Способ и устройство регулирования рабочих параметров в реакторе
Номер патента: 9345
Опубликовано: 28.12.2007
Авторы: Штрёдер Михаэль, Сельт Вольфганг, Каппес Торстен
Формула / Реферат
1. Способ регулирования параметров в установке для термообработки материала, в котором гранулированный материал подают и транспортируют в реактор (1) конвейерной линией (14) и в котором определяют количество транспортируемого конвейерной линией (14) материала, используемого в качестве регулируемой переменной и/или переменной отклонения для регулирования параметров процесса, отличающийся тем, что количество подаваемого в реактор (1) материала определяют посредством измерения давления и/или падения давления в конвейерной линии (14) выше по потоку от реактора (1), при этом конвейерная линия (14) представляет собой пневматическую напорную конвейерную линию.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура в реакторе является регулируемой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество материала в конвейерной линии (14) регулируют для поддержания заранее установленного уровня.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что количество материала в конвейерной линии (14) регулируют конвейером (27, 33), с помощью которого материал вводят в установку, например, посредством изменения скорости загружающего материал шнека (30) и/или посредством подающих весов (34), расположенных выше по потоку шнека загрузки материала (30).
5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что подача тепла в реактор (1) зависит от определяемого количества материала.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что подачу тепла осуществляют посредством сжигания топлива в реакторе (1), а подачу топлива регулируют для регулирования подачи тепла.
7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что измеряют температуру в реакторе (1), при этом подача тепла также зависит от результатов определяемой температуры в реакторе.
8. Способ по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что время от определения количества материала до подачи в реактор (1) принимают во внимание при регулировании подачи тепла.
9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что между определением количества материала и подачей в реактор (1), если требуется, определяют выгружаемый материал, например, через обводную линию (24) и учитывают это при регулировании, в особенности количества материала и/ или подачи тепла.
10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что перед определением количества материала в конвейерной линии (14) материал сушат и/или подогревают.
11. Способ по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что в реакторе (1) формируют суспензию газ/твердый материал, например, в виде циркулирующего псевдоожиженного слоя.
12. Установка для тепловой обработки подаваемого в реактор (1) материала, содержащая конвейерную линию (14) для транспортировки гранулированного материала в реактор (1) и имеющая по меньшей мере одну систему регулирования (5, 31) параметров процесса, а также измерительное устройство (12), соединенное с системой регулирования (5, 31) и предназначенное для определения количества материала, транспортируемого конвейерной линией (14) в реактор (1), отличающаяся тем, что конвейерная линия (14) представляет собой пневматическую напорную конвейерную линию, при этом измерительное устройство (12) является измерительным устройством разности давлений, предназначенным для измерения разности давления в конвейерной линии (14).
13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что конвейерная линия представляет собой перпендикулярно поднимающуюся линию пневматического подъемника.
14. Установка по п.12 или 13, отличающаяся тем, что система регулирования представляет собой систему регулирования температуры (5) и/или систему регулирования загрузки материала (31).
15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что в реакторе (1) имеется датчик температуры (8), связанный с системой регулирования температуры (5).
16. Установка по п.14 или 15, отличающаяся тем, что система регулирования температуры (5) имеет элемент регулирования (6) для регулирования расхода направляемого для сжигания в реактор (1) топлива на основании определенного количества материала и/или измеренной температуры в реакторе.
17. Установка по одному из пп.14-16, отличающаяся тем, что содержит конвейер (27, 33), связанный с системой регулирования загрузки материала (31) и предназначенный для регулируемого введения материала в установку так, что количество материала в конвейерной линии (14) может быть установлено заранее выбранной величины.
18. Установка по одному из пп.12-17, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одно сушильное устройство (18, 26), расположенное выше и/или ниже по потоку от конвейерной линии (14).
