Способ регулирования процесса обжига материала во вращающейся печи

 

Изобретение относится к способам регулирования технологическими процессами во вращающихся печах и позволяет повысить качество регулирования. Для этого измеряют температуру отходящих газов, по которой ведут изменение расхода топлива, измеряют температуру по длине печи, по которой определяют степень превращения материала, по которой в обратно пропорциональной зависимости корректируют расход топлива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) С 04 В 7/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ПЕНТ СССР (21) 4401445/23-33 (22) 04,04,88 (46) 15 ° 06,90, Бюл. Н - 22 (71) Иркутский -филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности (72).Л,А,Иванцов, А,Ю,Ипполитов, Ю,А,Будаев, В,В,Ланин и С,В,Сизов (53) 66 ° 041.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 754189, кл. F 27 D 19/00, 1978 °

Изобретение относится к способам регулирования технологическими процессами в трубчатых вращающихся печах с внутренним обогревом и может быть реализовано, например, для получения фтористого водорода во вращающихся печах с внутренним обогревом, Цель изобретения — повьппение качества регулирования, В основе способа регулирования используется зависимость БудниковаГистлинга для расчета степени превращения материала

-2/3 (1 a() 1 = КС (1) где o(— степень превращения материала;

c - -время реакции;

К - константа скорости реакции, которая определяется извест- ным уравнением Аррениуса

„„Я0„„1571018 А1

2 ,(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦГССА ОБЖИГА МАТЕРИАЛА ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к способам регулирования технологическими процессами во вращающихся печах и позволяет повысить качество регули-рования, Для этого измеряют температуру отходящих газов, по которой ведут изменение расхода топлива, измеряют температуру по длине печи, по которой определяют степень превращения материала, по которой в обратно пропорциональной зависимости кор.ректируют расход топлива, l ил, где Е - энергия активации;

А - коэффициент пропорциональности;

R — универсальная газовая постоянная;

Т - температура, Например, для разложения плавикового шпата серной кислотой в интервале температур 85-100 С

1(Мо

К = 7,75.104 е (3) а для интервала температур 105-145 C о

К = 1,38 10 е (4) Из выражения (1) степень превращения, характеризующая качество продукта, равна

1571018 э як Г+ i (5) Степень превращения по выражению (5) рассчитывается для постоянной во времени температуры, Очевидно для пе ременной во времени температуры выражение (5) .примет вид

a = 1- (6) Ы 1к

55 где (- конечное значение степени к превращения порции материала; где q и . - начало и конец процес2 и л са превращения материала, а ь - О

2 1 d p — время .протекания процесса пре-15 вращения материала, Используя выражение (6), можно определять степень превращения материала в процессе движения его через реакционную зону печи, т,е, в усло- 20 виях переменных во времени температур, К в подынтегральном выражении определяют по формулам (2), (3) и (4). В этих выражениях за температуру материала принимают текущую (изменяющуюся во времени от Г до ь )

2 температуру реакционной массы в процессе ее движения по реакционной зоне печи,,- момент входа порции материала в реакционную зону, С вЂ” ЗО момент выхода этой порции материала из реакционной зоны печи.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующая предлагаемый способ. 35

Схема содержит установленные по длине печи 1 датчики 2 температуры, блок 3 определения степени превращения материала с блоком 4 индикации, корректирующий регулятор 5 с эадат- 40 чиком 6, регулятор 7 с задатчиком 8, датчик 9 температуры отходящих газов, исполнительный механизм 10 подачи топлива.

Способ осуществляется следующим 45 образом, Заданная степень превращения на выходе из реакционной зоны барабана печи 1 устанавливается задатчиком 6.

Расчет степени превращения для 50 порции материала производится в вычислительном устройстве 3 по формуле (6) г время входа порции материала в печь; время выхода порции материала из печи; константа скорости реакции

Е

К=А е

Кт а

»» и

К (ур внение Ар рениуса) где А - коэффициент пропорциональности

R " универсальная газовая постоянная;

Е - энергия активации;

Т - температура, л л

61

+ (А.Е (т 1„+т,2)Й)(л — )+ +

2Е (тр -Т1)р (Ае )(2+ 2 ) где л 1 — время входа порции материала в печь (реакционную зо« ну);

Т вЂ” температура порции материа1 ла в момент времени

Т вЂ” температура порции в момент

1. 1 времени

Т1 — температура порции в момент времени С, Т вЂ” температура порции в момент времени

T — температура порции в момент выхода иэ печи., ° °, Т„, Т определяют при помощи термопар, установленных по длине печи, Происходит это следующим образом, Используя, например, зависимости, показывающие место нахождения материала от времени пребывания, определяют моменты времени (1% С л

У 11 Э когда порция проходит мимо термопар.

