Система автоматического регулирования по частоте имеет большое преимущество перед системами амплитудными (по интенсивности) в отношении помехоустойчивости. При наличии высокого уровня посторонних акустических шумов (от работы других агрегатов) указанное преимущество предопределило работоспособность и эффективность этой схемы регулирования в производственных условиях.

Автоматизация мельниц мокрого помола

При мокром помоле сырья должны быть обеспечены постоянная тонкость помола и вязкость шлама; в мельнице происходит усреднение сырьевой смеси.

Цель автоматизации мельниц мокрого помола — поддержание минимальной влажности, необходимой тонкости помола и вязкости шлама при максимальной производительности помольного агрегата в целом.

Система автоматического управления процессом мокрого помола сырья в шаровой мельнице контролирует технологические параметры и регулирует подачу сырья и воды в мельницу. Эта система состоит из двух основных регуляторов: регулятора загрузки мельницы и регулятора влажности шлама. При автоматической загрузке мельниц сырьем электронный регулирующий прибор поддерживает такое соотношение частоты шума в первой камере и расхода подаваемого материала, при котором колебания тонкости помола шлама наименьшие.

Для контроля и регулирования процессов мокрого помола используют микрофоны с экранирующими щитками, что повышает направленность их действия. У первой камеры установлен микрофон, воспринимающий частоту шума, которую он преобразует в э. д. с. Возбужденная в микрофоне э. д. с. через усилительный блок преобразуется в постоянный ток величиной, пропорциональной этой частоте. Полученное таким образом напряжение подается на электронный автоматический потенциометр, измеряющий и регистрирующий величину напряжения и, следовательно, степень заполнения мельницы материалом. При изменении загрузки первой камеры изменяется сигнал, поступающий от измерительного устройства загрузки на вход электронного регулирующего прибора. Этот прибор управляет исполнительным механизмом, который переставляет нож тарельчатого питателя, влияя тем самым на подачу сырья.

Система автоматического регулирования загрузки сырьем устраняет перегрузку второй камеры при подаче мелкого сырья и недогрузку этой камеры при поступлении крупного сырья. В результате уменьшается разброс значений тонкости помола шлама.

При автоматическом регулировании влажности шлама, выходящего из мельницы, поддерживается определенное соотношение частоты шума в зоне шламообразования (та часть длины барабана мельницы, где вся вода усвоена материалом и перемещение водного потока относительно материала практически отсутствует) и расхода воды, подаваемой в мельницу. Принятое соотношение поддерживают автоматически электронным регулирующим прибором, на вход которого подается сигнал, соответствующий определенному уровню загрузки мельницы и плотности шлама в зоне шламообразования. Сигнал, отвечающий заданному расходу воды, также подается на вход регулирующего прибора. Электронно-регулирующий прибор получает и сигнал от системы автоматической коррекции, соответствующий определенной степени вязкости шлама. Указанная система коррекции автоматически изменяет расход воды при отклонении вязкости шлама от заданной величины.

Институтом ВИАСМ для автоматизации процесса мокрого помола сырья разработаны комплектные установки КРС-63К или КРС-63Б, которые позволяют автоматически регулировать питание мельницы твердыми компонентами и шламом, а также контролировать основные технологические параметры — расход известняка, частоту шума в начале первой камеры мельницы и в зоне шламообразования (вторая камера); вязкость шлама; расход воды; скорость вращения ковшовых питателей глиняного шлама.

Установка КРС обеспечивает возможность дистанционного управления всеми регулирующими механизмами.

В отделении мокрого помола сырья, кроме того, предусмотрены дистанционное с блокировкой управление всеми механизмами привода мельниц (включая системы смазки), механизмами загрузки мельниц, механизмами транспортирования готового шлама и автоматическое управление работой насосов, откачивающих шлам, а также возвращающих в бассейн избыток глиняного шлама, сливаемого из питателей.

