АСУ помола клинкера в трубной мельнице

Рис.6 а Характеристика центробежного  сепаратора

Из  рассмотрения характеристик центробежного  сепаратора видно, что для стабилизации процесса помола в замкнутом цикле  необходима дополнительная система  автоматического регулирования  циркулирующей нагрузки, которая  обеспечила бы стабилизацию ее в определенном диапазоне.

Для цементных мельниц применяют  двухкаскадные САР.

Функциональная  схема автоматизации процесса загрузки в цементной мельнице, в которой  помол осуществляется «на проход»  с подачей в сепаратор грубого  продукта элеватором и возвратом  крупки во вторую камеру, показана на рис. 7 Схемой предусматривается автоматический контроль, регулирование, дистанционное управление и сигнализация.

Рис. 7 Функциональная схема автоматизации процесса загрузки в цементной мельнице.

 

 

 

 

 

 

 

Описание работы АСУ

 

Контроль параметров

Управление процессом помола, осуществляемое обслуживающим персоналом вручную в период пуска и вывода мельницы на номинальный режим, или управление с отключенной автоматикой, а также настройка САР требуют технологического контроля, который осуществляется с помощью показывающих и автоматических самопишущих приборов. Например, контроль уровня загрузки мельницы материалом позволяет машинисту вручную вести процесс помола в нужном режиме, судить о прекращении поступления материала в мельницу, о перегрузке ее и т. д.

Как видно, в процессе работы цементной мельницы могут изменяться следующие параметры: расход гипса и добавок, уровень загрузки материалом первой камеры мельницы, тонкость помола цемента на выходе из мельницы, разрежение в мельнице и др.

Уровень загрузки первой камеры мельницы измеряется электроакустическим устройством 2ж и 2и. В качестве дозаторов чаще всего используются  тарельчатые питатели. Число питателей устанавливается на цементной мельнице по числу компонентов: клинкера, гипса и добавок.

Дополнительно на сепараторной цементной мельнице контролируется количество цемента, циркулирующего в замкнутом контуре. Контроль осуществляется по нагрузке электропривода элеватора от трансформатора тока 5а, сигнал от которого через измерительно-преобразующую приставку 5б поступает на показывающий прибор 4д.

Автоматическое  регулирование

Для этой технологической схемы применяется  двухкаскадная схема автоматического регулирования.

 

 

Рис.8 Структурная схема САР цементной  мельницы

  Регулятор уровня загрузки 2г мельницы воздействует на подачу исходных компонентов. На этот же регулятор поступает корректирующий пропорциональный сигнал от измерителя 5в циркуляционной нагрузки на элеваторе, а также сигнал обратной связи от индукционного датчика, встроенного в исполнительный механизм 2а по положению ножа тарельчатого питателя. При уменьшении величины электроакустического сигнала или увеличении тока электродвигателя элеватора действие регулятора 2г направлено на уменьшение расхода клинкера; при увеличении электроакустического сигнала или уменьшении тока электродвигателя элеватора регулятор увеличивает подачу клинкера

Полный  закон регулирования расхода  клинкера имеет вид:

 

где

 

;

 

 

Экспериментальным путем при работе мельницы на ручном управлении определяются рабочие диапазоны  изменения сигналов по частоте Δf и по току ΔI, а также соответствующий им диапазон изменения положения регулирующего органа Δα_кл

По каждому  из указанных регулируемых параметров определяется коэффициент передачи:

 

Настройка регулятора 8 осуществляется отдельно для каждого из параметров Δf и ΔI при постоянном значении другого. Дозирование гипса и добавок производится регуляторами 9, 10.. Сигнал, пропорциональный расходу клинкера, взятый из цепи индуктивного датчика исполнительного механизма 14 и регулятора 8, подается на вход регуляторов гипса 9 и добавок 10.

Синхронное слежение этих регуляторов обеспечивается за счет жестких обратных связей по положению  регулирующих органов, идущих к регуляторам от индукционных датчиков исполнительных механизмов 15 и 16. Таким образом, система слежения обеспечивает подачу гипса и добавок в определенном соотношении к расходу клинкера:

 

Система автоматического  регулирования настраивается так, чтобы срабатывание регуляторов  приводило к изменению расхода исходных материалов в нужную сторону. При падении электроакустического сигнала и росте тока электродвигателя элеватора расход исходных материалов уменьшается и, наоборот, при росте электроакустического сигнала и падении тока — увеличивается

 

Дистанционное управление и сигнализация

При автоматизации помольных агрегатов  вся измерительная и регулирующая аппаратура размещается на цеховых щитах. В период пуска и выхода из строя автоматики обслуживающий персонал пользуется системой дистанционного управления. Для этой цели на пульт управления выносится вся аппаратура дистанционного управления: ключи и переключатели управления, указатели положения и др.