Например термопара М=. 1 находится на 1-ом метре печи, термопара Р 2на 10-ом метре, М 3 — на 20-ом метре, 111 4 - на 30-ом метре, Р 5 - на 40-ом метре, 9 6 - на 50-ом - в конце барабана печи, Таким образом порция материала будет находиться около термопары Р 1 через 5 мин после входа в печь, с термопары У 1 в этот момент снимается температура Т, около термопары

111 2 через 50 мин, в этот момент снимается температура Т1 „, около тер5 157 мопары УЗ слой будет находиться через 100 мин после входа в печьснимается температура Т < < и т,д,, около термопары Р 5 .слой будет находиться через 180 мин - снимается тем ., пература Т„,;около .термопары 11 6 слой будет находиться через 200 минв этот момент времени происходит замер температуры Т, В моменты измерения температур

Т1. ..,, Т производится расчет

После выхода слоя из печи расчет o( прекращается и конечная величина o(„ контролируемого слоя в виде, например, аналогового сигнала Х а(» подается на регулятор 5, где сравнивается с сигналом задания X e(- с задатчика 6, при получении рассогласования этих сигналов с выхода регулятора .5 на корректирующий вход регулятора 7 поступает электрический сигнал

ДХ, пропорциональный величине рассогласования. В регуляторе 7 величина рассогласования сравнивается с сигналом задания по температуре Х > который поступает на исполнительный механизм 10 расхода топлива, Схема автоматического регулирования реализует следующий алгоритм

Х - (Х,(— Х () — Х„-=4Х, (7) т э т г

4Х - О, где Х - сигнал с выхода задатчика, 3 пропорциональный заданной температуре в характерной точке барабана печи (напри мер, температура отходящих газов);

Х вЂ” сигнал с датчика температур

М ры в характерной точке ба« рабана печи;

Х - сигнал.с задатчика, пропорциональный заданному значению степени превращения материала на выходе из реакционной зоны печи;

Х - сигнал с вычислительного

Ъ устройства, пропорциональный значению степени превращения материала на выходе из реакционной зоны печи;

Я Х - величина рассогласования сигналов, ПриХе -Х = ОиХ» -Х» = О фХ = О - регулирующее воздействие на исполнительный механизм 10 не выра4 батывается и он остается в исходном

1018

55 положении, расход топлива не меняется, При Х g < Х л возникает рассогла« з ©т сование 4Х отрицательного знака и вырабатывается отрицательное регулирующее воздействие. Исполнительный механизм !О закрывается, расход мазута уменьшается, температура в печи падает до тех пор, пока 4Х не станет равной О °

При Х, « Х возникает рассоглаэ т сование 4Х положительного знака и вырабатывается положительное регулирующее воздействие, Исполнительный механизм 10 открывается, расход мазута увеличивается, температура в печи увеличивается до тех пор, пока

dX не станет равной О, Если вследствие изменения условий горения топлива (уменьшение теплотворной способности, давления в топливной системе и т,п,) температура в печи уменьшается, то Х г « Х, з т в этом случае возникает рассогласование положительного знака и исполнительный механизм !0 открывается, увеличивая расход топлива, температура Т увеличивается до тех пор, пока 4Х не станет равно О, Если температура в печи увеличивается, то Х z - X », возникает

3, r рассогласование 4Х отрицательного знака, исполнительный механизм 10 закрывается, температура в печи уменьшается, 4Х станет равно О.

При одновременном изменении сигналов Х » Х, Х знак личина рассогласования также определяются выражением (7).

Таким образом производится корректировка температуры в барабане печи по степени превращения материала4

Формула изобретения !

Способ регулирования процесса обжига материала во вращающейся печи, включающий измерение температуры по длине печи и температуры отходящих газов, по которым ведут изменение расхода топлива, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше» ния качества регулирования, по температуре, измеренной го длине печи, определяют степень превращения материала в реакционной зоне печи, по которой корректируют в обратно пропорциональной зависимости расход топлива, 1571018 отходящие

Составитель И,Плотникова

Техред М,Ходанич Корректор.Л,Бескид

Редактор Н,Киштулинец

Заказ 1484. Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101