Текст
009345 Область техники Изобретение относится к способу регулирования рабочих параметров, в частности температуры, в реакторе установки, в которую подается, например, гранулированный материал, транспортировка которого в реактор осуществляется через конвейерную линию. Изобретение относится также к установке для осуществления этого способа. Уровень техники Для регулирования температуры в реакторе установки для тепловой обработки вводимого материала используют известное регулирование температуры с помощью имеющегося в реакторе температурного датчика, при этом температурный датчик измеряет текущую температуру в реакторе и передает результаты в систему регулирования температуры. Если измеренная температура отличается от заранее установленной желаемой величины, система регулирования температуры воздействует на температуру в реакторе. Это осуществляется либо посредством регулирования расхода подаваемого в установку материала (исходного материала), либо регулированием расхода топлива. При использовании системы регулирования температуры и воздействии на загрузку исходным материалом возможны различные отклонения, такие как колебания в подаче материала внутри установки непосредственно к реактору, влажность материала, кроме того, неравномерный температурный режим приводит к обнаруженным недостаткам в отношении динамических свойств и регулируемой переменной. На фиг. 1 показано, какое влияние оказывает незначительное отклонение в подаче материала в реактор на температуру в реакторе. Небольшое увеличение количества подаваемого материала немедленно приводит к понижению температуры в реакторе. Система регулирования температуры со временем компенсирует такое понижение температуры в реакторе с помощью небольшого уменьшения загружаемого исходного материала. В целом, однако, для исправления такого незначительного отклонения в подаче материала в реактор требуется сравнительно много времени. Само по себе регулирование температуры посредством воздействия на подачу топлива известно. Такая форма регулирования является более качественной, чем регулирование расхода загружаемого исходного материала, как это видно на фиг. 2. Отклонение в подаче материала в реактор компенсируется изменением расхода топлива (подачи топлива),что приводит к достаточно быстрому возвращению температуры в реакторе к желаемой установленной величине. В патенте США 5226374 описан способ контроля горения в печи с псевдоожиженным слоем, включающий измерение скорости подачи сжигаемых отходов. Если скорость подачи сжигаемых отходов выше установленной величины, то ее уменьшают для подавления горения. Более того, скорость индуцируемого газа печного нагнетателя индуцируемого газа увеличивается для подавления увеличения внутреннего давления в печи. Скорость подачи сжигаемых отходов измеряется измерительным устройством с фотоэлектрическим элементом, установленным в желобе, подающем сжигаемые отходы. В японском патенте 55140008 (реферат) описывается высокоточный контроль температуры посредством измерения температуры псевдоожиженного слоя и регулирования количества создающей псевдоожиженный слой жидкой среды. В европейском патенте 0093063 A1 описан контроль температуры в реакторе с псевдоожиженным слоем посредством измерения температуры псевдоожиженного слоя и регулирования температуры материала, транспортируемого в реактор посредством смешивания материала из двух трубопроводов с высокой и низкой температурой. Аналогичный метод описан в публикации WO 96/18076 A1, раскрывающей газовый охладитель с псевдоожиженным слоем. Горячий газ подается в смесительную камеру, где смешивается с твердым материалом с более низкой, чем у газа температурой, благодаря чему в смесительной камере устанавливается температура смеси. Смесь газа и твердого материала выводится из смесительной камеры через подъемник в сепаратор твердого материала, тем самым, регулируется температура образующегося при газовом охлаждении перегретого пара. Каждый из этих способов контроля имеет тот недостаток, что контролируемое отклонение (температурное отклонение) должно быть обнаружено в реакторе еще до того, как соответствующим образом будет адаптирован ввод энергии и в результате скорректировано контролируемое отклонение. Еще одним недостатком является существенное запаздывание в работе таких реакторных систем (большие массы кирпичной облицовки и запасы продукта). В некоторых процессах, однако, даже кратковременные колебания температуры ведут к ухудшению качества продукта. Краткое описание изобретения Задачей настоящего изобретения является регулирование параметров, в частности температуры,процесса в реакторе для поддержания их по возможности постоянными на уровне заранее выбранной величины. При осуществлении упомянутых вначале способов контроля, например температуры, такая задача решается, по существу, тем, что для регулирования параметров процесса, в частности температуры, определяют количество материала, транспортируемого конвейерной линией, которое рассматривается в качестве регулируемой