Для автоматизации процесса мокрого помола сырья в шаровой мельнице с гидроциклонами комплектных установок контроля и регулирования нет.

Для проверки химического состава получаемого из мельниц мокрого помола шлама служат рентгеновские квантометры, систематически выполняющие экспресный анализ. С помощью управляющей вычислительной машины на основании результатов анализа осуществляется воздействие на задатчики весовых дозаторов, питающих мельницы.

Автоматизация мельниц сухого помола

Автоматизация процессов сухого помола в мельницах с подсушкой сырья аналогична автоматизации мельниц для помола цементного клинкера и отличается лишь дополнительной установкой приборов контроля температуры горячих газов, поступающих в мельницу, и разрежения в газоходе перед мельницей, а также приборов для контроля работы топки и регулирования подачи топлива в зависимости от температуры газов на выходе из топки.

Система автоматизации сухого помола сырья (РСПС), разработанная институтом ВИАСМ, предназначена для автоматического управления процессом приготовления сырьевой муки в сепараторной мельнице с целью достижения максимальной производительности агрегата при минимальных вмешательствах обслуживающего персонала в технологический процесс приготовления сырья.

Система РСПС позволяет осуществить контроль технологических параметров, дистанционное управление и автоматическое регулирование подачи компонентов сырья в мельницу. Эта система включает в себя регулятор загрузки мельницы огарками, регулятор загрузки мельницы известняком высокого титра, регулятор загрузки известняком низкого титра.

Автоматическое регулирование загрузки производится с помощью двухкаскадной системы: каскадом регулирования загрузки первой камеры и каскадом коррекции задания первого каскада по загрузке второй камеры (по току привода элеватора). Основное назначение второго каскада состоит в том, чтобы ограничить загрузку первой камеры, если загрузка второй камеры начинает превышать допустимую. Автоматическое регулирование стабилизирует тонкость помола и повышает производительность агрегата на 7%.

Автоматизация мельниц помола цементного клинкера

Основные требования, предъявляемые к автоматическому регулированию процессов помола цемента, заключаются в обеспечении стабильного качества цемента и максимальной производительности, возможных при данном составе клинкера и добавок.

Автоматический контроль тонкости помола цемента до настоящего времени в промышленность еще не внедрен. Однако ведение процесса помола только по показателям выходного параметра не позволило бы стабилизировать тонкость помола, поскольку время прохождения материала через помольный агрегат довольно значительно.

Тонкость помола не дает достаточно полной картины процесса помола в мельнице в данный промежуток времени, поэтому для получения цемента стабильного качества применяют такой фактор, как степень загрузки первой камеры мельницы материалом (она также зависит от размалываемости клинкера).

Контроль загрузки первой камеры и автоматическое регулирование процесса помола осуществляют с помощью электроакустического регулятора. Тонкость помола периодически проверяют по данным лабораторного анализа и при необходимости соответственно корректируют задания для регулятора.

Усовершенствованный регулятор типа РЗМО * загрузки цементных мельниц, работающих по открытому циклу, поддерживает в первой камере мельницы определенный уровень загрузки, зависящий от размалываемости клинкера и добавок: самый низкий — для легкоразмалываемого клинкера и самый высокий — для труд-норазмалываемого. Загрузка регулируется по косвенному (акустическому) параметру, т. е. по частоте шума в первой камере мельницы.

Регулятор типа РЗМО автоматически регулирует загрузку мельницы при раздельной подаче от одного до трех компонентов, обеспечивая заданную тонкость помола и состав цемента при максимальной производительности.

Регулятор типа РЗМО состоит из датчика шума медьницы (микрофона), усилительно-преобразующего блока, электронного регулирующего прибора загрузки и исполнительного механизма.

Принцип действия регулятора типа РЗМО состоит в поддержании определенного соотношения изменения уровня загрузки первой камеры и расхода подаваемого в мельницу материала. Величину этого соотношения выбирают такой, чтобы была обеспечена стабильная тонкость помола материала на выходе из мельницы; постоянство указанной величины поддерживается автоматическим электронным регулятором.

