Файл: Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов.pdf

ния скорости движения решеток холодной и горячей камер. Темпе­ ратуру вторичного воздуха замеряют отсасывающей термопарой, сигнал с которой поступает на электронный регулирующий прибор.

5. Распределение в колосниковом холодильнике потоков возду­ ха, подаваемого в печь. Колокольный дифманометр замеряет ве­ личину перепада давлений под решетками холодной и горячей камер холодильника. Сигнал с дифманометра подается на электрон­ ный регулирующий прибор, который поддерживает заданный пере­ пад путем изменения положения шибера на линии подачи воздуха в холодную камеру холодильника.

§ Х ІІІ.З . А В Т О М А Т И ЗА Ц И Я П Р О Ц Е С С А СУШ К И Д О Б А В О К

В цементной промышленности для сушки добавок доменный шлак, опока, и др.), вводимых в цемент, в основном применяют сушильные барабаны. В связи с физическими свойствами добавок для их сушки применяют сушильные барабаны прямоточного типа, т. е. такие, в которых топочные газы и высушиваемый материал движутся в одном направлении.

Добавки подают со склада грейферными кранами в бункера су­ шильных барабанов, а из них питающими устройствами во враща­ ющийся сушильный барабан. Топка для сжигания топлива и подачи топочных газов в барабан установлена со стороны подачи сырого материала. Конструкция топки зависит от вида применяемого топлива. В топку подают не только топливо, но и необходимый для горения воздух, причем соотношение того и другого регулируют при помощи соответствующих регуляторов. Топочные газы посту­ пают из топки в смесительную камеру, куда дополнительно подают воздух.

На другом конце сушильного барабана, со стороны выгрузки высушенного материала, имеется пылеосадительная камера, пройдя которую дымовые газы через пылеулавливающие устройства вы­ брасываются в атмосферу. Через всю эту систему поток горячего газа просасывается дымососом, установленным-за пылеулавлива­ ющими устройствами. Сушильный барабан приводится во вращение электродвигателем (через редуктор, подвенцовую и венцовую ше­ стерни). Высушенные добавки из пылеосадительной камеры посту­ пают на транспортирующие устройства и подаются ими на склад сухих добавок.

Автоматизация сушильного барабана. В целях обеспечения нор­ мального процесса помола цемента необходимо, чтобы влажность материалов, подаваемых в шаровую мельницу, не превышала 2—3%. Поэтому основное назначение системы регулирования состоит в обеспечении заданной влажности высушенного шлака с макси­ мальным теплоиспользованием барабана, т. е. с вводом в него такого количества тепла, какое в состоянии выдержать технологическое оборудование. Для установленного теплового режима и данной влажности шлака загрузку поддерживают максимально возможной.

255

Количество вводимого в барабан тепла зависит от температуры в смесительной камере и количества теплоносителя, которые уста­ навливают при выборе теплотехнического режима. В качестве пре­ образователя температуры теплоносителя используют термопару, которую помещают в смесительной камере. Температуру в барабане поддерживают постоянной. Количество теплоносителя при управ­ лении процессом сушки не измеряют и не регулируют. При постоян­ ном режиме работы вентилятора и дымососа, неизменных положениях регулирующих заслонок и шиберов и при отсутствии больших пере­ менных подсосов воздуха количество теплоносителя колеблется незначительно.

В связи с тем что прибора, автоматически определяющего влаж­ ность материала (шлака) на выходе из барабана, нет, ее контроли­ руют по косвенному показателю — температуре шлака, измеряемой термометром сопротивления.

Чтобы качественно регулировать процесс сушки материалов в барабане, необходимо иметь соответствующий опережающий импульс, который бы отражал изменение входных параметров. Таким импульсом является температура внутри сушильного бара­ бана, измеряемая термопарой, установленной на расстоянии 1 м от обреза барабана с горячего конца. Для предохранения термопары от механических ударов ее помещают в прочный кожух, а для умень­ шения инерционности термопары ее рабочий спай приваривают

ккожуху и при вращении барабана он попеременно то погружается

вшлак, то омывается газами. Показания температуры в барабане снимают при помощи двух контактных колец и съемного устройства. Глубину погружения рабочего спая термопары в барабаны устанав­ ливают экспериментально.

Загрузку сушильного барабана изменяют в зависимости от тем­ пературы в нем, а устанавливают эту температуру в зависимости от температуры шлака на выходе из барабана.

Система автоматического регулирования процесса сушки до­ менного шлака в прямоточном сушильном барабане (рис. XIII. 11) состоит из регулятора температуры в смесительной камере и регу­ лятора загрузки материалом с коррекцией по температуре материа­ ла на выходе из барабана. Для регулирования температуры газового потока в смесительной камере сушильного барабана применен трех­ позиционный регулятор. Импульсы от термопары, установленной

всмесительной камере у обреза барабана, передаются на электрон­ ный потенциометр с трехпозиционным электрическим регулятором. Если температура в смесительной камере выходит за установленные предельные значения, то исполнительный механизм изменяет поло­

жение поворотной заслонки, которая регулирует подачу топлива

втопку. При розжиге сушильного барабана, когда требуется быстро поднять температуру в смесительной камере, в позиционном регу­ ляторе предусмотрен контакт, при помощи которого в этот период

вбарабан подается большее количество топлива, чем в период уста­ новившегося режима.