переменной и/или переменной отклонения. Это не было общепринятым при работе с гранулированным материалом, поскольку определение количества гранулированного материала в конвейерной линии является весьма сложным. Однако благодаря тому, что в соответствии с изобретени-1 009345 ем количество материала, подаваемого в реактор, определяют заранее, а именно в идущей в реактор конвейерной линии, и соответствующую ему переменную используют в качестве регулируемой переменной и/или переменной отклонения для регулирования, возможные колебания температуры реактора становятся известны заранее и могут быть скорректированы до изменения температуры или других параметров процесса, которые могут возникнуть из-за изменения количества материала, поступающего в реактор. Способ регулирования температуры в реакторе в соответствии с настоящим изобретением является в общем способом поддержания постоянными параметров процесса в реакторе, в частности поддержания постоянными температуры в реакторе и/или подачи материала в реактор (загрузки материала в реактор). Определение количества материала, вводимого в реактор, состоит в измерении давления и/или падения давления в конвейерной линии выше по потоку относительно реактора. Такой конвейерной линией может быть пневматический подъемник, с помощью которого материал подается наверх. Измерение давления или разности давлений между начальной и конечной точками конвейерной линии пневматического подъемника позволяет точно определить количество транспортируемого материала. В соответствии с изобретением было обнаружено, что данный способ может быть весьма точным даже при работе с гранулированным материалом, не принимая во внимание плотность, измеряемую, например, в радиоактивных материалах. При практическом осуществлении идеи изобретения количество материала в конвейерной линии может регулироваться для поддержания заранее выбранной величины. В этом случае количество материала является регулируемой переменной. Таким образом, способ по изобретению представляет собой регулирование загрузки материала, вводимого в установку с реактором, в котором этом материал, в частности, нагревается, при этом материал вводится в установку, например, конвейером и транспортируется в реактор конвейерной линией непосредственно или через промежуточные стадии, и определяется количество материала в конвейерной линии, которое может регулироваться до достижения установленной величины. В результате количество вводимого в реактор материала, по существу, поддерживается постоянным, поэтому не происходят или сводятся к минимуму колебания количества материала в реакторе, которые могут вызвать разность температур и/или изменения стехиометрии. Количество материала в конвейерной линии более упрощенно может регулироваться конвейером, с помощью которого материал вводится в установку, в частности посредством изменения скорости вращения загружающего материал шнека и/ или с помощью подающих весов (лента с пропорциональным взвешиванием), установленных выше по потоку относительно шнека подачи материала. Такое регулирование исключает влияние на производительность случайного застревания материала в шнеке в тех случаях, когда не применяются подающие весы. Если же в установке имеются подающие весы, влияние колебаний влажности материала на производительность также должным образом компенсируется. В соответствии с дальнейшим вариантом выполнения изобретения подача тепла в реактор может зависеть от определяемого количества материала. В этом случае количество материала представляет собой переменную отклонения при осуществлении регулирования. Способ по изобретению поэтому включает регулирование температуры в реакторе, в который подается материал для нагрева, при этом постоянно осуществляется измерение количества материала еще до его введения в реактор, и в зависимости от количества материала определяется подача тепла. Такой способ регулирования может использоваться отдельно от вышеописанного регулирования загрузки (порции) вводимого или подаваемого в реактор материала. Регулирование в данном случае представляет собой опережающее регулирование отклонения(переменными отклонения являются колебания расхода материала), поступающие на контроллер подачи тепла, который и определяет изменения в загрузке материала и корректирует потребность в энергии до ожидаемого изменения температуры. При таком регулировании можно поддерживать температуру в реакторе постоянной в пределах очень узкого диапазона, что весьма благоприятно сказывается на качестве продукта. Более того, в значительной степени защищается облицовка реактора, поскольку существенно снижается количество оказывающих на нее влияние колебаний температуры, что обеспечивает более длительный срок службы. В соответствии с изобретением оба вышеописанных варианта способа регулирования могут быть объединены друг с другом как регулирование температуры и загрузки материала. В этом случае система регулирования загрузки материала выше по потоку соединена, в частности, с системой регулирования