ФСА процесса обжига клинкера в печах, по мокрому способу

Для измерения  температур в промышленности применяется  свыше 300 различных конструкций ТП. Конструктивное оформление ТП соответствует  условиям их эксплуатации. Согласно ГОСТ 6616-74 (с изм.) ТП подразделяются: по способу контакта с измеряемой средой - на погружаемые и поверхностные; по условиям эксплуатации - на стационарные, переносные, разового, многократного и кратковременного применения; по защищенности от воздействия окружающей среды - обыкновенные, водозащищенные, защищенные от агрессивной среды, взрывобезспасные; по герметичности к измеряемой среде - негерметичные и герметичные (для работы при различных температурах и условных давлениях); по устойчивости к механическим воздействиям - обыкновенные  виброустойчивые; по числу зон, в которых должна контролироваться температура, - на однозонные и многозонные: по наличию контакта термопары с металлической частью защитной арматуры с открытой термопарой, с закрытой изолированной термопарой, с закрытой неизолированной термопарой; по инерционности - по значению константы тепловой инерционности ТП - малой инерционности до 10 с, средней инерционности до 1 мин, большой инерционности свыше 1 мин и ненормированной инерционности.

Конструкция термопары представлена на рис. 4. Это  термоэлектрический термометр с  металлическим чехлом 2, неподвижным  штуцером 3 и водозащищенной головкой 1. Термоэлектроды 4 ТП электрически изолированы друг от друга фарфоровыми бусами 5.

Погружаемые термоэлектрические преобразователи  предназначены для измерения  температуры газообразных и жидких неагрессивных, а также агрессивных  сред, не разрушающих защитную арматуру. Конструктивные формы погружаемых ТП разнообразны, но выполнены на единой конструктивной базе чувствительных элементов и входят в состав средств ГСП.

Наружная  арматура ТП состоит из защитной трубы, подвижного или неподвижного штуцера  либо фланца крепления термопреобразавателя и головки. В головке помещается контактная колодка с зажимами для  присоединения проводов, соединяющих  ТП с измерительным прибором. Ввод проводов в головку уплотняется  сальником. В термоэлектрических преобразователях без головки производится заделка  выводных концов. Крепление ТП на объектах осуществляется с помощью штуцера, фланца, специального крепления, сваркой, пайкой и т. п.

Длину погружаемой части определяют при креплении неподвижным штуцером (фланцем) как расстояние от конца  горячего спая до опорной плоскости  штуцера (фланца); при креплении передвижным  штуцером (фланцем) – как расстояние от рабочего спая до головки, а при  отсутствии головки – до места  заделки выводов.

Длинна погружаемой части ТП может быть от 40 до 20000 [мм].

При измерении  температуры сред с высоким давлением  или большой скоростью потока ТП комплектуют защитными (монтажными) гильзами. При измерении высоких  температур используются защитные чехлы  – со стальным чехлом (до 600), с чехлом из специального жаростойкого сплава (до 1000…1100), с фарфоровым чехлом (до 1300) с чехлом из окиси алюминия (до 1600…1800)

 

 

 

Датчик  контроля уровня сыпучих веществ  INNOLevel

INNOLevel представляет собой датчик уровня заполнения и используется для мониторинга уровня сыпучих материалов. Он может быть использован в качестве датчика заполнения, опустошения или промежуточного уровня.

Принцип работы датчика уровня следующий: измерительная лопасть приводится в действие синхронным двигателем. При контакте лопасти с материалом, происходит останов двигателя. Возникающий реактивный момент используется, чтобы привести в действие микровыключатель, который выдает сигнал (регистрация уровня материала). При снижении уровня материла, пружина возвращает двигатель в исходное положение, лопасть освобождается, и двигатель снова включается.

Стандартные примеры применения датчика уровня для сыпучих материалов INNOLevel:

• Пластиковые порошки и гранулы (ПВХ гранулят, ПЭТ гранулы)
• Строительные материалы (цемент, сухие смеси, гипс)
• Пищевые продукты (мука, сахар, крахмал)
• Древесные сыпучие материалы (опилки, пелетные гранулы)
• Комбикорма
• Зерно

и многое другое.

