Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 4.176. Электронный сигнализатор уровня: а — схема установки; б — электрическая схема емкостного датчика; в — принципиальная схема электронного блока
ЭСУ (рис. 4.176).
423
Чувствительным элементом сигнализатора служит электрический емкостный датчик, который представляет собой электрод, погружаемой в измерительную среду, вторым электродом служат стенки бункера или резервуара. Емкость между электродом и стенками будет изменяться с изменением уровня материала, так как диэлектрические постоянные воздуха и заполняющего материала отличаются друг от друга.
Для измерения величины электрической емкости между электродом и стенками бункера служит электронный блок, состоящий из генератора высокой частоты с лампой 6Н8С, электромагнитного реле Р, включенного в анодную цепь лампы Л, и переключатели ПВ, с помощью которого устанавливается работа реле по нижнему или верхнему уровню материала.
При установке переключателя ПВ в положение верхнего уровня схема работает таким образом, что при изменении емкости датчика на величину 2-5 пФ происходит возрастание анодного тока, и реле притягивает свой якорь. При установке переключателя в положение нижнего уровня (“Н”) схема работает таким образом, что при изменении емкости датчика на 2-5 пФ реле отпускает свой якорь
Контакты реле Р включаются в электрическую схему сигнализации или управления заполнением и опорожнением резервуаров жидкостью и бункеров порошкообразными материалами. Электроды датчика покрываются электроизоляционной оболочкой, если измеряемая среда проводит ток.
При автоматизации работы вращающихся печей, рассмотренные технические средства автоматического контроля производственных параметров еще находят в отдельных случаях свое применение.
Измерение параметров, характерных для технологического процесса, представляет собой основу регулирования. Если процесс не поддается точному измерению ни прямым, ни косвенным способом, то его невозможно автоматизировать.
3.4. Автоматическое регулирование режима работы вращающихся печей
Вращающаяся печь цементного производства как объект автоматического регулирования имеет следующие особенности. Это тепловой агрегат непрерывного действия. Благодаря вращению печи (примерно 1 об./мин) и наклону к горизонту (3-5 %) поступающий непрерывно в верхний конец печи сырьевой материал в виде шлама, гранул или сырьевой муки (порошка) через 2-4 ч проходит через отдельные зоны рабочего пространства, обжигается и в виде спекшихся кусков, представляющих собой цементный клинкер, выходит из печи в холодильник. Процесс перемещения материала в печи и холодильнике происходит автоматически. Необходимо только автоматизировать подачу сы-
424
рьевых материалов в печь в соответствии с ее производительностью, т.е. со скоростью вращения.
В результате тепловой обработки материал претерпевает следующие физические и химические изменения. В начале материал проходит зону подсушки и из него удаляется влага. Если в печь подается шлам (при мокром способе производства), то он превращается в гранулы и в зоне подсушки успевает нагреваться до 150 °С. Затем гранулированный материал последовательно проходит зону подогрева, в которой нагревается до 700-800 °С, и поступает в зону кальцинирования. В этой зоне при нагреве до 1000-1100 °С из материала выделяется С02 с образованием свободной извести СаО.
Реакции разложения карбонатов идут с поглощением тепла, поэтому в зоне кальцинирования повышение температур материала незначительное.
Дальнейший нагрев материала происходит в зоне экзотермических реакций, в которой протекают реакции связывания образовавшейся свободной извести с выделением тепла. Это способствует быстрому подъему температур материала на 300-350 °С.
При температурах 1350-1450 °С в материале появляется жидкая фаза, заканчивается процесс усвоения свободной извести, протекает ряд химических реакций, и материал спекается.
При дальнейшем перемещении к холодильнику и в холодильнике печи образовавшийся клинкер охлаждается до температур 60-300 °С в зависимости от типа холодильника. Автоматизация процесса тепловой обработки сырьевых материалов может быть осуществлена с помощью контроля качества готового продукта, и по отклонению этого параметра от заданного значения оказывается воздействие на регулирующий орган подачи топлива в печь.
Стабильность протекания всех процессов нагрева и спекания материала непосредственно связана с питанием печи теплом за счет сжигания топлива.
Горящий факел при нормальном горении топлива распространяется в печи примерно до середины зоны кальцинирования. Воздух, необходимый для горения, проходит через холодильник печи, смешивается с топливом, и образующиеся дымовые газы идут навстречу материалу (противоток).
В зависимости от способа сжигания топлива воздух для горения топлива разделяют на первичный (обычно холодный) и вторичный (подогретый в холодильнике печи) или весь подают через холодильник подогретым.
Первичный воздух, подаваемый от вентилятора, регулируется с целью организации горящего факела, вторичный воздух поступает в печь за счет главным образом разрежения, создаваемого в печи под действием дымососа. При регулировании процессов горения основное влияние оказывает количество вторичного воздуха. Поэтому при автоматизации теплового режима печи регулирование горения выполняется воздействием на направляющий аппарат дымососа.