температуры. При таком предварительном регулировании можно в значительной степени избежать колебаний в количестве подаваемого в реактор материала. Поскольку колебания в загрузке материала всегда ведут к изменению температуры в реакторе, эта установленная выше по потоку система регулирования загрузки материала помогает регулировать температуру и далее сократить контролируемые колебания температуры реактора. В этом смысле система регулирования загрузки материала обеспечивает постоянство параметров процесса и устанавливается выше по потоку от системы регулирования температуры. Подача тепла в реактор предпочтительно осуществляется посредством сжигания в реакторе топлива, при этом расход топлива регулируется для обеспечения установленной подачи тепла. Изменения в расходе топлива, непосредственно влияющие на подачу тепла, могут регулироваться достаточно простым и эффективным способом, поэтому коррекция подачи тепла с помощью расхода топлива является особенно оперативным регулирующим средством.-2 009345 В соответствии с изобретением, кроме измерения количества материала, подаваемого в реактор,измеряется также температура в реакторе, выше в зависимости от температуры реактора определяется необходимая подача тепла, которая, соответственно, учитывается системой регулирования температуры. По желанию эти измерения температуры учитываются в дополнение к измерению количества материала в конвейерной линии. В частности, расход топлива, устанавливаемый системой регулирования температуры, может зависеть от количества подаваемого материала и от температуры в реакторе, которые затем объединяются в соответствующих функциональных блоках для формирования общей регулируемой переменной. В этом случае в функциональных блоках и/или элементах регулирования могут использоваться различные типы регулирования, например пропорциональное (П), пропорционально-интегральное(ПИ), пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) или другие подобные. Поскольку изменения в подаче тепла, в частности, при изменении расхода топлива вызывают быстрое изменение температуры в реакторе, изобретение предусматривает учет при регулировании подачи тепла времени от определения количества материала, например в конвейерной линии, до подачи материала в реактор. В частности, при определении количества предварительно подсушенного материала следует принимать во внимание короткую задержку введения материала в реактор, особенно при поддержании параметров процесса постоянными. Возможная выгрузка материала между определением количества материала и подачей его в реактор, предпочтительно, если это необходимо, также определяется и учитывается при регулировании, в особенности подачи материала и/или подачи тепла. Такая выгрузка материала может осуществлять в обводной линии реактора, при этом материал еще до подачи в реактор отводится и смешивается с уже выгруженным после переработки в реакторе материалом. Следует знать расход в обводной линии, например, при определении потребности в тепле или топливе. Для того чтобы снизить отклонения при определении количества материала, в частности из-за остаточной влажности вводимого исходного материала, и для исключения влияния влажности материала на его подачу в установку, материал еще до определения количества материала в конвейерной линии желательно высушить и/или подогреть. Тогда соблюдаются постоянные условия измерения, поэтому влияние вводимого в реактор материала на существующую в реакторе температуру может быть точно оценено и учтено при регулировании. Такое регулирование можно применять для большинства типов реакторов. В соответствии с изобретением в реакторе может присутствовать псевдоожиженный слой, например циркулирующий псевдоожиженный слой. В реакторах такого типа, в некоторых процессах, например, при кальцинации оказалось особенно важным то, что температуру в реакторе можно было поддерживать с незначительными колебаниями. Описанный выше способ можно использовать, например, для регулирования температуры в реакторе с псевдоожиженным слоем при кальцинации глинозема. В частности, в установку можно вводить в качестве исходного материала, например, влажные гидраты. Настоящее изобретение относится также к установке для тепловой обработки материала, подаваемого в реактор, в частности, с осуществлением вышеуказанного способа. Установка содержит конвейерную линию для транспортировки гранулированного материала в реактор и по меньшей мере одну систему регулирования. В соответствии с изобретением система регулирования соединена с измерительным устройством для определения количества материала в гранулах, в частности мелкозернистого материала,транспортируемого конвейерной линией в реактор. В результате переменные отклонения при колебаниях в подаче материала и из-за его влажности могут быть учтены системой регулирования установки с тем,чтобы скорректировать параметры процесса заранее, в частности температуру и загрузку материала, вводимого в реактор, благодаря чему необходимо поддерживать параметры