термическая сушка продуктов обогащения
Сушка предусматривается для снижения содержания влаги в товарных продуктах обогащения до установленных норм. Излишнее содержание влаги в отгружаемых продуктах оказывает вредное влияние на условия их транспортирования и на эффективность дальнейшего использования. В зимнее время при транспортировании мокрых и влажных продуктов повышенное содержание в них влаги вызывает затруднение при разгрузке вагонов у потребителя. Для сушки продуктов обогащения применяют в основном барабанные сушилки.
Барабанная сушилка состоит из сварного сушильного барабана с насаженными на него двумя бандажами, которыми барабан опирается на 2 пары опорных катков. Барабан устанавливается под углом в сторону разгрузки высушенного материала. При вращении барабана подсушиваемый материал перемешивается, разрыхляется и постепенно перемещается вдоль по уклону барабана. В том же направлении (в прямоточных) в барабан подаётся горячий дымовой газ. Материал нагревается и содержащаяся в нём влага испаряется. Выделяющиеся водяные пары удаляются из сушилки вместе с отработанным газом. Вместе с газом увлекается часть тонкозернистого материала, который улавливается в пылеуловители перед выбросом газов в атмосферу. Высушенный материал разгружается в конце барабана в рахзгрузочную камеру. Для предупреждения выброса пыли и газов из разгрузочной камеры в рабочее помещение на барабане предусматривается специальное уплотнение. Влажность поступающих на сушку концентратов в зависимости от способов их обезвоживания составляет до 22%, влажность высушенного продукта до 8%. Напряжённость барабанных сушилок по влаге обычно до 50 кг/куб.м-час, расход тепла от 850 до 1000 ккал на 1 кГ испаренной влаги.
Вы можете сказать, а зачем я здесь всё это рассказываю. К сожалению мной замечено, что некоторые работники, даже проработавшие много лет, не знают теоретических азов своей профессии. Так же приходят молодые работники, которые так же не знают этих азов. Хорошо когда рядом начальник цеха, который может подсказать, а если нет? Тогда и наблюдаем как в цеху создаётся запыленность, неэкономно расходуется топливо и т. п. На современных предприятиях стараются уменьшить влияние людского фактора на работу оборудования- за всем следит автоматика. Об этом вопрос пойдёт ниже. Расскажу какая современная автоматика может быть применена в сушильном отделении. Но сначала снова немного теории.
Автоматизация сушильных установок включает:
- автоматический контроль основных параметров процесса
- защиту при аварийных ситуациях, связанных с сжиганием топлива
-автоматическое регулирование режима сушки, процесса сжигания топлива и аэродинамического режима работы установки.
Автоматизация должна обеспечивать требуемое качество сушки при высокой интенсивности и экономичности процесса. Показатель качества сушки во всех случаях связан с влажностью материала. Непрерывное автоматическое измерение влажности сыпучего материала в потоке связано с определёнными трудностями (приборы для измерения влажности рассмотрим ниже). Параметрами, принимаемыми за показатель качества сушки, по которому ведут процесс, являются, наряду с конечной влажностью материала, температура материала или теплоносителя на выходе из сушилки. Эти параметры наиболее тесно связаны с остаточной влажностью материала и их измерение не вызывает затруднений. Для контроля за процессом приготовления сушильного агента необходимо измерять расходы топлива и воздуха на горение и их давление перед горелочным устройством. Контроль за аэродинамическим режимом работы установки осуществляется путём измерения давлений (разрежений) по газовому тракту.
Измерительными преобразователями высоких температур служат термоэлектрические термометры, а средних- термометры сопротивления. Измерение давлений и разрежений осуществляется напорометрами, тягомерами и тягонапоромерами мембранными. Расходы газообразных сред измеряются с помощью расходомеров переменного перепада давления, включающих расходомерную диафрагму, дифманометр и измерительный прибор.
Производительность сушилок измеряется конвейерными весами, ленточными весоизмерителями и лотковыми расходомерами.
Стабилизация показателя качества сушки осуществляется воздействием либо на подачу исходного материала, либо на теплоприток (расходы воздуха и топлива). В сушильный барабан обезвоженный исходный материал подаётся ленточным весоизмерителем через загрузочную воронку. Сюда же из топки поступает сушильный агрегат- дымовые газы, образованные при сжигании топлива в струе принудительно подаваемого первичного воздуха. Одновременно в топку подаётся вторичный воздух, разбавляющий продукты сгорания до требуемой температуры. Высушенный материал из разгрузочной камеры выводится через течку. Дымовые газы, проходя очистку в циклоне- пылеуловителе, дымососом выбрасывается в атмосферу.
