель имеет уже другой вид.

h,P+=-0,0000357V +0,2464Ч вЂ” 255,3 (l)

Результаты сравнения экспериментально-статических зависимостей приведены в табл. 1.

Из полученных моделей видно, что при разрушении футеровки реактора имеет место нарушение взаимосвязи.

Факт разрушения футеровки устанавливается путем сравнения относительного модуля разностиЬ между рассчитанным по модели значением перепада давления hP и замеренным значением h p, с задайным значением Ь3 величина которого устанавливается в процессе эксплуатации способа (в данном случае Ь5 — — 1,5%), Для расчета используется уравнение.

hP+ ЬР

h = — - — --- — - 100% (7) hp

В случае Ь Ь делается вывод о разрушении футеровки реактора. По величине относительного модуля может

1031996 рушение не приводит к полному выходу реактора из строя и могут быть приня" ты меры для проведения ремонтных работ с целью восстановления работоспособности реактора, либо ддя умень» шения нагрузки реактора с целью предотвращения дальнейшего разрушения

его футеровки.

Использование предлагаемого спо- . соба контроля позволит обеспечить увеличение объема выпуска готовой продукции за счет увеличения межре- . монтного пробега реакторов.

Увеличение срока службы футеровки реакторов достигается за счет своевременного обнаружения возникновения разрушений кладки и проведения оперативных ремонтных работ по их устранению, либо уменьшения на" грузки реактора по сырью. быть оценена величина разрушения футеровки и приняты оперативные меры для предотвращения дальнейшего разрушения путем снижения нагрузки, либо своевременного проведения текущего ремонта. Экспериментально-статисти- 5 ческая модель получается известными методами перед началом эксплуатации реактора и может корректироваться в процессе эксплуатации.

Пример 2. Экспериментальная 10 проверка данного способа контроля и Известного производились на реакторе дЛя производства сажи ПМ-105.

Результаты эксперимента приведены в табд. 2. Из приведенных данных видно, что предлагаеьый .способ контроля позволяет более оперативно зафиксировать разрушение футеровки реактора.

При этом в большинстве случаев раз- .

Таблица 1

Раскод

Серия

Перепад давления а р,. Кпа

Расчетный перепад давления, А у кПа

Относительный модуль разности

4Рт-3p) /ЬР .1ООО

88Д иэ/ч (при н.у.) ВПД иэ/ч (flPN н.у. ) топни ва, иэ/ч (при иеуе) сэЕъя, кг/ч по моде- пс модели (1) ли (2) по иоде- по модели (1) ли (2) 175 174,02

175 174,ог

175 174,02

160 161,28

155 154,01

145 146,15

138 137,69

120 118,99

160 174 ° 02

150 161,28

145 154ю01

136 146 15

130 137,69

159,00

149 ° 71

143,99

157,56

130 >41

0,63

0 19

О,7О

1 15 о,зг

Таблица 2 предлагаемый способ

Перепад дав- Дата обнаруие Характер раэ Перепад дав Дата .обнару ения, кПа нин .рушения пения, кпа кения

Известный способ

Дата выпуск реактора

Характер разрушения

1 07.02 ° 81

187 гз.1о.81

163

02.10. 81 частичное

Полное

12 ° 09.81 Частичное

Полное

2 27 ° 02.81

3 05.03.81

4 05,03.81

153

183

29.09.81

16 .09.81

05.08 ° 81

Полное

23 ° 05.81 Частичное

149

186.

168

157

Полное

Полное,03.08.81 Полное

187

Частичное

193

5 20 03,81

30.10.81

12.11,81

ВНИИПИ Заказ 5327/30 Тираж 639 Подписное

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

1 1

1 2

1 Ъ

1 4

1 5

1. 6

1 7

1 8

2 1

2 2

2 3

2 4

2 5

600

1&0

180

2400

340 ззо

345

0,56

0,56

0,56

0,80

О,84 о 79 о,гг

0,84

8,76

7,52

6,21

7 46

5 92