Преимущества:

Выключатель INNOLevel является экономичным решением для достоверного измерения уровня заполнения, а также обладает рядом преимуществ:

• Сертификаты ATEX для пылевых взрывоопасных сред
• Высокий коэффициент полезного действия
• Надежность
• Широкий круг применения

Расходометр электромагнитной серии 8700

Расходомеры электромагнитные серии Rosemount 8700 предназначены для измерений объемного расхода электропроводных жидкостей, пульп, суспензий и т.п. Используются в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами в энергетике, химической, пищевой, бумажной и других отраслях промышленности, а также в системах коммерческого учета жидкостей. Основные преимущества:

 

• применение для измерения расхода агрессивных сред;
• широкий размерный ряд;
• различные материалы электродов и футеровок;
• высокая точность измерений;
• отсутствие движущихся частей;
• малые потери давления;
• прямолинейный участок трубопровода до расходомера 5Dу, после расходомера 2Dу.

Газоанализаторы МН 5130М 

Данный газоанализатор предназначены для анализа взрывобезопасных газовых смесей.

Состав газовой смеси приведен в табл. 7.1. Газоанализатор МН 5130-1 может  быть применен для измерения содержания кислорода поочередно в четырех  точках, для этой цели его оснащают блоком пробоотбора БП-4. Для работы газоанализаторов требуется сравнительная газовая смесь, содержащая 80 % кислорода в азоте. Расход смеси 12 л/ч. Применение сравнительного газа компенсирует влияние изменения температуры окружающего воздуха и атмосферного давления. Вторичный прибор типа КСМ2.

Газоанализаторы предназначены для  работы при температуре окружающего  воздуха 5…50 °С и относительной влажности до 95 %. Монтаж первичного преобразователя настенный. Газовые линии выполняются трубой диаметром 8, толщиной 1 мм из коррозионно-стойкой стали. Вторичный прибор может быть удален на расстояние 300 м от первичного преобразователя. Габаритные размеры преобразователя первичного МН 5130М 520×345×192 мм, МН 5130-1 — 450×300×240 мм, масса комплекта МН 5130М 45 кг, МН 5130-1 — 35 кг. Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое.

I – рабочий мост; II – сравнительный мост; РД – реверсивный двигатель; ЭУ – Усилитель; R – реоход; R1 и R2 – плечевые элементы; K3, R4, R7, R8 -  постоянные плечи моста, R5 и R6 – датчики (чувствительные элементы)

Газозаборные устройства

Описание устройств приводится в последовательности, оответствующей их функциональному размещению по печи, — от «холодного» конца ее к «горячему». Для оценки нормального хода процесса обжига клинкера в печи и экономичности ее работы используются устройства, измеряющие состав отходящих газов: содержание кислорода О2, углекислого газа СО2 и горючих компонентов СО.

Газоанализаторы содержания углекислого газа и горючих компонентов, выпускаемые отечественной промышленностью, не приспособлены для использования  на цементообжигательных печах. Поэтому  в настоящее время на печах  устанавливают только автоматические газоанализаторы, определяющие содержание О2 в отходящих газах. Наиболее распространены термомагнитные газоанализаторы типа МН-5106 и МН-5130, работающие совместно с газозаборным устройством для очистки и подготовки анализируемого газа.

На вращающихся печах  применяются горизонтальные и вертикальные газозаборные устройства. Общий вид горизонтального газозаборного устройства типа УГ-5. Оно состоит из двойного фильтра (наружного и внутреннего) и узлов отбора и подачи газа на газоанализатор. Наружный фильтр изготовлен из трех слоев металлической сетки, намотанной на каркас. Крепление сетки к каркасу осуществляется при помощи обойм. Внутрь этого фильтра помещен другой фильтр — стакан из пористой керамики. Стакан болтом и крышкой поджимается к втулке, которая при помощи байонета соединяется с каркасом. К втулке на четырех болтах крепится фланец газоотводящей трубы. На втулке устанавливается экран. При установке стакана и креплении фланца трубы используются асбестовые прокладки.

 
Принцип работы газозаборного устройства заключается в следующем. Приемная часть газозаборного устройства устанавливается в центре потока отходящих газов. Через некоторое время на поверхности сетки оседает необходимый для образования самого фильтра слой пыли. При включении побудителя расхода, входящего в комплект газоанализатора, газовая смесь будет просасываться через сетку, покрытую слоем пыли, и в основном очищаться от механических примесей. Огибая экран, поток газа попадет на фильтр из керамики, который и осуществляет окончательную очистку. Из фильтра смесь по газоотводящей трубе поступает в корпус и через штуцер — в газопроводную линию, соединяющую газозаборное устройство с газоанализатором. Образовавшийся в газоотводящей трубе конденсат через штуцер стекает в конденсационный сосуд. Конденсат, образующийся в направляющей трубе, спускается через имеющуюся в ней нижнюю пробку. 
 