процесса постоянными. Конвейерная линия представляет собой напорную жидкостную линию, расположенную, например, перпендикулярно поднимающейся вверх от пневматического подъемника. Было найдено, что в противоположность обычным методам определения количества транспортируемого конвейерной линией мелкозернистого материала можно достаточно точно определить это количество в напорной жидкостной конвейерной линии без применения громоздкого измерительного оборудования. Для этого в качестве измерительного устройства предпочтительно использовать устройство измерения разности давления для измерения разности давления в конвейерной линии. С помощью установки по изобретению можно осуществлять регулирование температуры, загрузки материала или комбинированное: и температуры и загрузки. Такая установка может быть использована для тепловой обработки подаваемого в реактор материала, в частности, с помощью описанного выше способа при наличии конвейерной линии для транспортировки материала в реактор и системы регулирования температуры в реакторе и/или загрузки материала и характерна тем, что включает в себя измерительное устройство, связанное с системой регулирования температуры и/или с системой регулирования загрузки материала, предназначенными для определения количества материала, транспортируемого конвейерной линией. Кроме того, в реакторе имеется температурный датчик, связанный с системой регулирования температуры.-3 009345 Далее в соответствии с изобретением система регулирования температуры включает элемент регулирования и, если необходимо, функциональные блоки, способные регулировать расход подаваемого для сжигания топлива на основании определяемого количества материала и/или измеряемой температуры в реакторе. В результате подаваемое в реактор количество топлива для создания тепла может достаточно оперативно соответствующим образом согласовываться с фактической температурой в реакторе, при этом система регулирования расхода топлива по определяемой температуре в реакторе соединена непосредственно с системой регулирования расхода топлива по измеряемому количеству материала. В соответствии с изобретением система регулирования загрузки материала может быть связана с конвейером для регулируемого введения в установку материала, так что количество материала в конвейерной линии может регулироваться до достижения заранее установленной величины. Для этого конвейер предпочтительно должен иметь загружающий материал шнек и/или подающие весы. Для предварительной обработки вводимого материала вверху и/или внизу конвейерной линии могут быть предусмотрены сушильные устройства, например сушильные камеры Вентури. Усовершенствования, преимущества и возможности применения изобретения следуют из приводимого ниже описания вариантов его выполнения и прилагаемых чертежей. В данном случае все признаки,описанные и/или показанные на чертежах, относятся к существу изобретения как сами по себе, так и в комбинации, независимо от их компиляции в формуле. Краткое описание чертежей Фиг. 1 - иллюстрирует характер изменения температуры в реакторе посредством регулирования загружаемого исходного материала при отклонениях в загрузке материала. Фиг. 2 - иллюстрирует характер изменения температуры в реакторе посредством регулирования подаваемого топлива при отклонениях в загрузке материала. Фиг. 3 - иллюстрирует установку по изобретению, содержащую системы регулирования температуры и загрузки материала в соответствии с первым вариантом выполнения. Фиг. 4 - иллюстрирует установку по изобретению, содержащую системы регулирования температуры и загрузки материала в соответствии со вторым вариантом выполнения. Фиг. 5 - иллюстрирует упрощенную схему системы регулирования температуры в соответствии с изобретением. Раскрытие изобретения Установка в соответствии с изобретением, проиллюстрированная на фиг. 3, содержит реактор 1, в качестве которого применен реактор с циркулирующим псевдоожиженным слоем, в котором вводимый материал нагревается посредством сжигания топлива. Материал, подаваемый в реактор 1 через линию 2 подачи материала, например гранулированный или мелкозернистый твердый материал или гидраты и т.п., переносится воздушным потоком, поступающим по трубе 3 подачи газа, снизу в реактор 1 и закручивается в реакторе 1 до образования циркулирующего псевдоожиженного слоя. Для получения необходимого для протекания процесса в реакторе 1 тепла через линию 4 подачи топлива в реактор 1 подается топливо и там сжигается. Для контроля температуры в реакторе предусмотрена система регулирования температуры 5, которая как регулируемая переменная или элемент регулирования содержит контроллер потока 6 с преобразователем потока 7 с тем, чтобы регулировать подачу топлива в реактор 1 через линию подачи топлива 4 и, тем самым, устанавливать температуру в реакторе 1. Датчик разности давлений 12 с преобразователем разности давлений, измеряющий разность давлений в конвейерной линии 14, соединенной с пневматическим подъемником 13, связан с системой регулирования