На  схеме показано дистанционное управление подачей каждого из компонентов  в мельницу ISA, 2SA, 3SA электродвигателями тарельчатых питателей SA1, SA2, S.43 и др. Переключение с автоматического регулирования на дистанционное управление и обратно осуществляется переключателями 1SA2, 2SA2, 3SA2. При дистанционном управлении ключ 1SA1 должен' находиться в положении «Дистанционно». Поворотом его в положение «Больше» или «Меньше» нож тарельчатого питателя устанавливается по указателю положения в нужное положение. При повороте ключа управления 1SA1 в обмотке магнитного усилителя МУ создается магнитное поле. На выходе магнитного усилителя появляется переменное напряжение определенной фазы, приложенное к управляющей обмотке электродвигателя исполнительного механизма.

От  надежной работы помольного агрегата, его вспомогательного оборудования зависит качество цемента. Прекращение подачи материала в мельницу, вызванное его зависанием в бункере или вынужденным остановом электропривода тарельчатого питателя, приводит к нарушению технологического режима, изменению химического состава цемента. Предусмотренная схемой сигнализация своевременно предупреждает обслуживающий персонал об останове электропривода тарельчатого питателя, отсутствии подачи материала из бункера на тарелку питателя.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Техника безопасности

Техника безопасности при работе в помольном  отделении

Помольные установки должны быть оборудованы  устройствами дистанционного управления, автоматической блокировки, автоматического  контроля, регулирования и сигнализации. Кроме того, помольная установка  независимо от вида мельницы (сырьевая, мокрого или сухого помола и др.) должна быть оснащена контрольно- измерительными приборами, показания которых передаются на щит управления, установленный  в операторской. Машинист мельницы следит за показаниями приборов и  соответствующим образом управляет  процессом помола. 
Бесперебойная работа мельниц зависит от качества монтажа оборудования, своевременного ремонта всех узлов и надлежащего ухода. 
Пуск мельничной установки в работу запрещается при неисправном действии смазочных устройств, выбивании размалываемого материала через люки или болтовые отверстия мельницы и вспомогательного оборудования, наличии трещин в корпусе мельницы и на крышках лазовых отверстий, неисправностях контрольно-измерительных приборов, затворов, шиберов и сигнализации.