Описанное газозаборное устройство типа УГ-5 не требует систематического обслуживания, обеспечивает качественную очистку газовой смеси и бесперебойную подачу ее на газоанализатор. Основные технические характеристики УГ-5: запыленность газа на выходе из газозаборного устройства не превышает 0,03 г/м3, а гидравлическое сопротивление при расходе газа на газоанализатор 48 л/ч — 40 мм вод. ст. 
 
При монтаже газозаборного устройства необходимо обратить внимание на правильность расположения трубы газового отбора в газоходе, общую длину газопроводной линии и ее герметичность.

Можно дать следующие рекомендации:

• место отбора должно быть максимально приближено к обрезу печи и расположено вблизи ее оси;
• для стекания конденсата газозаборная труба должна иметь угол наклона не менее 15° и быть минимально изогнутой; 
  
• диаметр газозаборной трубы должен быть не менее 1/2" (для снижения вероятности засорения);
• длина всей газопроводной линии должна быть минимальной (не более 3-5 м) для уменьшения запаздывания показаний газоанализатора.

 

Устройство  контроля положения зоны сушки

Задача повышения  эффективности работы цементообжигательных печей и управления ими в оптимальном  режиме (с минимумом потерь или  максимумом производительности) требует  создания принципиально новых устройств  контроля работы отдельных зон печи. Одним из таких устройств является устройство контроля положения зоны сушки.

В печах, работающих по мокрому способу, интенсификация процесса сушки достигается с  помощью цепных завес. Шлам по мере продвижения в цепной завесе уменьшает  свою влажность, при этом меняются его  вязкость и характер теплообмена  с газами, цепями и футеровкой. При  некоторой, так называемой критической, влажности шлам перестает налипать на футеровку.

Сечение зоны сушки, где влажность материала  становится критической, условно названо  точкой критической влажности (ТКВ). По положению этого параметра  принято оценивать положение  зоны сушки. Можно предположить, что в этом сечении конвективный теплообмен футеровки с жидким шламом (что характерно для начала цепной завесы) заменяется кондуктивным теплообменом футеровки с материалом, начинающим гранулироваться. Это приводит к существенному уменьшению коэффициента теплоотдачи и, следовательно, к резкому увеличению температуры корпуса печи в сечении ТКВ (температурная кривая имеет в этом сечении резкий излом, который и используется для контроля положения ТКВ).

Информативность нового параметра — положение  зоны сушки (положение ТКВ) — состоит, с одной стороны, в возможности  оценки степени подготовки материала  в «холодном» конце печи (место  высушивания шлама до определенной величины) и, с другой стороны, в возможности  оценки тепловых и материальных потерь (перерасход тепла на обжиг и излишний пылеунос из печи).

Принцип действия устройства контроля — сравнение  входного температурного сигнала корпуса  печи с заданным и управление движением  каретки с датчиком температуры  для отработки разности сигналов с одновременной выдачей информации о положении ТКВ на цифровое табло. Все устройство условно можно  представить в виде трех основных узлов: измерения и усиления сигнала  датчика; реверсивного перемещения  каретки с датчиком; индикации  положения ТКВ.

Пирометры спектрального  отношения

Пирометры данного типа измеряют цветовую температуру объекта по отношению интенсивностей излучения  в двух определенных участках спектра, каждая из которых характеризуется  эффективной длиной волны λ₁; λ₂ На рисунке приведена схема двухканального пирометра спектрального отношения (ПСО), в котором преобразование энергии получения в электрические сигналы производится с помощью двух кремниевых фотодиодов. Поток излучения от объекта измерения 1 с помощью оптической системы, состоящей из линз 2, апертурной и полевой диафрагмы 3, передается на интерференционный светофильтр 4. Последний обеспечивает выделение двух потоков, каждый из которых характеризуется собственным спектром. Данные потоки попадают на кремниевые фотодиоды 7, которые преобразуют излучение в фототок, протекающий через сопротивление R1 и R2, включенные в измерительную схему вторичного регистрирующего прибора – логометра. Разность падений напряжений на сопротивлениях подается на вход усилителя 5, выходной сигнал которого поступает на реверсивный двигатель 6, перемещающий движок реохорда R2 и стрелку относительно