Автоматический контроль и регулирование процесса сжигания топлива обеспечивается системой, поддерживающей заданное соотношение расходов топлива и воздуха. Система автоматической регулировки обеспечивает экономичность сжигания топлива путём изменения расхода воздуха на горение. Автоматическое регулирование аэродинамического режима работы установки сводится к стабилизации разрежения в топке.
Автоматический контроль и регулирование режима сушки осуществляются двумя системами. Первая система предназначена для компенсации одного из основных возмущающих воздействий- изменения расхода материала на сушку- путём поддержания начальной температуры теплоносителя (температуры дымовых газов на выходе из топки) в заданном соотношении с нагрузкой. Другая система поддерживает заданную влажность материала на выходе из сушилки, воздействуя на расход вторичного воздуха. Регулирующее воздействие по расходу вторичного воздуха менее эффективно, чем изменение расхода топлива. Введение его обусловлено меньшим запаздыванием по сравнению не только с регулирующим воздействием- изменением расхода топлива,но и с основными возмущениями- расходом материала и его влажностью.
При увеличении влажности материала на выходе из сушильного барабана, регулирующий прибор вырабатывает сигнал на увеличение расхода вторичного воздуха. Это приводит, с одной стороны, к увеличению расхода сушильного агента, обеспечивающего повышение интенсивности сушки, и с другой- к одновременному понижению температуры дымовых газов на выходе из топки. Начальная температура теплоносителя восстанавливается путём увеличения расхода топлива. Система регулирования соотношения "топливо- воздух" в соответствии с увеличением расхода топлива увеличивает расход воздуха на горение, повышая тем самым расход сушильного агента. В случае снижения конечной влажности системы автоматической регулировки срабатывают на уменьшение расхода теплоносителя. Такая взаимосвязь в работе отдельных систем автоматического регулирования обеспечивает высокое качество сушки.
мои предложения:
Выше я привёл описание и классическую схему автоматизации печей для сушки продуктов обогащения (справочник 1979 года). Может так оно и было когда то, но в настоящее время на многих предприятиях, построенных в советское время, автоматика своё отработала и работа ведётся в ручном режиме. Поэтому моя задача состоит в том, чтобы разработать новую схему автоматизации барабанной сушилки с использованием современных приборов. Привожу схему автоматизации с использованием современных технологий:
Разложим процессы работы печи на составляющие. Первое- уяснить какие параметры мы будем контролировать. В первую очередь важны показания температуры перед барабаном и перед дымососом. Именно эти показания регистрируются самописцами. Четвёртый десяток лет ползёт бумажная лента в этих самописцах. Чернильное перо рисует кривую температуры. Ответственный работник ежедневно приходит, чтобы сменить диаграммы, подлить чернила, прочистить перья, которые периодически забиваются бумагой. А ведь сегодня 21 век. Что могут нам предложить разработчики КИП?
применить прибор "Регистратор":
Регистратор щитовой электронный многоканальный Ф1771 предназначен для применения в различных системах измерения и контроля параметров технологических процессов, сбора, визуализации, регистрации, об
работки и оценки данных измерений, сигнализации об их состоянии относительно 
заданных значений.
Прибор может использоваться вместо бумажных самописцев.
Прибор как автономно, так и в составе систем измерения и управления может
применяться в атомной энергетике, нефтяной, газовой, химической промышленности, а также в других отраслях, где необходимо многоканальное измерение, регистрация и контроль следующих видов сигналов от объекта контроля:
- напряжения постоянного тока;
- силы постоянного тока;
- сигналов от термопреобразователей сопротивления
- сигналов от термопар
Прибор обеспечивает:
1)измерение напряжения U и силы I постоянного тока в различных диапазонах;
2) измерение сигналов от ТС различного типа, подключенных по трёх- или четырёхпроводной линии связи;
3) измерение сигналов от ТП различного типа с автоматической компенсацией
температуры свободных концов термопар;
4) конфигурирование аналоговых входных каналов на любой из указанных видов входных сигналов и диапазонов измерения;
5) контроль, внешнюю сигнализацию и регулирование при превышении уста
новленных значений измеряемых величин (уставок);
6) регистрацию, отображение и архивирование результатов измерения и сис-
темных сообщений;
7) представление результатов измерения в аналоговом и цифровом виде и
отображение на ЖКЦД;
8) контроль исправности работы;
9) обмен данными с ЭВМ по интерфейсам RS-232, RS-485, Ethernet.
Очень удобно- один прибор заменяет все приборы на щите оператора! Подробнее с прибором можете ознакомится в разделе "Документация".
