tự động hóa quá trình sục silo của nhà máy ximăng

tự động hóa quá trình sục silo của nhà máy ximăng.Công ty xi măng Bút Sơn được thành lập ngày 21121996 theo Quyết định số 54BXDTCLĐ của Bộ trưởng bộ Xây dựng, là doanh nghiệp Nhà nước thuộc Tổng công ty xi măng Việt nam. Trụ sở công ty đặt tại xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam.

KHOA CƠ ĐIỆN

20/06/2014 Người báo cáo:

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN XI MĂNG

BÚT SƠN

Công ty xi măng Bút Sơn được thành lập

ngày 21/12/1996 theo Quyết định số

54/BXD-TCLĐ của Bộ trưởng bộ Xây dựng,

là doanh nghiệp Nhà nước thuộc Tổng công

ty xi măng Việt nam Trụ sở công ty đặt tại

xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà

Nam.

Cơ cấu tổ chức

Sơ đồ hệ thống cung cấp điện

Sơ đồ tổng quát hệ thống điều khiển

Chương 2.Giới thiệu quy trình công nghệ vận hành

đồng nhất bột liệu I.TỔNG QUAN VỀ SILO A.1301 MC24 II.MÔ TẢ QUÁ TRÌNH SỤC KHÍ SILO III.CÁC THIẾT BỊ THAM GIA QUÁ

TRÌNH.

IV.CÁC LỖI THƯỜNG GẶP VÀ BIỆN PHÁP SỬ LÝ

TổNG QUAN Về

SILO A.1301

I MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ

- Chứa bột liệu sau khi nghiền và trước khi

cấp liệu lò với sức chứa khoảng 20.000 tấn

- Đồng nhất các thành phần bột liệu truớc

khi cấp vào lò với hệ số đồng nhất 10:1

II CẤU TẠO SILÔ MC24

Silô A.1301 có kết cấu bằng bê tông cốt thép gồm 3 tầng: Tổng chiều cao: 66 m

Đường kính: 24 m

Bột liệu:

+ Độ ẩm bột liệu max : 1%.

+ Độ mịn : <10% trên sàng R009

+ Cỡ hạt trung bình :0,03mm ( max

0,07mm)

+ Nhiệt độ liệu max :100°C

+ Tỷ trọng bột liệu lúc không tháo : 1,1 tấn/m 3

2 CẤU TẠO CHI TIẾT

Silo được chia thành 3 tầng chính theo chiều cao A.Tầng 1: Đáy Silo

Cao 9.9 m, đường kính trong 22.9 m.

Tầng này bố trí các thiết bị sục đáy và rút liệu:

-Quạt sục khí vành ngoài A.1304a.

-Quạt sục khí buồng trộn A.1304b.

-Quạt dự phòng A.1304c.

-Đường ống dẫn khí, các van điều khiển khí nén

và hệ thống cửa tháo A.1302a và A.1302b.

-Hệ thống máng khí động A.1303.

HỆ THỐNG PHÂN PHỐI KHÍ DƯỚI ĐÁY SILÔ A.1301

Quạt sục buồng trộn Quạt sục vành ngoài Quạt dự phòng

Van tay

THÔNG SỐ KỸ THUẬT CÁC QUẠT THỔI

Quạt cấp khí đáy silô A.1304a A.1304b A.1304c

Công suất động cơ (Kw) 11 37 37

Điện áp định mức (V) 380/660 380/660 380/660 Cường độ dòng điện (A) 20,77/12,01 67,78/39,18 67,78/39,18 Tốc độ động cơ (v/ph) 3000 3000 3000

Tốc độ quạt (v/ph) 3670 3430 3430

Áp suất gió đầu ra tối đa

Lưu lượng khí (m 3 /ph) 5,83 23,5 23,5

Một buồng trộn trong hình chóp nón, chiều cao

16,8 m và góc nón 60 o

Đường ống dẫn khí từ buồng trộn thông với máng

khí động A.1303a.1

Đáy hình vành khăn có độ dốc 10 o từ ngoài vào

trong và được chia làm 24 khoang tương ứng với

24 cửa tháo liệu vào buồng trộn bên trong Các

khoang ngăn cách nhau bởi 1 gờ ngăn bê tông

C Tầng 3

-Đây là tầng trên cùng, nó không chứa bột liệu mà tại đây lắp đặt hệ thống cung cấp bột liệu vào silô, hệ thống đo lường giám sát mức bột liệu trong silô và lọc bụi túi.

Mục đích:

- Tạo dòng liệu dạng lỏng chảy vào trong buồng trộn nhờ quạt và các van sục khí vành ngoài OR, và hệ thống máng khí động dưới đáy Silo.

