SU1165473A1 - Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus - Google Patents
Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- SU1165473A1 SU1165473A1 SU833663316A SU3663316A SU1165473A1 SU 1165473 A1 SU1165473 A1 SU 1165473A1 SU 833663316 A SU833663316 A SU 833663316A SU 3663316 A SU3663316 A SU 3663316A SU 1165473 A1 SU1165473 A1 SU 1165473A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- cyclone
- frequency
- fuel
- consumption
- acoustic noise
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 2
- 102100025840 Coiled-coil domain-containing protein 86 Human genes 0.000 claims 1
- 101000932708 Homo sapiens Coiled-coil domain-containing protein 86 Proteins 0.000 claims 1
- LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N hydrogen cyanide Chemical compound N#C LELOWRISYMNNSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100021749 LIM and senescent cell antigen-like-containing domain protein 3 Human genes 0.000 description 1
- 101710104347 LIM and senescent cell antigen-like-containing domain protein 3 Proteins 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ЦИКЛОННОГО АППАРАТА путем изменени расходов топлива и окислител на входе в аппарат, и измерени акустического шума внутри аппарата, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества конечного продукта, определ ют по величине акустического шума прецессию вихр турбулентного газожидкостного потока внутри . аппарата и стабилизируют ее частоту в диапазоне 60-100 Гц путем регулировани расходов топлива и окислител . Сырье (Л Oi сд 4 1 СОA method of automatic control of the aerodynamic regime of a cyclone apparatus by varying the fuel and oxidant consumption at the apparatus inlet, and measuring the acoustic noise inside the apparatus, characterized in that, in order to improve the quality of the final product, by the magnitude of acoustic noise, the precursion of the v-framer has been applied to the trompent structure. apparatus and stabilize its frequency in the range of 60-100 Hz by adjusting the cost of fuel and oxidizer. Raw material (L Oi sd 4 1 CO
Description
Изобретение относитс к способам автоматического управлени аппаратов циклонного (вихревого) типа и может быть использовано при термической переработке пылевидных материалов, обезвреживани сточных вод, сушке полиметаллических руд и очистке газов от пыли. Известен способ автоматического управлени процессом термической переработки тугоплавких материалов в циклонном агрегате путем регулировани т ги дымовых газов по перепаду давлени в циклонном агрегате и расхода топлива на группу горелочных устройств по перепаду давлени в котле-утилизаторе 1. Однако управление аэродинамическим режимом циклонного аппарата по разности давлений не позвол ет управл ть режимом аппарата с учетом структуры потока внутри циклона и вести обработку материала в аппарате с высоким КПД. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ автоматического управлени аэродинамическим режимом циклонного аппарата, путем изменени расходов топлива и окислител на входе в аппарат и измерени акустического шума внутри аппарата 2. Однако предусмотренное в известном способе регулирующее воздействие дл стабилизации аэродинамического режима путем изменени расхода сырь снижает общую производительность аппарата, а изменение расходов топлива и окислител не устран ет настылеобразовани в циклонной камере . Нелинейный характер зависимости интенсивности звуковых колебаний от скорости турбулентного потока снижает точность регулировани . Цель изобретени - улучшение качества конечного продукта. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу автоматического управлени аэродинамическим режимом циклонного аппарата путем изменени расходов топлива и окислител на входе в аппарат и измерени акустического шума внутри аппарата, определ ют по величине акустического шума прецессию вихр турбулентного газожидкостного потока внутри аппарата и стабилизируют ее частоту в диапазоне 60-100 Гц путем регулировани расходов топлива и окислител . На фиг. 1 изображена принципиальна схема системы управлени циклонным аппаратом дл осуществлени предлагаемого способа; на фиг. 2 - временна диаграмма измерени частоты прецессии вихр ; на фиг. 3 - зависимость содержани фтора в кормовых фосфатах от частоты прецессии вихр . Способ осуществл ют следующим образом . При возникновении настылеобразовани из непроплавленного материала в циклонном аппарате резко снижаетс крутка газового потока, в результате возрастает унос частиц расплава и ухудшаетс качество продукта. Циклонный аппарат состоит из циклонной плавильной камеры 1, соединенной пережимом 2 со сборником 3 расплава. Циклонна плавильна камера 1 снабжена горелочнылги устройствами 4 дл подачи топлива и обогащенного кислородом воздуха (окислител ). Циклонный аппарат охлаждаетс водой из-за чего образуетс гарнисаж 5, представл ющий слой застывшего перерабатываемого материала. В сборнике 3 расплава установлен микрофонный зонд 6, последовательно соединенный с усилителем 7, полосовым фильтром 8 и блоком 9 измерени частоты прецессии вихр , в котором пороговое устройство 10 (например, триггер Шмитта) определ ет момент пересечени сигналом нулевого уровн . Скорость вращени газового потока в циклонном аппарате св зана линейной зависимостью с частотой акустических колебаний, генерируемых прецессионным движением выходного газового вихр . Измерение частоты прецессии вихр осуществл етс по формуле , Мо.Д5Т a +aB+F где fo - частота полезного гармонического сигнала; NO - число нулей случайного процесса в единицу времени; а, в- коэффициенты, определ ющие полосу пропускани фильтра; р - отношение си гнал: шум по мощности. Микрофонный зонд 6 воспринимает колебани , генерируемые прецессионным движением вихр в совокупности с помехой, и преобразует их в электрический сигнал, который усиливаетс в усилителе 7 и фильтруетс полосовым фильтром 8 (груба фильтраци ). Сигнал (диаграмма а, фиг. 2) после полосового фильтра 8 поступает в блок 9 измерени частоть сигналов, в котором пороговое устройство 10 срабатывает только в момент пересечени сигналом нулевого уровн , в результате чего получаютс дискретные импульсы (диаграмма б, фиг. 2) разной пол рности, амплитуда которых определ етс напр жением питани , а длительность - частотой следовани импульсов . Сигнал (диаграмма б) с порогового устройства 10 подаетс на преобразователь 11 частота-напр жение дл преобразовани частоты следовани импульсов в посто нное напр жение. Разнопол рные импульсы (диаграмма б) после пороговогоThe invention relates to methods for the automatic control of cyclone (vortex) type apparatus and can be used in the thermal processing of pulverized materials, the disposal of wastewater, the drying of polymetallic ores and the purification of gases from dust. There is a known method for automatically controlling the process of thermal processing of refractory materials in a cyclone unit by adjusting the flue gas by the pressure drop in the cyclone unit and the fuel consumption per group of burner devices by pressure drop in the heat recovery boiler 1. However, controlling the aerodynamic mode of the cyclone unit by the pressure difference is not It allows controlling the mode of the apparatus taking into account the flow structure inside the cyclone and processing the material in the apparatus with high efficiency. The closest to the invention to the technical essence and the achieved result is a method of automatic control of the aerodynamic regime of a cyclone apparatus, by changing the fuel and oxidant consumption at the entrance to the apparatus and measuring acoustic noise inside the apparatus 2. However, the regulating effect provided in the known method for stabilizing the aerodynamic mode changes in the consumption of raw materials reduces the overall performance of the device, and a change in the consumption of fuel and oxidizer formation in a cyclone chamber. The non-linear nature of the dependence of the intensity of sound waves on the speed of turbulent flow reduces the accuracy of the adjustment. The purpose of the invention is to improve the quality of the final product. The goal is achieved by the method of automatic control of the aerodynamic mode of a cyclone apparatus by changing the fuel and oxidant consumption at the entrance to the apparatus and measuring the acoustic noise inside the apparatus, determining the precession of the turbulent gas-liquid flow inside the apparatus by acoustic noise and stabilizing its frequency in the range 60-100 Hz by controlling fuel and oxidizer consumption. FIG. 1 is a schematic diagram of a cyclone apparatus control system for carrying out the proposed