Пуск  в работу оборудования для одновременной  сушки и помола материалов начинают с розжига мельничной топки при  полностью закрытых шиберах. Дымовые  газы при этом выходят через вспомогательную  дымовую трубу. В то же время бункер перед мельницей заполняют сырьем. Далее мельничную систему прогревают в следующей последовательности: закрывают шибер в патрубке холодного  воздуха, включают воду в систему  охлаждения цапфовых подшипников, открывают  шибер в канале для горячих  газов перед мельницей, пускают  в работу мельничный вентилятор, медленно открывают на 50—75 % шибер перед  мельничным вентилятором, закрывают  шибер на вспомогательной дымовой  трубе топки и регулируют по показаниям термопары температуру выходящих  из мельницы газов в пределах 70— 80 °С путем изменения положения шибера в патрубке холодного воздуха перед мельницей. Для равномерного нагрева мельницу проворачивают через каждые полчаса на пол-оборота. Система считается прогретой, если температура воздуха за мельницей устойчиво держится в пределах 70—80 °С. 
После прогрева машинист пускает в работу всю мельничную систему, при этом агрегаты ее вводят в действие в следующей последовательности: пылеулавливающие устройства, насосы, транспортирующие устройства для готовой муки и крупки, сепараторы, транспортные устройства от мельницы к сепараторам, смазочные насосы к мельнице, мельница, питатели. Затем машинист настраивает по показаниям контрольно-измерительных приборов температурный и аэродинамический режимы работы мельницы. 
Пуск в работу оборудования для мокрого помола сырья производят в следующем порядке. Емкость болтушек (для взмучивания глины и мела) заполняют водой до требуемого уровня, включают электропривод болтушки, после чего равномерно загружают материалы. После заполнения не менее чем на 75 % емкости запасного резервуара глиняным шламом и бункера сырьевой мельницы дробленым известняком запускают сырьевую мельницу от главного привода и шламовые насосы, подающие шлам от сырьевой мельницы в шламовые бассейны. После того, как сборный приямок шлама на 50— 75 % заполнится, необходимо включить центробежный насос, перекачивающий готовый шлам от мельницы в шламовые бассейны. 
После первых 8 ч эксплуатации под нагрузкой (при сдаче в эксплуатацию после монтажа, а также после капитального и среднего ремонта с заменой бронеплит)’ сырьевую мельницу следует остановить для подтяжки гаек болтов броневых плит и болтов, крепящих днище к корпусу мельницы. Затем эти операции повторяют через следующие 24 ч эксплуатации под нагрузкой. 
Эксплуатация мельничной установки. В процессе работы необходимо поддерживать равномерность питания мельницы. Поэтому машинист и его помощник обязаны: систематически следить за показаниями контрольно-измерительных приборов, прислушиваться к ударам мелющих тел, контролировать показатели физико-механических свойств материала (степень дробления, влажность и др.), систематически следить за тонкостью помола продукта, выходящего из мельницы, материала, выходящего из классификаторов (при замкнутом цикле), и материала, осаждающегося при сухом помоле в циклонах, следить за температурой цапфовых подшипников мельницы, подшипников редукторов и электродвигателей, не допуская их нагрева выше 65 °С, проверять подачу смазочного материала в цапфовые подшипники и в подшипники редукторов, наблюдать по указателям за поступлением воды для охлаждения цапфовых подшипников мельницы и фильтра редуктора, не допускать выбивания материалов из мельницы, трубопроводов и вспомогательного оборудования, а также работу с неисправным контрольным ситом, следить за состоянием болтов фундамента, броневых плит, днища межкамерных перегородок, следить за исправностью аспирационных и пылеулавливающих устройств помольной установки, не допуская выбивания пыли из мельницы, трубопроводов и кожухов транспортирующих устройств (при сухом помоле), строго соблюдать установленные нормативы, определяющие качество продукта помола. 
Остановка мельницы может быть внеплановой (вынужденной, аварийной) и плановой: на осмотр, ремонт, перегрузку мелющих тел. При несчастных случаях или авариях или при угрозе аварии или несчастного случая мельницу останавливают немедленно. 
Мельница и вспомогательные механизмы должны быть автоматически сблокированы. Их остановка производится в следующей последовательности: сначала питатель мельницы, затем мельница, потом транспортные механизмы, начиная с ближайшего к мельнице. Транспортные механизмы следует останавливать только после выработки всего материала, содержащегося в них. При отсутствии автоматической блокировки указанный порядок остановки мельницы сохраняется. 
Перед длительной остановкой мельничного агрегата в зимнее время при низкой температуре в цехе необходимо удалить воду из водяных рубашек подшипников механизмов, а также выработать шлам из мельницы мокрого помола. 
Правила техники безопасности. При обслуживании помольной установки необходимо строго выполнять правила эксплуатации мельниц. Кроме того, надо руководствоваться правилами, обеспечивающими безопасность работы в помольном отделении. 
Персонал, обслуживающий помольную установку, в том числе и машинист мельницы, проходят не реже чем раз в квартал общий и непосредственно на месте инструктаж по технике безопасности. 
Для предотвращения несчастных случаев на производстве машинист мельницы должен работать в специальной одежде и головном уборе, следить за тем, чтобы в одежде не было развевающихся концов. 
Машинисту мельницы запрещается: покидать свое место без разрешения мастера, работать без надлежащих ограждений, вести обтяжку болтов крепления бронефутеровки без обесточивания электродвигателя мельницы. 
Пускать мельничную установку разрешается только при отсутствии людей внутри огражденной опасной зоны. Запрещается находиться под мельницей во время ее работы, смазывать и чистить вращающиеся детали. Внутренний осмотр мельницы можно производить после охлаждения до 40 °С и достаточного вентилирования, используя низковольтные переносные лампы напряжением до 12 В. Перед началом работ на корпусе и внутри мельницы необходимо обесточить ее привод. Мельницы сухого помола должны работать под разрежением. Запрещается находиться вблизи работающей мельницы во время выгрузки из нее мелющих тел. Нельзя пускать в работу или останавливать оборудование без подачи предварительного (звукового или светового) сигнала.

 

Заключение

          В данной курсовой работе была разработана АСУ цементной мельницы (регулирование загрузки и помол клинкера). В ходе курсового проектирования были рассмотрены различные технологические схемы помола цемента, циклы работы цементных мельниц (открытый и замкнутый цикл), схема автоматизации цементной мельницы по замкнутому циклу, вопросы безопасности.

Была разработана функциональная схема регулировки загрузки и помола клинкера в цементной мельнице в виде чертежа на 1 листе формата А3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Автоматизация производственных процессов и АСУП промышленности строительных материалов: Учебник для техникумов /Под. ред. В.С. Кочетова.- Изд.2-е, перераб. и доп.-Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние ,1981. – 456 с., ил.
2. Гинзбург И.Б., Смолянский А.Б. Автоматизация цементного производства. Справочное пособие. Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1986.- 192 с., ил
3. Черпаков Б.И. Автоматизация и механизация производства. / Уч. пособ. для учр. сред. проф. обр. – М.: Академия Издат. центр, 2004.
4. http://www.allbeton.ru/
5. http://www.rucem.ru/