температуры 5. По конвейерной линии 14 вводимый в установку материал подают в реактор 1, при этом разность давлений на конвейерной линии 14 является мерой количества подаваемого материала. Эта разность давлений, измеренная датчиком разности давлений 12, обрабатывается при соответствующих функциях регулирования в функциональном блоке 11 системы регулирования температуры 5,выходящая из которого регулируемая переменная поступает в контроллер потока 6 для регулирования подачи топлива. В результате подача топлива или расход топлива становятся функцией количества подаваемого материала, составляя, в частности, пропорциональное соотношение. В этом случае подача топлива согласовывается по времени с отклонениями в загрузке вводимого в реактор 1 материала, и колебаний температуры в реакторе 1, по существу, не происходит. Дополнительно для измерения температуры в реакторе 1 в нем предусмотрен температурный датчик 8 со связанным с ним температурным преобразователем, который соединен с температурным контроллером 9. Контроль разницы температур между измеряемой фактической температурой и желаемой температурой в реакторе 1, когда эта разница в нормальном случае не слишком велика по результатам измерений загрузки материала в конвейерной линии 14, и принимая во внимание тот факт, что она учитывается при подаче топлива, оценивается функциональным блоком 10 для соответствующего согласования подачи топлива, если нужно, посредством контроллера потока 6. Температурный контроллер 9 не обязателен и в соответствии с изобретением может отсутствовать,поскольку изменение загрузки материала детектируется уже в самой конвейерной линии 14 с помощью-4 009345 измерения разности давлений, так что подача топлива может соответствующим образом адаптироваться в свете изменения температуры, ожидаемого в реакторе 1. В результате обнаруженное изменение температуры в реакторе может быть скомпенсировано еще до того, как его измерит температурный датчик 8. Для того чтобы учесть регулирующее воздействие и температурного датчика 8, и датчика разности давлений 12, функциональные блоки 10 и 11 помещают в суммирующее устройство 15, которое и выдает регулируемую переменную для контроллера потока 6. К примеру, функциональный блок 10, связанный с температурным контроллером 9, может представлять собой пропорциональный интегральный контроллер, а функциональный блок 11, связанный с датчиком разности давления 12, может быть пропорциональным контроллером. Однако возможны и другие функциональные зависимости и типы контроллеров. И загрузка материала, вводимого в реактор, и текущая температура в реакторе учитываются системой регулирования температуры 5 при выработке выходной регулируемой переменной для второстепенного контроллера потока 6 подачи топлива. Таким образом, подачу топлива контролируют как функцию понижения давления в конвейерной линии пневматического подъемника 13, поскольку падения давления в конвейерной линии четко коррелируются с расходом в конвейерной линии, в частности с расходом твердого материала. В этом случае функциональный блок 11 или суммирующее устройство 15 системы регулирования температуры 5 учитывает тот факт, что подаваемый пневматическим подъемником 13 материал, прежде всего, направляется в циклон 16 подъемника и там отделяется от газообразного или воздушного потока,применяемого для транспортировки. Отделенный в циклоне 16 материал проходит в погружной котел 17,откуда поступает в сушильную камеру 18, например в сушильную камеру Вентури. Ниже по потоку с сушильной камерой 18 соединен подающий циклон 19, в котором предназначенный для подачи в реактор 1 материал отделяется от потока нагретого отработавшего газа. Из подающего циклона 19 материал через линию подачи материала 2 проходит в реактор 1, где захватывается трубой подачи газа 3 и образует циркулирующий псевдоожиженный слой. После тепловой обработки в реакторе 1 материал вместе с потоком газа выходит через линию 20 из верхней части реактора 1 в возвратный циклон 21, в котором обрабатываемый материал отделяется от газового потока и направляется в погружной котел 22. Отправленный в погружной котел 22 материал частично возвращается в реактор 1, а частично выводится в смесительный котел 23. В смесительном котле 23 обработанный в реакторе 1 материал смешивается с необработанным материалом, поступающим через обводную линию 24 из погружного котла 17 циклона 16 пневматического подъемника через шлюз с ячеистым колесом 25 мимо реактора 1. В этом случае количество материала,направляемое мимо реактора 1, фиксируется датчиком расхода (не показан) и учитывается системой регулирования температуры 5, например, в суммирующем устройстве 15 или в функциональных блоках 10,11, поэтому расход топлива согласуется с количеством материала, фактически вводимого в реактор 1. В целях экономии энергии нагретый отработанный газ реактора, выделенный из подвергшегося обработке материала в возвратном циклоне 21, направляется в сушильную камеру 18 для высушивания и предварительного нагревания