VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Гранулированный хлористый кальций применяется в химической, лесной, деревообрабатывающей, нефтяной, нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности, в холодильной технике, в строительстве и изготовлении строительных материалов, в цветной металлургии, при строительстве и эксплуатации автомобильных дорог, в угольной промышленности для предотвращения пыления угля и появления взрывоопасной угольной пыли в шахтах, в качестве гербицида для уничтожения сорняков на железнодорожных путях, может быть использован для мелиорации солонцовых почв. Значительная гигроскопичность кальция хлористого позволяет использовать его в качестве осушителя газов и жидкостей и других целей. Низкие температуры замерзания водных растворов хлорида кальция позволяют применять его в качестве антифриза для двигателей внутреннего сгорания в авиации, автомобильном транспорте.

Основной проблемой на производстве гранулированного хлористого кальция является налипание и образования наростов хлористого кальция, которые приходится удалять в ручную, на что требуется много времени. По улучшению качества готовой продукции, рассмотрим возможность установки МИГ 3,2-8,2.

Магнитно-импульсная установка МИГотносится к устройствам для очистки поверхностей от загрязнений различного происхождения (налипания, намерзания, сводообразования).

Практика эксплуатациимагнитно-импульсныхустановокна различных предприятиях свидетельствует о более высокой эффективности магнитно-импульсногоспособа сводообрушения и очистки по сравнению с вибро- и пневмообрушителями.

Магнитно-импульсная установка МИГявляется энергосберегающим устройством. Максимальная потребляемая мощность в режиме заряда конденсаторной батареи до 4,5 кВт. Максимальная средняя потребляемая мощность (при непрерывной работе оборудования) до 3 кВт.

Установка МИГ предназначена для получения мгновенного импульса механической силы за счет преобразования электрической энергии, накопленной конденсаторами, в механическую энергию колебания очищаемой поверхности.

Основные элементы магнитно-импульсной системы МИГ: магнитно-импульсный генератор, панель управления, исполнительные механизмы (от 1 до 48 шт.),

Принцип действия

Принцип работы магнитно-импульсной установки МИГ заключается в циклическом воздействии механических импульсов на различные участки очищаемой поверхности.

Индуктор и токопроводящая пластина (якорь) из стали и алюминия – это основные исполнительные элементы магнитно-импульсной системы очистки. К одной магнитно-импульсной установке МИГ можно подключить от 1 до 48 и более исполнительных устройств.

Для получения мощного импульса тока используется генератор импульсных токов, состоящий из основных узлов: блок питания, высоковольтный накопитель энергии (конденсаторная батарея), коммутатор, система защиты и блок управления.

По команде логического контроллера Siemens Simatic S7 с источника энергии (силового трансформатора) выпрямленное напряжение поступает на накопительные конденсаторы. Высоковольтный коммутатор обеспечивает разряд конденсаторной батареи на индуктор с определенным интервалом.

При разряде на индуктор импульс тока наводит вихревые токи в якоре, в результате чего между якорем и индуктором наводятся два противоположных по направлению магнитных поля. Взаимодействие магнитных полей приводит к образованию импульса механической силы, который через пластину (якорь) воздействует на очищаемую поверхность.

Разрушение отложений и устранение налипаний на стенках бункеров, силосов, течек и других емкостей производится за счет многократного импульсного механического воздействия на слой налипшего, намерзшего или зависшего материала. При этом возникают упругие деформации очищаемой поверхности и напряжение сдвига в слое налипшего материала, что приводит к разрушению его целостности и осыпанию.

Магнитно-импульсная система очистки не влияет на прочность очищаемых поверхностей, а воздушный зазор между индуктором и якорем обеспечивает их безопасное бесконтактное взаимовоздействие, что продлевает срок службы исполнительных механизмов.

Количество импульсов и мощность механического воздействия определяются для каждого объекта индивидуально. При необходимости эти параметры легко регулируются для обеспечения гарантированного разрушения отложений и устранения налипаний материалов.

Порядок взаимодействий устройств магнитно-импульсной системы, контроль зарядки и разрядки конденсатора, а также функцию защиты устройств выполняет контроллер Siemens Simatic S7.

Надежность магнитно-импульсной установки МИГ обеспечивается наличием электронного блока защиты от сверхтоков, срабатывающего при аварийной ситуации и направляющего информацию на логический контроллер.

Управление, ввод данных и режимов работы, а также отображение состояний системы магнитно-импульсной очистки выполняется при помощи панели Siemens KTP400 – периферийной или встроенной на двери шкафа.

Технические характеристики магнитно-импульсной установки

Параметры

МИГ 3

Напряжение питания, В

380

Частота питающей сети, Гц

50

Степень защиты силового шкафа

IP 54

Максимальное рабочее напряжение, кВ

3

Установленная мощность, кВт

от 1,5 до 2,5

Емкость конденсатарной батареи, мкФ

от 1000 до 2400

Средний интервал следования импульсов, с

от 3 до 8

Максимальная энергия установки, кДж

10,8

Максимальное количество каналов*

24

Режим работы

Автоматический или ручной

Возможностимагнитно-импульсной системыи выгоды от ее применения:

• Высокое качество и эффективность очистки. Отличительной особенностью магнитно-импульсной системы очистки является получение мгновенного механического импульса с возможностью регулировки силы импульса и согласования параметров системы с характеристиками очищаемого оборудования, что позволяет достичь максимально эффективного обрушения зависаний и устранения отложений с минимальными затратами.