Добавки дозируют с помощью объемных или весовых дозаторов, работающих синхронно с дозаторами клинкера, в связи с чем количество вводимых добавок зависит от количества подаваемого в мельницу клинкера. Весовое соотношение клинкера и добавок устанавливает (задает) заводская лаборатория. При этом учитывают вид и марку цемента, которые должны быть получены на данной мельнице.

Изменение задания весовым дозаторам добавок осуществляется Ьт дозатора клинкера, называемого основным, с помощью элемента внутренней синхронной связи; для весовых дозаторов сельсин-датчик размещен в весовом дозаторе клинкера, а сельсин-приемник — в дозаторах добавок.

Заданное соотношение изменения уровня загрузки первой камеры и расхода подаваемого в мельницу материала поддерживается регулятором. При изменении уровня загрузки датчик уровня загрузки — микрофон через усилительно-преобразующий блок подает сигнал на вход регулятора. Регулятор включает исполнительный механизм, связанный с задатчиком весового дозатора. По мере изменения задания дозатору клинкера сигнал обратной связи исполнительного механизма изменяется так, чтобы сбалансировать показания регулятора.

Система автоматического регулирования работы цементной мельницы, поддерживающая заданное соотношение изменения уровня загрузки первой камеры и расхода подаваемого в мельницу материала, осуществлена и на мельницах, работающих с применением тарельчатых (объемных) питателей. Только у них в качестве датчика расхода клинкера использован индуктивный датчик исполнительного механизма ножа тарельчатого питателя. Кроме того, между этими питателями отсутствует элемент внутренней синхронизации.

Параллельно с автоматическим регулированием процесса помола осуществляется и контроль за работой мельниц. Напряжение постоянного тока, получаемое в результате преобразования шумовой э. д. с. в усилительно-преобразующем блоке, используется для записи частоты шума, издаваемого мельницей, на диаграмме электронного автоматического потенциометра. Автоматический контроль дает сведения об уровне загрузки первой камеры материалом и изменении размалываемости.

При настройке и эксплуатации регуляторов типа РЗМО по записи частоты шума делают выводы о правильности настройки регулятора и о неисправностях в приборах.

Системы автоматического регулирования мельниц требуют строгого соблюдения правил технической эксплуатации. Только при этом условии можно обеспечить устойчивую эксплуатацию описанных выше систем регулирования.

Для применения регулятора РЗМО необходимо выполнение следующих условий:

1) влажность и температура материалов, подаваемых в мельницу, не должны превышать величин, допустимых для данных компонентов, так как отклонение этих факторов от нормы приводит к искажениям шума, в результате чего нарушается режим работы мельниц;

2) производительность питателей должна быть в 1,5—2 раза больше производительности мельницы. Это необходимо для того, чтобы в кратчайшее время довести производительность мельницы до максимума;

3) нельзя допускать полного опорожнения бункеров клинкера и добавок; они должны быть постоянно заполнены не менее чем на одну треть по высоте;

4) в аспирационной шахте необходимо поддерживать постоянное разрежение.

В отделении установки мельниц для помола клинкера с добавками кроме регулятора РЗМО используют такие средства автоматизации, как дистанционное сблокированное управление всеми приводами агрегатов (питателями, главным приводом мельницы, системами смазки, механизмами аспирации и т. д.) и автоматическую стабилизацию аспирационного режима мельницы.

Кроме того, предусматривается контроль следующих технологических параметров: разрежения до и после мельницы; разрежения до и после фильтра; температуры запыленного воздуха за мельницей и за фильтром; температуры цемента за мельницей; давления сжатого воздуха перед пневматическим насосом; давления и температуры в смазочных системах; при снижении давления автоматически включаются резервные насосы, а из-за неисправности систем смазки мельница автоматически останавливается.