method; in fig. 2 is a timing diagram for measuring the frequency of vortex precession; in fig. 3 - dependence of the fluorine content in feed phosphates on the frequency of vortex precession. The method is carried out as follows. In the event of the formation of a non-melted material in a cyclone apparatus, the twist of the gas flow decreases sharply, as a result, the entrainment of melt particles increases and the product quality deteriorates. The cyclone apparatus consists of a cyclone melting chamber 1 connected by a pinch 2 to the melt collector 3. The cyclone melting chamber 1 is equipped with burners with devices 4 for supplying fuel and oxygen-enriched air (oxidizer). The cyclone apparatus is cooled with water due to which a skull 5 is formed, which represents a layer of frozen processed material. In the melt collector 3, a microphone probe 6 is installed in series with an amplifier 7, a band-pass filter 8 and a vortex precession frequency measurement unit 9, in which the threshold device 10 (for example, a Schmitt trigger) detects a zero-level crossing point. The speed of rotation of the gas flow in a cyclone apparatus is associated with a linear relationship with the frequency of acoustic oscillations generated by the precessional movement of the output gas vortex. The measurement of the precession frequency of the vortex is carried out according to the formula, Mo.D5T a + aB + F where fo is the frequency of the useful harmonic signal; NO is the number of zeros of a random process per unit time; a, b are the coefficients determining the filter bandwidth; p is the ratio of SI: noise power. The microphone probe 6 senses the oscillations generated by the precessional movement of the vortex in conjunction with interference, and converts them into an electrical signal that is amplified in the amplifier 7 and filtered by the bandpass filter 8 (coarse filtering). The signal (chart a, fig. 2) after the band-pass filter 8 enters the frequency measurement block 9, in which the threshold device 10 is triggered only at the time the signal crosses the zero level, resulting in discrete pulses (chart b, fig 2) of different polarities, the amplitude of which is determined by the supply voltage, and the duration by the pulse frequency. A signal (diagram b) from the threshold device 10 is applied to the frequency-voltage converter 11 to convert the pulse frequency into a constant voltage. Pulses of different polarities (diagram b) after the threshold
устройства 10 преобразуютс входной цепоч кой преобразовател 11 «- в однопол рные импульсы (диаграмма в) с ограничением их амплитуды.The devices 10 are converted by the input circuit of the converter 11 "into unipolar pulses (diagram c) with the limitation of their amplitude.
Сигнал (диаграмма в) поступает на дифференциатор 12, который преобразует его таким образом, что выдел ет из него только задний фронт и вырабатывает импульсы (диаграмма г) запуска логической схемы И-НЕ.The signal (diagram c) arrives at differentiator 12, which transforms it in such a way that it extracts only the falling edge from it and generates impulses (diagram d) to start the AND-NOT logic circuit.
Уровень сигнала (диаграмма г) вл етс уровнем логической единицы дл счетчика 13 импульсов. В исходном состо нии на входе две «1, а на выходе первой цепочки «О. С приходом импульса (диаграмма г) схема переходит в другое состо ние - на входе «О и, «1, выходе «1.The signal level (diagram g) is the level of the logical unit for the counter 13 pulses. In the initial state, at the input there are two “1, and at the output of the first chain,“ O. With the arrival of an impulse (diagram d), the circuit changes to another state — at the input “O and,” 1, output “1.
Импульсы (диаграммы дне) после первой логической схемы счетчика 13 поступают на вторую цепочку логической схемы и на выходе имеют соответствующую форму (диаграмма ж). Инвертирование импульсов на третьем элементе логической схемы позвол ет заменить паузу импульсом (диаграмма з).Pulses (bottom diagrams) after the first logic circuit of the counter 13 arrive at the second chain of the logic circuit and have the corresponding form at the output (diagram g). Inverting pulses on the third element of the logic circuit allows replacing the pause with an impulse (Diagram 3).
Через врем схема переходит в исходное состо ние (на входе две «1) и становитс , готовой к приему следующего импульсного сигнала.After time, the circuit goes back to the initial state (at the input two "1") and becomes ready to receive the next pulse signal.
Выделение посто нной составл ющей импульсов происходит на интегрирующей цепочке блока 14 умножени . При этом посто нное напр жение на его выходе зависит только от частоты сигнала (диаграмма ы).The selection of the constant component of the pulses occurs on the integrating chain of the multiplication unit 14. In this case, the constant voltage at its output depends only on the frequency of the signal (diagram s).
Дл учета отнощени сигнал:шум и полосы пропускани фильтра вводитс поправка на выходное напр жение.To take into account the signal: noise and filter bandwidths, a correction is applied to the output voltage.
Частота хутедовани импульсов преобразуетс в аналоговый сигнал в преобразователе 15 частота-ток. Снижение частоты акустических колебаний свидетельствует о снижении скорости вращени газового потока и наоборот.The pulse frequency is converted to an analog signal in a frequency-to-current converter 15. A decrease in the frequency of acoustic oscillations indicates a decrease in the rate of rotation of the gas stream and vice versa.
Если скорость снижаетс , т. е. падает частота, то от преобразовател 15 подаетс сигнал на увеличение расхода топлива и изменение соотнощени воздухжислород. Увеличение расхода топлива с помощью регул тора 16 и клапана 17 приводит к увеличению температуры внутри циклонной плавильной камеры, проплавлению настылей и восстановлению скорости вращени газового потока. При этом регул тор 18 соотношени воздухжислород увеличивает с помощью регул тора 19 и клапана 20 расход кислорода и снижает с помощью регул тора 21 и клапана 22 расход воздуха таким образом, что соотношение топливо: окислитель остаетс неизменным.If the speed decreases, i.e. the frequency falls, then the converter 15 is given a signal to increase fuel consumption and change the ratio of air to hydrogen. The increase in fuel consumption by means of the regulator 16 and valve 17 leads to an increase in the temperature inside the cyclone melting chamber, the penetration of the walls and the restoration of the speed of rotation of the gas flow. At the same time, the air ratio controller 18 increases the oxygen consumption with the help of the controller 19 and the valve 20 and reduces the air consumption with the help of the controller 21 and the valve 22 in such a way that the fuel: oxidizer ratio remains unchanged.
Все это позвол ет проплавить образовавшиес настыли без нанесени дополнительных возмущений на закрученный газовый поток, увеличение температуры внутри циклонной камеры приводит к повыщению скорости вращени газового потока, которое компенсируетс снижением скорости входа воздуха за счет увеличени расхода кислорода и снижени расхода воздуха, повышает точность управлени аэродинамическим режимом циклонного аппарата и повышает качество конечного продукта.All this allows the melted nastils to be melted without causing additional disturbances to the swirling gas flow, an increase in the temperature inside the cyclone chamber leads to an increase in the rotational speed of the gas flow, which is compensated by a decrease in the air intake rate by increasing the oxygen consumption and reducing the air flow rate, and improves the aerodynamic control accuracy cyclone apparatus and improves the quality of the final product.
В случае заплавлени циклонной камеры при поступлении на переработку более тугоплавкого сырь происходит значительное падение частоты прецессии вихр до 56 Гц (фиг. 3). При этом наблюдаетс снижение качества продукта, происходит повышение содержани фтора в кормовых фосфатах до 0,3-0,4% вместо нормативных 0,2%. В случае повышени частоты до 105 Гц наблюдаетс проплав гарнисажа, увеличиваютс потери тепла в окружающую среду через контур охлаждени , часть частиц сырь сепарируетс на холодную стенку аппарата, не успев проплавитьс и обесфторитьс , что, в конечном итоге, также ведет к повышению содержани фтора в конечном продукте до 0,3-0,4%.In the case of melting of the cyclone chamber, when more refractory raw materials are received for processing, a significant decrease in the frequency of the vortex precession to 56 Hz occurs (Fig. 3). At the same time, a decrease in the quality of the product is observed, the fluorine content in feed phosphates increases to 0.3-0.4% instead of the standard 0.2%. In the case of increasing the frequency to 105 Hz, melting of the skull is observed, heat losses to the environment through the cooling circuit increase, some of the raw material particles are separated into the cold wall of the apparatus, not having time to melt and defluoride, which ultimately leads to an increase in fluorine content in the final product to 0.3-0.4%.