• Бесконтактный метод воздействия. Воздушный зазор между индуктором и якорем, закрепленным на стенке очищаемого объекта, является гарантией долговечности основного узла магнитно-импульсной установки и при этом обеспечивает высокую эффективность устранения зависаний в бункере и сводообрушения.

• Энергосбережение и минимальные затраты на эксплуатацию:достигается за счет экономного энергопотребления магнитно-импульсной установки и отсутствия затрат на предварительную подготовку – осушку воздуха или подогрев смерзшегося материала.

• Безопасность применения и целостность очищаемых поверхностей. Регулировка параметров магнитно-импульсной установки в пределах упругих деформаций материала стенки очищаемого объекта гарантирует эффективную очистку, предотвращение и устранение зависаний, разрушение отложений налипшего материала без механического повреждения стенки бункера, циклона, силоса и другого технологического оборудования. Работа установки не оказывает вредного воздействия на системы диагностики и КИПиА.

• Долговечность. Длительный срок службы магнитно-импульсной установки обеспечивается отсутствием соударяющихся частей в конструкции исполнительных механизмов, а также применением ряда систем защиты от внештатных ситуаций. Срок эксплуатации установки МИГ – не менее 15 лет, что значительно превосходит срок службы пневмопушек и вибраторов, а также аналогичных установок других производителей.

Ниже приведена диаграмма срока службы трех видов оборудования.

• Улучшение условий и повышение безопасности труда. Использование магнитно-импульсной системы очистки в различных областях промышленности позволяет полностью исключить ручной труд при устранении зависания и налипаний в бункере, сводообрушении и разрушении отложений на стенках циклонов, силосов, вагонов и пр. Монтаж установки МИГ осуществляется без остановки основного производства.

Магнитно-импульсная установка МИГ обеспечивает высокую степень очистки поверхностей и эффективное сводообрушение за счет особенностей конструкции и использования надежных комплектующих ведущих мировых производителей.

• Широкая сфера применения. Большой запас накапливаемой энергии до 20 кДж позволяет создавать мощный импульс мгновенного действия, быстро и результативно обрабатывать емкости большого объема, трудно очищаемые поверхности высокой жесткости (с оребрением и большой толщиной стенки), а также выполнять обрушение зависания мелкодисперсных, смерзшихся и влажных материалов. Магнитно-импульсная система очистки бункеров, силосов, циклонов, электрофильтров и пр. может использоваться на опасных производственных объектах.

• Эффективное воздействие в нужном месте. Многоканальное исполнение магнитно-импульсной установки МИГ позволяет обеспечить наиболее оптимальное размещение исполнительных устройств на очищаемой поверхности для устранения налипаний, обрушения зависаний в бункере и разрушения отложений сыпучих материалов на стенках оборудования. Одна установка МИГ может иметь до 48 исполнительных механизмов (точек импульсного воздействия), работающих с различной мощностью и периодичностью подачи импульса с радиусом действия каждого исполнительного механизма – до 2-2,5 м.

• Универсальность и экономичность. Одна магнитно-импульсная установка МИГ может использоваться для сводообрушения, очистки и устранения налипаний и отложений различных материалов на рабочей поверхности нескольких объектов, отличающихся по конструкции и емкости. Поскольку стоимость силового блока магнитно-импульсной системы в десятки раз превосходит стоимость исполнительных механизмов, это позволяет получить существенную экономию в расчете на единицу технологического оборудования.

Диаграмма примерной стоимости оборудования

• Удобное управление и контроль. Магнитно-импульсная система МИГ работает в ручном и автоматическом режиме. Универсальный контроллер Siemens Simatic S7 позволяет задавать любые алгоритмы работы установки МИГ, легко изменять и регулировать мощность, интервал и время воздействия исполнительных механизмов в каждой точке при помощи панели управления. Возможна организация сетевого управления несколькими установками МИГ с любой панели оператора.

• Надежность и безотказность работы. Применение в системах защиты и контроля магнитно-импульсной установки МИГ промышленного логического контроллера Siemens гарантирует ее безаварийную работу и исключительную надежность.

• Совместимость и интеграция в АСУ ТП. Использование стандартных интерфейсов (PPI, Profibus, Modbus, Ethernet и пр.) позволяет интегрировать магнитно-импульсную систему МИГ в существующие и вновь проектируемые АСУ ТП.

Заключение

Работа магнитно-импульсной установки очень эффективна, так как до ее внедрения на поверхности сушилки постоянно образовывалась огромная сосулька твердого хлористого кальция и налипания на стенках. Они удалялись в ручную и на это уходило множество усилий. Чтобы убрать сосульку приходилось останавливать сушилку-гранулятор и отбивать ее, чтобы она упала на специально протянутые к низу железные трубы и по ним вышла из сушилки. Но не всегда удавалось ее вытащить, так как сосулька могла достигать огромных размеров и при падении на железные трубы проломить их.

Код для цитирования: Скопировать