моё окончательное решение:
На каждом предприятии имеются компьютеры выведенные из эксплуатации. Обычно в бухгалтерии устанавливают новую технику, а компьютеры имеющие ещё относительно неплохие параметры (4-й пентиум, оперативка до 1 гб, процессор от 1,5 Ггц) пылятся в кладовой. Там же и электронно- лучевые мониторы по 19 дюймов. Берём такой компьютер, скачиваем с сайта
http://www.masterscada.ru/
SCADA систему MasterSCADA - система для АСУТП, MES, задач учета и диспетчеризации объектов промышленности, ЖКХ и зданий. В моей молодости компьютеров ещё не было, но я используя многочисленные учебные материалы с данного сайта, разработал программу, которая будет отображать на компьютере основные параметры работы печей. Правда бесплатная версия программы позволяет использовать только 32 точки. Если продолжить дальнейшую автоматизацию, то придётся покупать программу.
Можно конечно параметры температуры и давления сразу выводить на компьютер, используя приборы преобразования сигнала фирмы "Овен", но тут могут появиться вопросы у проверяющих. Поэтому пойдём более дорогим путём- у оператора меняем старинные электромеханические приборы (которые вы видите на фото вверху страницы, это только одна из печей) на современные приборы, те же ТРМ202. А компьютер будет только регистрировать параметры и выдавать предупредительно- аварийную сигнализацию.
Конечно для таких работ обычно нанимают сторонние фирмы, но уверяю, что если к "своим" КИПовцам относиться более серьёзно, то можно все работы выполнить со значительной экономией средств. А пока КИПовцы будут долбать зимой уголь в бункерах и под лентами или выполнять другие физические работы, до тех пор наше предприятие будет вынуждено тратить большие средства для привлечения сторонних специалистов для выполнения сложных работ по автоматизации. Я как бывший школьный учитель скажу следующее- люди разные, об этом говорят и современные исследования в области психологии. Если один силён в выполнении умственных работ и может 8 часов просидеть за компьютером, например составляя программу для промышленного контроллера, то другой не может и часа поработать с компьютером и информацией, у него "голова пухнет". Но этот силач с удовольствием работает на простых работах, требующих применения физической силы.
экономия электроэнергии:
Возможно это предложение покажется не столь существенным, но оно очень актуально и будет принято с одобрением. Обратим внимание на помещение, где находится оператор сушки. Холодное неуютное помещение. Много ли надо средств и сил, чтобы изменить существующее положение вещей? Нет, только желание! Первое- необходимо заказать в стройцехе изготовить вторую раму для окна, так как одинарные стёкла покрыты льдом внутри помещения. Второе- существующая система отопления не выполняет своих функций, в связи с чем установили дополнительно электрокалорифер. Представьте- в небольшом помещении 2 мощных электрообогревателя и холодно! А в цехе ДАБ у оператора одна металлическая угольная печь и тепло! Я вообще заметил, что тепло только там, где стоят угольные печи. Что, трудно сварить такую печь из металла? Или выгодно жечь месяцами киловатты электроэнергии?
Следующий вопрос: касается чистоты воздуха в помещении оператора. Пыль, едкий запах печного топлива, газы вызывают удушье, слезятся глаза. Обычно в таких помещениях на современных предприятиях ставят сплит- систему. Чистый воздух с улицы закачивается в помещение и вытесняет пыль и газы в отверстия кабельных каналов. В зимнее время включается подогрев поступающего воздуха. Так сейчас защищаются шкафы с современным оборудованием от пыли. Но так как нет средств на закупку дорогостоящего оборудования, можно ограничиться покупкой "форточного" вентилятора или тепловентилятора, которые можно будет закрепить в специальной раме на окне. Затраты будут 100- 200 грн.
А что же можно предложить для нашей фабрики, чтобы и эффект был, и не слишком дорого? Поиск в интернете привёл меня к такому оборудованию: канальные нагреватели предназначены для подогрева воздуха в системах приточной вентиляции. Разработаны, исследованы и выпускаются нагреватели для стандартных цилиндрических вентиляционных каналов. Канальные нагреватели снабжены противопожарным датчиком и датчиком температуры от перегрева.
смотреть подробнее на сайте ....
Ещё одно предложение касается освещения в этом же помещении. Стояли под потолком мощные лампы по 500 ватт. Для экономии одну лампу заменили на "экономку". Но эти мощные "экономки" часто выходят из строя по причине того, что днём на фабрике повышенное напряжение в сети до 250 В. А почему не провести эксперимент- подключение этих дорогостоящих ламп через диод, или последовательно с лампой накаливания. И вообще надо подумать, возможно лучше поставить не очень мощную лампу для общего освещения, а на столе оператора установить настольную лампу?
на страницу "рационализаторам"