Применение предлагаемого способа автоматического управлени аэродинамическим режимом циклонного аппарата позвол ет продлить срок рабочей кампании, улучшить качество готовой продукции и снизить расход топлива за счет работы агрегата в оптимальном аэродинамическом режиме.The application of the proposed method of automatic control of the aerodynamic regime of a cyclone apparatus allows extending the term of the working campaign, improving the quality of the finished product and reducing fuel consumption due to the operation of the unit in the optimal aerodynamic mode.
аbut
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833663316A SU1165473A1 (en) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU833663316A SU1165473A1 (en) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1165473A1 true SU1165473A1 (en) | 1985-07-07 |
Family
ID=21089431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU833663316A SU1165473A1 (en) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1165473A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003070377A1 (en) * | 2002-02-25 | 2003-08-28 | John Meunier Inc. | Acoustic sensor for obstruction in a device circulating vortex-flow fluid |
-
1983
- 1983-11-09 SU SU833663316A patent/SU1165473A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| L Авторское свидетельство СССР № 969325, кл. В 04 С 11/00, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР № 927320, кл. В 04 С 11/00, 1980. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003070377A1 (en) * | 2002-02-25 | 2003-08-28 | John Meunier Inc. | Acoustic sensor for obstruction in a device circulating vortex-flow fluid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1087422A (en) | Vortex flowmeter electronics | |
| SU1165473A1 (en) | Method of automatic controlling of aerodynamic conditions of cyclone apparatus | |
| JPS56115855A (en) | Method and apparatus for controlling ignition timing of engine | |
| ES469277A1 (en) | Gas cleaning method and apparatus | |
| SU1079297A1 (en) | Method of controlling the process of cleaning gases in electric wave filter | |
| SU1672124A1 (en) | Method for controlling the flow rate of waste gases from chimney in automatic manner | |
| JPS5818017A (en) | Control method of combustion, in combustion furnace | |
| CN110596417A (en) | Wind speed on-line monitoring method | |
| SE454409B (en) | Removing pollutants from gases | |
| SU480429A1 (en) | Method for automatic control of gas cleaning process in electrostatic precipitators | |
| SU567061A1 (en) | Device for automatic control of the process of firing a raw of mixture in a rotary kiln | |
| JPS5582226A (en) | Method of controlling air/fuel ratio | |
| SU1011273A1 (en) | Method of automatic control of cyclone type apparatus | |
| RU1804607C (en) | Method and device for continuously measuring dust content of gases in gas flues | |
| JPS5458140A (en) | Internal combustion engine control system | |
| SU364347A1 (en) | METHOD OF AUTOMATIC REGULATION OF VOLTAGE OF MULTIPLE ELECTROFILTERS | |
| SU1753227A1 (en) | Method of controlling material thermal treatment in drum unit | |
| SU1720729A1 (en) | Method of automatic control of combustion process in a vortex-cyclone apparatus | |
| SU1575066A1 (en) | Method of regulating consumption of cooled medium in working circuit of fuel burner | |
| SU873218A1 (en) | Device for regulating temperature of gas in flow-through chamber | |
| RU2162193C1 (en) | Method of burning fuel in boiler unit and combustion control device | |
| GB1264297A (en) | ||
| JPS6125045B2 (en) | ||
| SU1569802A1 (en) | Automatic control system | |
| SU1242726A1 (en) | Device for measuring temperature |