предназначенного для подачи в реактор 1 материала. Отработанный нагретый газ направляется из подающего материал циклона 19, расположенного ниже по потоку и связанного с сушильной камерой 18, в следующую сушильную камеру 26, например сушильную камеру Вентури,размещенную выше по потоку пневматического подъемника 13. Предназначенный для обработки материал проходит в сушильную камеру 26 через конвейер 27, а поток газа для предварительного нагревания или высушивания направляется в фильтр 28, например электростатический фильтр, из которого материал уходит в пневматический подъемник 13. В конвейере 27 имеется конвейерная лента 29, которая подает исходный материал на загружающий материал шнек 30, который вводит предназначенный для обработки материал в сушильную камеру 26. Загружающий материал шнек 30 управляется системой регулирования загрузки материала 31, содержащей контроллер загрузки материала 37, соединенный также с датчиком разности давлений 12, и контролирует разность давлений в конвейерной линии 14 посредством изменения скорости вращения загружающего материал шнека 30 для поддержания ее постоянного значения. Такая система регулирования загрузки материала 31 представляет собой в соответствии с изобретением вариант системы регулирования температуры 5. В этом примере выполнения изобретения регулирование обеспечивается совместной работой системы регулирования загрузки материала 31 и системы регулирования температуры 5. Однако концепция регулирования в соответствии с изобретением реализуется также с помощью системы регулирования загрузки материала 31 и системы регулирования температуры 5 каждой отдельно, поэтому в установке может осуществляться функционирование каждой системы 5, 31 самостоятельно. Система регулирования загрузки материала 31 помогает исключить или свести к минимуму переменную отклонений переменной загрузки материала, из-за которой возникают колебания температуры в реакторе 1 или создается потребность в управляющем сигнале системы регулирования температуры 5, а также помогает создать однородные условия рабочего процесса в установке. Для этого при отклонениях в количестве материала в конвейерной линии 14 пропускная способность загружающего материал шнека 30 соответствующим образом регулируется посредством контроллера загрузки материала 37. Если в шнеке загрузки материала 30 достаточно исходного сырья, для привода конвейерной ленты 29 преду-5 009345 смотрен контроллер уровня 32. Установка, показанная на фиг. 4, по существу, соответствует установке, показанной на фиг. 3. Поэтому одни и те же элементы обозначены теми же ссылочными номерами и далее подробно не описываются. Однако в отличие от раскрытой выше в конвейере 33 этой установки вместо конвейерной ленты 29 имеются подающие весы 34, где исходный материал взвешивается и отправляется на загружающий материал шнек 30. В этом случае система регулирования загрузкой материала 37 устанавливает сигнал запуска для системы регулирования расходом материала 35 подающих весов 34 для осуществления регулирования расходом загрузки. Далее соответствующий преобразователь соединен с контроллером расхода материала. Загружающий материал шнек 30 приводится в действие контроллером уровня 36. Благодаря подающим весам 34, в данном случае расход загрузки материала можно контролировать особенно точно, что способствует высокой стабильности системы регулирования температуры 5. Принцип работы системы регулирования температуры 5 схематически показан на фиг. 5. Система регулирования температуры 5 с помощью температурного датчика 8 измеряет фактическую температуру на выходе реактора 1, сравнивает эту фактическую температуру с предварительно выбранной желаемой температурой в функциональном блоке 10, например пропорциональном интегральном контроллере, и на основании контролируемых колебаний температуры выдает регулируемую переменную mp для расхода топлива. В функциональном блоке 11, например, пропорциональном контроллере измеренная в конвейерной линии 14 пневматического подъемника 13 разность давлений учитывается как переменная отклонения, а расход топлива, пропорциональный фактической загрузке материала - как регулируемая переменная mp. В результате подача топлива приводится в нужное соответствие еще до того, как измеряется отклонение температуры. Регулируемые переменные функциональных блоков или регулируемых элементов 10, 11 объединяются в суммирующем устройстве 15 и преобразуются в регулируемую переменную m для общего расхода топлива. С помощью определения количества находящегося в конвейерной линии материала для реактора можно посредством регулирования в соответствии с изобретением поддерживать параметры процесса, в частности предварительно установленную в соответствии с рабочими условиями постоянную температуру в реакторе 1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ регулирования параметров в установке для термообработки материала, в котором гранулированный материал подают и транспортируют в реактор (1) конвейерной линией (14) и в котором определяют количество транспортируемого конвейерной линией (14) материала, используемого в качестве регулируемой переменной и/или переменной отклонения для регулирования параметров процесса, отличающийся тем, что количество подаваемого в реактор (1) материала определяют посредством измерения давления и/или падения давления в конвейерной линии (14) выше по потоку от реактора (1), при этом конвейерная линия (14) представляет собой пневматическую напорную конвейерную линию. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что температура в реакторе является регулируемой. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что количество материала в конвейерной линии (14) регулируют для поддержания заранее установленного уровня. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что количество материала в конвейерной линии (14) регулируют конвейером (27, 33), с помощью которого материал вводят в установку, например, посредством изменения скорости загружающего материал шнека (30) и/или посредством подающих весов (34), расположенных выше по потоку шнека загрузки материала (30). 5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что подача тепла в реактор (1) зависит от определяемого количества материала. 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что подачу тепла осуществляют посредством сжигания топлива в реакторе (1), а подачу топлива регулируют для регулирования подачи тепла. 7. Способ по п.5 или 6, отличающийся тем, что измеряют температуру в реакторе (1), при этом подача тепла также зависит от результатов определяемой температуры в реакторе. 8. Способ по одному из пп.5-7, отличающийся тем, что время от определения количества материала до подачи в реактор (1) принимают во внимание при регулировании подачи тепла. 9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что между определением количества материала и подачей в реактор (1), если требуется, определяют выгружаемый материал, например, через обводную линию (24) и учитывают это при регулировании, в особенности количества материала и/ или подачи тепла. 10. Способ по одному из пп.1-9, отличающийся тем, что перед определением количества материала в конвейерной линии (14) материал сушат и/или подогревают. 11. Способ по одному из пп.1-10, отличающийся тем, что в реакторе (1) формируют суспензию газ/твердый материал, например, в виде циркулирующего псевдоожиженного слоя. 12. Установка для тепловой обработки подаваемого в реактор (1) материала, содержащая конвейер-6 009345 ную линию (14) для транспортировки гранулированного материала в реактор (1) и имеющая по меньшей мере одну систему регулирования (5, 31) параметров процесса, а также измерительное устройство (12),соединенное с системой регулирования (5, 31) и предназначенное для определения количества материала, транспортируемого конвейерной линией (14) в реактор (1), отличающаяся тем, что конвейерная линия(14) представляет собой пневматическую напорную конвейерную линию, при этом измерительное устройство (12) является измерительным устройством разности давлений, предназначенным для измерения разности давления в конвейерной линии (14). 13. Установка по п.12, отличающаяся тем, что конвейерная линия представляет собой перпендикулярно поднимающуюся линию пневматического подъемника. 14. Установка по п.12 или 13, отличающаяся тем, что система регулирования представляет собой систему регулирования температуры (5) и/или систему регулирования загрузки материала (31). 15. Установка по п.14, отличающаяся тем, что в реакторе (1) имеется датчик температуры (8), связанный с системой регулирования температуры (5). 16. Установка по п.14 или 15, отличающаяся тем, что система регулирования температуры (5) имеет элемент регулирования (6) для регулирования расхода направляемого для сжигания в реактор (1) топлива на основании определенного количества материала и/или измеренной температуры в реакторе. 17. Установка по одному из пп.14-16, отличающаяся тем, что содержит конвейер (27, 33), связанный с системой регулирования загрузки материала (31) и предназначенный для регулируемого введения материала в установку так, что количество материала в конвейерной линии (14) может быть установлено заранее выбранной величины. 18. Установка по одному из пп.12-17, отличающаяся тем, что содержит по меньшей мере одно сушильное устройство (18, 26), расположенное выше и/или ниже по потоку от конвейерной линии (14).
МПК / Метки
МПК: B01J 8/18, B01J 8/24, B01J 8/00
Метки: устройство, реакторе, параметров, рабочих, регулирования, способ
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-9345-sposob-i-ustrojjstvo-regulirovaniya-rabochih-parametrov-v-reaktore.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и устройство регулирования рабочих параметров в реакторе</a>
Предыдущий патент: Теплообменник и способ его выполнения
Следующий патент: Пластинчатый микрореактор с катализатором
Случайный патент: Способ соединения материалов ионопроницаемых мембран при помощи частично или полностью переходной жидкой фазы