256

342 Зак У

Рис. XIII.11. Принципиальная схема автоматического регулирования процесса сушки доменного шлака в прямоточном сушильном барабане

Автоматическое регулирование загрузки сушильного барабана осуществляют двухкаскадной системой регулирования. Первый каскад — двухпозиционйый регулятор, который в зависимости от температуры на первом метре сушильного барабана быстро изменяет загрузку. Второй каскад — корректирующий; это прерывистый регулятор, который изменяет задание первому регулятору. Такой время-импульсный регулятор допускает настройку трех параметров:

1) времени выдержки от момента выхода регулируемой величины за пределы нормы до момента воздействия; нормальный диапазон изменения регулируемой величины устанавливается на вторичном приборе — регистраторе величины, подлежащей регулировке, и в виде позиционных сигналов передается на вход регулятора;

2)времени воздействия, не зависящего от величины выхода пара­ метра за пределы нормы, а устанавливаемого с учетом средних ста­ тических характеристик работы агрегата;

3)времени отключения исполнительного механизма от регуля­ тора после передачи воздействия — интервала, равного по величине переходному процессу в объекте.

Сигнал от термопары, установленной на первом метре барабана, снимается при помощи токосъемных устройств и передается на электронный потенциометр, причем загрузка изменяется большим или меньшим воздействием на нож тарельчатого питателя, что за­ висит от температуры внутри барабана.

Основными элементами данной схемы являются два реостатных преобразователя, один из которых установлен в электронном потен­ циометре, а второй — в исполнительном механизме, предназначен­ ном для перемещения задатчика регулятора. Указанные преобразо­ ватели образуют мост, а выход прибора подключен к пускателю двигателя исполнительного механизма, воздействующего на нож тарельчатого питателя.

По положению реостатного преобразователя исполнительного механизма определяют температуру внутри барабана. Температуру высушенного шлака измеряют термометром сопротивления, причем в качестве вторичного прибора для этой цели используют электрон­ ный мост с позиционным регулятором. При температуре высушен­ ного шлака, выходящей за пределы зоны нечувствительности, пре­ рывистый регулятор переместит движок реостатного преобразова­ теля, после чего регулятор отключится на время переходного процесса. Если по истечении этого времени температура высушенного шлака не войдет в норму, то регулятор сработает повторно. В слу­ чае, если параметр войдет в норму раньше истечения времени пере­ ходного процесса, вся схема вернется в исходное состояние.

Для обеспечения надежности работы системы автоматического регулирования в сушильном агрегате установлены сигнализаторы. О наличии шлака на тарельчатом питателе сигнализирует преобра­ зователь флажкового типа. Кулачок флажка соединен с микропере­ ключателем. При поступлении шлака на питатель флажок, укреп­ ленный в подшипниках, отклоняется на некоторый угол, ролик мик-

258

ропереключателя сходит с кулачка и контакты переключателя в сиг­ нальной цепи размыкаются. При отсутствии шлака на тарельчатом

питателе флажок не отклоняется, контакты в сигнальной цепи замкнуты.

Сигнал о забивании приемной течки барабана шлаком подает устройство, основным элементом которого является фотореле, уста­ новленное в боковом кармане загрузочной течки сушильного бара­ бана. При нормальном прохождении шлака через течку световой луч осветителя падает на чувствительный элемент (фотосопротив­ ление) и промежуточное реле все время притянуто. Если же теч­ ка забьется, то шлак попадет в карман, прервет световой луч, контакты реле в цепи блокировки и сигнализации замкнутся,

ивключится сигнал.

§ХІП.4. КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ЦЕМЕНТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

В цементной промышленности начато практическое осуществле­ ние комплексной автоматизации на базе применения вычислитель­ ной техники. Комплексная автоматизация впервые была внедрена на Себряковском цементном заводе. В соответствии с проектом на этом предприятии внедрено автоматизированное управление электроприводами с применением необходимых блокировок и сигна­ лизации, автоматическое регулирование основных технологических процессов, дистанционное управление транспортом и корректирова­ ние шлама, контроль и стабилизация процессов обжига во враща­ ющихся печах.

Управление процессами сосредоточено на центральных постах, где размещены щиты и пульты операторов. На заводе имеется дис­ петчерская связь при помощи телефона, громкоговорителей и про­ мышленного телевидения. Мнемоническая схема завода и пульт управления смонтированы в помещении диспетчера. Щиты-дубле­ ры установлены в кабинетах директора и главного инженера завода.

Решение сложных задач оптимального управления всеми сторо­ нами производственной деятельности предприятия возможно толь­ ко при применении математических методов и аппаратурных средств вычислительной техники в рамках создания автоматизированных систем управления производством (АСУП). АСУП представляет со­ бой совокупность аппаратурного комплекса (УВМ, преобразовате­ ли, исполнительные механизмы, автоматические регуляторы и др.) и математического обеспечения (алгоритмы и программы). Впервые АСУП была внедрена на Себряковском заводе. Ей было присвоено название «Цемент-1». Эта АСУП предназначена для цементных за­ водов, работающих по мокрому способу производства на мягких породах сырья.

В системе «Цемент-1» имеются следующие алгоритмы: