Студопедия — Выбор и обоснование функциональной схемы.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Выбор и обоснование функциональной схемы.






Общие сведения. Процесс помола (измельчение) про­дукта обжига сырьевой смеси — клинкера и добавок — гипса, песка и пр. выполняется в цементных трубных шаровых мельницах. Широкое распространение на дейст­вующих цементных заводах получили цементные шаровые мельницы с барабаном диаметром 2,2 м и длиной 13 м.

Важнейшими характеристиками, определяющими ра­боту шаровой мельницы, является ее производительность и тонкость помола. Основной задачей регулирования па­раметров шаровой мельницы является поддержание такой загрузки размалываемой шихты, которая обеспечивает наибольшую производительность мельницы при сохране­нии заданной тонкости помола. Если мельница недозагружена, то энергия падающих и скользящих мелющих тел частично расходуется на бесполезную работу, так как часть шаров ударяется один о другой и не раз­малывает материал. Чем больше загрузка, тем полнее используется энергия падающих шаров и выше произ­водительность мельницы. Однако увеличение загрузки сверх определенной нормы приводит к снижению произ­водительности. Это объясняется тем, что при чрезмерно большом количестве материала мелющие тела при враще­нии мельницы сползают по ее внутренней поверхности и истирают материал, не разрушая его ударным дейст­вием. Таким образом, существует оптимальное значение загрузки, при котором достигается наибольшая произ­водительность мельницы. Если загрузку не поддерживать в узком интервале ее оптимальных значений, то это приводит к перерасходу электроэнергии, резким колеба­ниям тонкости помола, повышенному износу мелющих тел.

При автоматизации работы мельницы в качестве вспо­могательного регулируемого параметра выбирают услов­ный уровень загрузки первой камеры мельницы размалы­ваемым материалом, а в качестве регулирующего воз­действия — изменение количества размалываемой шихты, подаваемой в мельницу.

Функциональная схема автоматизации процесса измельчения цементного клинкера приведена на рис.1 [2]

 

 

 

 

Регу­лирование уровня осуществляется воздействием на пода­чу исходных материалов (клинкера и добавок), для чего используют электроакустический регулятор. В основу работы регулятора положена зависимость частоты максимума акустического спектра шума, издаваемого работающей мельницей, от количества загру­женного в нее материала. Чем больше загружена мель­ница, тем ниже частота шума. Регулятор воспринимает шум, издаваемый в основном первой камерой мельницы, анализирует его по частоте и вырабатывает соответст­вующий сигнал управления.

Уровень загрузки мельницы контролируется аппаратно – программным комплексом «ВАЗМ – 1» [9].

Сигнал, характеризующий загрузку и воспринимаемый микрофонным устройством М-101 [7], подается на вибродатчик ВШВ-003-М3 [7 ], разработанный ООО «Вибро» в г. Ярославле. Затем через усилитель УМ-50УМ на вход регулятора ВАЗМ – 1, который был разработан в ООО "НПК "Союзцветметавтоматика" в г.Запорожье [9]. Расход материала определяется с помощью весовых дозаторов MULTIDOS (компания «Шенк Украина»)[6]. Он состоит из следующих компонент:

ленточный конвейер

Регулятор скорости движения ленты ПП – 115 [8].

приемный питатель, например бункер с регулировкой высоты слоя подачи

интегрированные конвейерные весы Multibelt [6].

 

2. Выбор структуры и технических средств реализации АСР важнейших технологических параметров.[6]

Рис.2 Система обеспечения состава готовой продукции

Важнейшими характеристиками, определяющими работу шаровой мельницы, являются ее производительность и тонкость помола. Если загрузку не поддерживать в узком интервале ее оптимальных значений, то это приводит к перерасходу электроэнергии, резким колебаниям тонкости помола, повышенному износу мелющих тел.

Загружаемый материал (клинкер, гипс и шлак и т.д.) направляется в мельницу с помощью весовых дозаторов MULTIDOS. После прохождения через нее, смесь ковшовым элеватором подается на сепаратор, разделяющий ее на два компонента — готовую продукцию и возврат, который вновь загружается в мельницу. Благодаря модульности и многообразию вариантов комплектации (использование различных разгрузочных бункеров и ленточных конвейеров различной ширины и длины транспортировки), MULTIDOS отвечает всем требованиям производства цемента. К тому же, для этого дозатора имеется ряд решений для любого сыпучего материала, в зависимости от его текучих свойств.

Для загрузки материала могут использоваться либо специальные питатели, либо материал подается на дозатор непосредственно из разгрузочного бункера. Подача материала непосредственно из разгрузочного бункера обычно применяется для загрузки в мельницу основных компонентов. Этот способ состоит в прямом извлечении материала из бункера с помощью дозатора.

До 1995 года электронные блоки весовых дозаторов устанавливалось в отдельных шкафах управления.

Впоследствии с развитием более практичных децентрализованных АСУ появилась возможность объединить механику и электронику в единый блок посредством так называемой технологии MechaTronik. Он осуществляет локальный сбор и обработку всех внутренних сигналов и на основе результатов измерения вырабатывает управляющие команды и передает их силовым приводам. При этом за счет децентрализованного сбора и обработки данных верхний уровень управления освобожден от решения задач нижнего уровня. На верхний уровень MULTIDOS автоматически направляет сообщения о всех возникших на его уровне неисправностях.

В дозатор лишь необходимо ввести в качестве заданных значений пропорции компонентов сыпучего материала, а он уже сам контролирует соблюдение этих уставок, что гарантирует точность соблюдения рецептуры продукции. Применение в MULTIDOS усовершенствованных механических компонентов и цифровой электроники с функцией ВІС (компенсация влияния ленты) обеспечивает максимально возможную на сегодняшний день точность дозирования отдельных компонентов — +0,25%.

Рис.3 Система управления шаровыми мельницами.

В весовой дозатор интегрирован электронный модуль DISOCONT, специально разработанный для локальной инсталляции, и компактные силовые приводы со встроенной в двигатель электроникой, благодаря чему MULTIDOS представляет собой очень компактный модуль. При этом автономность этого устройства в решении задач своего уровня позволила устранить длинные кабели связи между частотными преобразователями и двигателями, что практически сняло проблему электромагнитной совместимости.

Модуль DISOCONT собирает все локальные сигналы и выполняет критические по времени функции управления, которые необходимы для высокоточного дозирования. При этом ограничивается количество данных, передаваемых по шине к центральному пульту управления: передаются уставки, балансовые данные и диагностическая информация. Все внутренние функции строго выполняются локальной системой, которая независимо создает сообщение о событии в случаях каких-либо отклонений от предписанного алгоритма поведения.

Весовой дозатор поставляется с соединенной электропроводкой и подключается к системе электроснабжения и к центральному пульту управления с использованием небольшого количества кабельных соединений. При этом простота работы с MULTIDOS и отсутствие шкафов управления весодозирующим устройством обуславливают существенное снижение инвестиций и эксплуатационных затрат. Внутренняя кабельная разводка дозатора значительно снижает трудозатраты при инсталляции и устраняет возможность ошибок монтажника при укладке кабеля между устройствами разных уровней управления.

Механические компоненты и электроника управления дозатора оптимально согласованы и предварительно установлены. Поэтому для его адаптации требуется ввод небольшого числа параметров и программ настройки с помощью современного пользовательского интерфейса Easy Serve, который обеспечивает четкий и быстрый доступ к параметрам при инсталляции и обслуживании.

В зависимости от требований к системе управления в MULTIDOS могут быть использованы различные шины. Например, для DISOCONT имеются варианты съемных модулей для шин Profibus, Interbus-S, Modbus, Ethernet.

Рис. 4 Мониторинг уровня наполнения мельницы

Пропускная способность мельницы определяется суммой производительностей нового загружаемого и возвращаемого материалов. Производительность возврата определяется расходомером Multistream G. Эта
закрытая линейная измерительная система предназначена для непрерывного измерения потоков сыпучих материалов в пределах диапазона производительности от 4 до 1000 т/час и, благодаря компактной конструкции, просто интегрируется в процессы с закрытым маршрутом транспортировки.

Расходомер Multistream G работает по принципу наклонного измерительного желоба. При прохождении через направляющий желоб поток сыпучего материала гомогенизируется, замедляется и передается в изогнутый
отклоняющий измерительный желоб, где сыпучий материал значительно ускоряется.
Результирующая сила измеряется датчиком нагрузки и по ее величине определяется производительность возвращенного материала.

Управление потоками материалов в мельницу осуществляет автоматика пуска. Она адаптируется ко всем режимам работы мельницы и действует при всех концепциях регулирования. Фазы пуска потока материалов в мельницу контролируются экспертной системой, в которой база данных предварительно сконфигурирована, что позволяет выполнить быстрый и надежный ввод мельницы в эксплуатационный режим.

Контур управления мельницы обычно имеет очень медленную динамику, так что для ручной настройки контроллера даже опытному оператору требуется много времени. На практике оказалось разумным ограничивать сигналы производительности нового загружаемого и возвращаемого материалов, которые всегда имеются в наличии или впоследствии могут быть легко добавлены. Ускорение контрольной динамики обеспечивается с помощью дополнительных сигналов от датчика называемого «электронным ухом».

Этот датчик представляет собой электроакустический преобразователь, оценивающий шум при работе шаровой мельницы, характеристики которого зависят от уровня наполнения мельницы. Полученный от микрофона звуковой сигнал преобразуется в датчике в сигнал тока, зависящий от звукового давления и частотного спектра. Например, пустая мельница издает громкий высокий звук, которому соответствует низкий уровень тока, а полная — мягкий глухой звук — высокий уровень тока.

Различия в характеристиках размола влияют на количество возврата материала в мельницу. Концепция регулирования использует производительность по возврату в качестве главного параметра регулирования пропускной способности мельницы. Специфическое по сорту цемента задание относительно производительности возврата выбирается предварительно.

Система управления мельницей DISOCONT MASTER, настроенная на характер размола, управляет дозаторами в зависимости от заданной производительности потока материалов и измеренной фактической производительности возвращенного материала. Исполнение этого алгоритма управления обеспечивает стабилизацию потока материалов, которая является основой для дальнейшей оптимизации заполнения мельницы и высокой эффективности помола. Изменение размолоспособности имеет непосредственное влияние на уровень заполнения мельницы и изменяет эффективность помола. «Электронное ухо» непрерывно отслеживает изменения уровня заполнения и система регулирования направляет дозаторам соответствующую команду, выполнение которой обеспечивает оптимальный уровень заполнения.

В системе управления мельницей величина заданного значения возвращаемого материала предварительно выбирается вручную для каждого типа цемента. Затем включается алгоритм поиска оптимальной рабочей точки путем прогрессивного изменения заданного значения с поэтапной подстройкой величины возврата под ход процесса оптимизации. Регулирование продолжается до тех пор, пока не будет достигнута оптимальная рабочая точка мельницы, при которой обеспечивается максимально возможный выпуск готовой продукции с одновременной минимизацией энергопотребления.

DISOCONT MASTER автоматически учитывает износ шаров и изменения способности сырья к измельчению. При этом адаптивное действие системы значительно снижает рабочую нагрузку на оператора мельницы и обеспечивает оптимальную работу, даже если персонал не имеет высокого уровня подготовки.

Управление технологическими процессами помола требует дозирования и учета расхода, твердых и жидких компонентов сырья, что является одним из факторов, определяющих нормальную работу агрегатов. Равномерная и бесперебойная подача сырьевых материалов способствует обеспечению необходимого качества конечного продукта и производительности мельницы. Важным параметром является уровень заполнения мельницы материалом, так как уровень материала зависит от производительности.

Одним из методов измерения уровня в мельнице является электроакустический метод. Микрофонное устройство, контролирующее уровень загрузки мельницы материалом, устанавливается в начале первой камеры, в зоне, отстоящей от загрузочного торца мельницы не более чем на 5% длины мельницы. Эта зона носит название зоны дробления. Здесь электроакустический сигнал воспринимает изменения количества материала.

Сигналы от электроакустического и индуктивного датчиков исполнительного механизма подаются на вход регулирующего прибора ЭР. При соответствующих параметрах настройки описанный пропорциональный регулятор поддерживает определенное соотношение сигналов датчиков и уменьшает тем самым колебания производительности мельницы. При изменении уровня загрузки первой камеры изменяется величина электроакустического сигнала, подаваемого на регулирующий прибор. Последний воздействует на исполнительный механизм и перемещает нож тарельчатого питателя до тех пор, пока сигнал обратной связи по положению ножа питателя не сбалансирует регулирующий прибор. Соотношение сигналов датчиков, которое обеспечивает регулятор, при этом остается неизменным.

В дозаторе предусматриваются также блокировки, не допускающие включения исполнительного механизма при не работающем тарельчатом питателе, а также включения питателя при неподвижной ленте весов. Схема и регулирующая аппаратура дозатора остаются неизменными независимо от типа, размера и производительности питателя и ленточных весов.

Подача материала может осуществляться не только тарельчатыми, но и ленточными, вибрационными, шнековыми, секторными и другими питателями.

В качестве взвешивающих устройств применяются однороликовые конвейерные весы Multibelt.

Снизить перерасход электроэнергии можно благодаря редукторам нового поколения, разработанные и производимые фирмой СМD, являющимися большим шагом вперед в отношении снижения затрат на эксплуатацию. В цементной промышленности редукторы часто рассматривают как вспомогательное оборудование, поскольку считается, что они непосредственно не являются частью процесса производства цемента. Однако, когда дело касается таких технологических агрегатов, как печи или мельницы, в которых редукторы занимают одно из центральных мест, то выход последних из строя может вызвать катастрофические последствия в части производственных потерь. Фирма CMD разработала серию редукторов JUMBOREX специально для шаровых мельниц, в которых используются центральные приводы. JUMBOREX – это разветвленный редуктор с соосными валами подвода и отвода мощности. Серия редукторов JUMBOREX характеризуется широким спектром мощностей - от 1000 до 6000 кВт. Это стало возможным благодаря конструкции с двумя или тремя понижающими ступенями в зависимости от скорости двигателя.







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 2023. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Билет №7 (1 вопрос) Язык как средство общения и форма существования национальной культуры. Русский литературный язык как нормированная и обработанная форма общенародного языка Важнейшая функция языка - коммуникативная функция, т.е. функция общения Язык представлен в двух своих разновидностях...

Патристика и схоластика как этап в средневековой философии Основной задачей теологии является толкование Священного писания, доказательство существования Бога и формулировка догматов Церкви...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Виды сухожильных швов После выделения культи сухожилия и эвакуации гематомы приступают к восстановлению целостности сухожилия...

КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ ВАГОНА Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес. Согласно ГОСТ 4835-2006* устанавливаются типы колесных пар для грузовых вагонов с осями РУ1Ш и РВ2Ш и колесами диаметром по кругу катания 957 мм. Номинальный диаметр колеса – 950 мм...

Философские школы эпохи эллинизма (неоплатонизм, эпикуреизм, стоицизм, скептицизм). Эпоха эллинизма со времени походов Александра Македонского, в результате которых была образована гигантская империя от Индии на востоке до Греции и Македонии на западе...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.007 сек.) русская версия | украинская версия