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高溫爐是十分重要的單元操作

更新時(shí)間:2015-05-18    瀏覽量:2036
   高溫爐在許多生產(chǎn)中是一個(gè)十分重要的單元操作,因?yàn)闋t在這里不僅是簡單的固液分離過程,更重要的常常是生產(chǎn)過程的zui后一道工序,產(chǎn)品的質(zhì)量、劑型在很大程度上取決于干燥技術(shù)和設(shè)備的綜合運(yùn)用情況。從經(jīng)濟(jì)角度考慮,高溫爐器價(jià)格昂貴,工程投資較大。另一方面,高溫爐又是高耗能過程,熱效率在15%一80%這樣大的范圍內(nèi)波動(dòng),而設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用與爐器的設(shè)計(jì)選型有非常密切的關(guān)系,所以企業(yè)的決策者對此歷來都比較重視。被爐物料的品種有許多,它們的理化性質(zhì)又有很大差異。甚至同一品種不同的生產(chǎn)工藝、同一品種不同的產(chǎn)品要求,導(dǎo)致高溫爐條件可能都有區(qū)別,所以就決定了爐工程的復(fù)雜性。由此可見,高溫爐過程較其他的單元操作具有更高的技術(shù)性。
  高溫爐程控系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、接口電路、外部通用設(shè)備、工業(yè)生產(chǎn)對象組成,具體包括硬件結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu),硬件結(jié)構(gòu)包括計(jì)算機(jī)、加熱元件、接口電路、觸發(fā)電路、檢測元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。軟件操作方式和用戶界面都是根據(jù)用戶的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,用戶在使用時(shí)操作簡單、方便、靈活。高溫爐程控系統(tǒng)采用交流電供電、可控硅的連接電路,由觸發(fā)電路產(chǎn)生一個(gè)同步脈沖,由1-2端與雙向可控硅相連,RDS為快速熔斷器,其作用為可控硅的過電流保護(hù)。計(jì)算機(jī)通過D/A轉(zhuǎn)換器發(fā)出控制信號(hào),控制觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,通過脈沖控制可控硅導(dǎo)通角的大小來控制流過加熱元件電流的大小,從而控制爐溫。在溫度測量電路中,熱電偶作為溫度傳感器,采集高溫爐內(nèi)實(shí)時(shí)溫度,經(jīng)冷端補(bǔ)償后,由A/D轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)送入PC機(jī),PC機(jī)將采集到的信號(hào)經(jīng)過處理,計(jì)算把實(shí)時(shí)的溫度值在顯示器上顯示,描繪出溫度曲線供用戶參考,系統(tǒng)的控制算法采用PID算法,計(jì)算出每一時(shí)刻控制量。高溫爐將控制量由D/A轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)送出,通過觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,控制可控硅導(dǎo)通角的大小,從而控制流過加熱元件的電流大小。
  高溫爐內(nèi)實(shí)際溫度的簡易測定及校正。取上述留著的煤樣,按GB212-91煤工業(yè)分析方法中煤的揮發(fā)分測定要求、操作步驟,在要被校正高溫爐的溫度控制器上任意預(yù)定一個(gè)溫度A(800-900℃),測出煤的熱分解產(chǎn)率,代入線性方程,算出爐內(nèi)的實(shí)際溫度,平行測定兩次,再把兩次測定結(jié)果的平均值作為爐內(nèi)的實(shí)際溫度B。如B=A±10℃,說明高溫爐內(nèi)實(shí)際溫度與溫度控制器上預(yù)定溫度相一致,此爐內(nèi)的實(shí)際溫度比較,不必校正,如B<A-10℃或B>A+10℃,說明爐內(nèi)實(shí)際溫度偏低或偏高于預(yù)定溫度,在使用此高溫爐時(shí),溫度控制器上的設(shè)定溫度應(yīng)校正為B=B-A.線性關(guān)系的確立。用煤的一個(gè)樣品(留著以后爐內(nèi)實(shí)際溫度的測定),用計(jì)量部門或熱工儀表剛剛校正過的爐(爐內(nèi)實(shí)際溫度與溫度控制器上設(shè)定溫度比較吻合的高溫爐), 按GB212-91煤工業(yè)分析方法中測定謀的揮發(fā)分操作要求、步驟,在不同溫度下(其他條件相同),測定上述謀樣的熱分解產(chǎn)率(揮發(fā)分).
  高溫爐又是工業(yè)耗能相當(dāng)大的一個(gè)單元操作,據(jù)資料記載,發(fā)達(dá)國家工業(yè)耗能的14%被用于爐,有些行業(yè)的爐耗能甚至占到生產(chǎn)總耗能的35%,而且這個(gè)數(shù)字在不斷地增大。同時(shí),運(yùn)用礦物燃料作為熱源進(jìn)行爐操作產(chǎn)生的二氧化碳等氣體。高溫爐設(shè)備的尾氣(這些氣體中夾帶一些粉塵)對大氣環(huán)境有不良的影響,這對于日益引起關(guān)注的“環(huán)境保護(hù)”是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。
  幾乎所有的工業(yè)都離不開高溫爐操作,雖然正確地了解設(shè)備的工作機(jī)理有助于成功地完成高溫爐過程,但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去進(jìn)一步進(jìn)行干燥技術(shù)的研究和開發(fā),以使其在生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí),有效地利用能源,減少對環(huán)境的不利影響,并且更易于實(shí)現(xiàn)過程操作和控制。
  高溫爐是zui近年發(fā)展起來的又一干燥技術(shù)。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐證明它有很多性,能實(shí)現(xiàn)小設(shè)備大生產(chǎn),由于熱容系數(shù)較大和停留時(shí)間可任意調(diào)節(jié),故對含表面水和需經(jīng)過降速烘箱階段的物料均適用,特別適用于散粒物料的高溫爐。
 
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