Короткий опис об’єкта керування

Об’єктом керування є ділянка автоклав, що є завершальною ділянкою в загальному технологічному комплексі виробництва силікатної цегли.

Тепловологістна обробка силікатної цегли здійснюється у спеціальних запарних казанах – автоклавах при питомому тиску насиченої пари від 0,8 до 1,6 МПа при відповідній температурі ізотермічної витримки (174,5 - 203 °С).

Автоклав являє собою циліндричний горизонтальний зварювальний сосуд зі сферичними кришками, що швидко відкриваються.

Автоклав ПР 2x19 з гідравлічним відкриванням і закриванням кришок з допомогою механізму підйому 2. Гідроциліндр з робочим тиском масла 5 МПа, прикріплений до кронштейна механізму підйому, привареного до корпусу автоклава. Шток гідроциліндра з’єднаний з важелем. Піднімаючись чи опускаючись, важіль веде за собою кришку автоклава.

Швидкість підйому кришки регулюється демпферним кільцем, встановленим в гідроциліндрі. На кронштейні механізму підйому закріплений хомут, який повертається на визначений кут гідроциліндром діаметром 50 мм.

Підйом і опускання кришки і повернення хомута обмежується кінцевими вимикачами, розташованими на кронштейні механізму підйому, що входять в систему сигнально-блокуючого обладнання.

З метою повороту байонетного кільця при відкриванні і закриванні кришки - на автоклаві установлено чотири гідроциліндра з робочим тиском масла 5 МПа. Для подачі і розподілу масла в гідроциліндри механізмом підйому кришки автоклава, повороту байонетних кілець, повороту хомутів застосовується гідравлічна система з насосною станцією.

Всередині корпусу автоклава вздовж по довжині внизу закріплений рельсовий шлях і теплові труби по яким через отвори поступає насичена пара. З допомогою відкидних мостів колія автоклавів шириною 750 мм з’єднана з загальнозаводською системою руху вагонеток з цеглою-сирцем.

Подача насиченої пари в теплові труби, перепуск відпрацьованої пари в інший автоклав чи в утилізатор здійснюється по паровпускній й конденсаційній магістралям.

При експлуатації автоклавів прийнята автоматизована система безперервного відводу конденсату, яка складається з ємності для накопичення конденсату і відстоювання в ньому твердих частинок, електродів-перетворювачів верхнього, нижнього і аварійного рівнів конденсату з регулятором — сигналізатором рівня, напірного вентиля з електромагнітним приводом для випуску конденсату з накопичувана.

Нижня частина сосуду слугує відстійником і збірником осаду. Накопичений осад періодично видаляють, промиваючи сосуд конденсатом під тиском.

Для закріплення кришок автоклави обладнані швидкодіючими байонетними затворами. Стопорний устрій і сигнально-блокуюча система автоклава забезпечує можливість впуску пари в автоклав тільки при правильному і повному закритті кришки. Щоб між кришкою і автоклавом не залишалось щілини, через яку може виходити пар, в автоклав встановлюють ущільнюючу прокладку. Для зниження втрат теплоти поверхні автоклавів і всіх паровходячих магістралей покривають теплоізоляцією.

Повний цикл автоклавної обробки ("запарювання”) цегли-сирцю складається з наступних операцій: очищення і завантаження автоклава; закриття кришок; перепускання пари з іншого автоклава; впускання насиченої пари і доведення робочого тиску до постійної величини; витримка при постійному тиску, перепускання пари в інший автоклав; скидання конденсату, випуск залишкової пари в атмосферу; відкриття кришок; вивантаження автоклава. Перед завантаженням вагонетками з цеглою-сирцем очищають автоклав від сторонніх предметів, від розсипу суміші, завалів цегли, перевіряють стан рейкових доріг усередині автоклава.

Автоклав завантажують вагонетками з цеглою-сирцем електропередатними мостами, обладнаними механічними заштовхувачами, за допомогою яких вагонетки подають в автоклав.

Під час завантаження автоклава стежать за тим, щоб вагонетки не сходили з рейкового шляху. При утворенні завалів викочують вагонетку з розваленою цеглою-сирцем і очищають автоклав. Неприбрана з автоклава суміш схоплюється при автоклавній обробці і перешкоджає нормальному вивантаженню готової цегли.

Кришки автоклава закривають після повного його завантаження вагонетками з цеглою-сирцем. Перед закриттям кришок змащують гумові прокладки у фланцях графітним змащувальним матеріалом.

Таблиця 1 Норми технологічного режиму

Температурний режим роботи автоклава встановлюють, виходячи з швидкості нагріву і охолоджування стінок, яка не повинна перевищувати 5°С в хвилину. Під час робочого режиму не допускаються різкі коливання тиску середовища усередині автоклава (не більше 0,01 МПа за 5 хв). Тиск в паровій магістралі має бути не менше чим на 0,1 МПа вище за максимальний тиск в автоклавах, встановлений технологічному регламентом. Різниця температур верхньою і нижньою утворюючих корпусів автоклава не повинна перевищувати 45°С.

Під час подання пари в автоклав відбувається часткове конденсування пари на холодних стінках автоклава і поверхні цегли-сирцю. Систему скидання конденсату з автоклава на підприємствах вибирають залежно від конструкції магістралі і вихідних параметрів автоклавної обробки. Типова схема автоклавної обробки цегли передбачає скидання конденсату протягом 5...10 хвилин при досягненні в автоклаві тиску 0,2 МПа як при підйомі, так і при скиданні тиску. Змінюючи діаметр випускного отвору конденсаційної магістралі, можна скидати конденсат протягом всього періоду підйому тиску.

Вироби витримують при постійному тиску після досягнення максимально заданого тиску і температури в автоклаві. У цей період інтенсивно відбуваються всі физико-хімічні процеси. На більшості заводів робочий тиск насиченої пари складає 0,8 МПа, що відповідає температурі 174,5°С.

Після витримки при постійному тиску і температурі починається скидання пари з автоклава. Для цього повільно перепускають пару в черговий автоклав, завантажений цеглою-сирцем, і швидко випускають залишкову пару в атмосферу. Під час швидкого випуску пари створюється значний перепад температури цегли і довкілля в автоклаві, що приводить до прискореного випару вологи з цегли-сирцю. З’єднання гідросилікатів кальцію, що утворилися, з аморфного стану швидше переходять в кристалічне, унаслідок чого цегла-сирець набуває механічної міцності. У цей же період повторно скидають конденсат, оскільки він затримує виділення залишкової вологи з цегли.

Обов’язково треба передбачити можливість автоматичного та ручного дистанційного керування витратами матеріальних потоків, шляхом відкривання або закривання відповідних клапанів, встановлених на відповідних магістралях.

Таблиця 2 – Задачі контролю та керування технологічним процесом