- Hòa trộn bột liệu nhằm đạt đến mức độ đồng nhất theo tiêu chuẩn cho các lớp bột liệu khác nhau nhờ quạt và các van sục khí buồng trộn CH.

- Tạo áp lực, đẩy bột liệu ra ngoài qua hai cửa tháo điều chỉnh lưu lượng.

Có 3 chương trình sục và rút liệu được cung cấp:

• Normal Discharge: Rút liệu bình thường.

Sử dụng chương trình này khi rút liệu Silo trong chế độ vận hành bình thường của công đoạn.

• Pulsating Rest Discharge: Rút liệu sục xung vành ngoài

Sử dụng khi lượng liệu còn ít < 9m.

• Pulsating Chamber Discharge: Sục xung buồng trộn.

Sử dụng khi rút cạn liệu buồng trộn hoặc vệ sinh chống tắc.

THÔNG TIN CƠ BẢN TRÌNH TỰ

QUÁ TRÌNH

 Thời gian mở một van OR theo tiêu chuẩn ( mức rút liệu đến 500T/h) là T1= 5 phút.

 Trước khi chương trình khởi động thì các thiết bị liên

động phải sẵn sàng : hệ thống vận chuyển phía sau, lọc

bụi phải đang chạy, bộ điều khiển áp suất gió phải sẵn

 Nếu quá trình rút liệu bị ngắt trong thời gian ngắn thì chỉ quạt sục vành ngoài dừng, các van cánh bướm vẫn duy trì mở

 Nếu quá trình rút kết thúc,tất cả các quạt sục phải dừng và các van cánh bướm phải đóng lại.

 Trong thời gian khi quạt sục buồng trộn đang làm việc

thời gian T1 được tính toán độc lập không phụ thuộc việc chạy hay dừng của quạt sục vành ngoài Có nghĩa nếu

quạt sục vành ngoài có dừng thì các van OR vẫn đóng mở theo chương trình.

 Sau khi hết thời gian T1, hệ thống sẽ chuyển sang sục ở khoang tiếp theo với bước nhảy van n+7 Bằng cách này

sẽ đảm bảo việc rút liệu đều trên toàn bộ bề mặt Silo cả khi năng suất rút liệu thấp.

LƯỢC ĐỒ MÔ TẢ QUÁ TRÌNH TRỘN VÀ

RÚT LIỆU

LƯỢC ĐỒ CHU TRÌNH SỤC THEO THỜI GIAN

CHÚ GIẢI LƯỢC ĐỒ

 Sục rút bình thường với thời gian sục mở 1 van vành

ngoài t1=5 phút thì thời gian 1 chu kì là 5x24=120 phút, tương ứng với van CH mở 10 phút, CHP mở 40 phút.

 Sục rút liệu dư (vành ngoài +buồng trộn) với chế độ sục xung.

Thời gian sục t2 luôn = 2 phút(Mỗi van vành ngoài mở dạng xung trong 2 phút,với 20 giây mở/2 giây đóng) Như

vậy chu kì là 2x24=48 phút, mỗi van CH mở 4 phút, van CHP mở 16 phút.

 Rút liệu buồng trộn còn lại với sục xung.

Thời gian sục luôn là t2=2 phút.(các van vành ngoài không làm việc,van CH mở dạng xung thời gian mở t2=2

phút,với 20 giây mở/2giây đóng) chu kì là 2x12=24 phút, mỗi van CHP mở 8 phút.

Tr.30

TỦ EC ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH

 Tủ EC điều khiển hệ thống sục khí Silo A.1301 được thiết kế và cung cấp bởi Claudius Peter

 Tủ điều khiển được đặt tại LS5A

 Chương trình được viết trên nền tảng Simantic S7-300 của Siemens

 Màn hình vận hành: OP 77B

 Giao tiếp với hệ thống điều khiển chung:

Profibus

Tr.147

Chương 3 Tính chọn các thiết bị Tự Động Hóa

I Quạt sục A.1304.a; A.1304.b; A.1304.c

II Các van cánh bướm

Hình ảnh van Butter Fly:

 1: Cơ cấu cánh van.

 2: Vị trí kết nối bộ chia khí.

 3: Trục van.

 4: Hộp cơ cấu van.

1 2

3 4

a Van OR:

đường ống khí được chia làm hai ngả A, B

được điều chỉnh góc mở bởi các van cầu đóng

mở bằng tay

đường khí B

này tạo điều kiện cho dòng liệu chảy vào

buồng trộn dễ dàng hơn

THÔNG SỐ VAN OR:

b Van CH:

 Là các van sục khí buồng trộn trong Silo

 Mỗi van CH có một van cầu đóng mở

bằng tay lắp song song Các van cầu này đóng nhiệm vụ chạy Bypass để rút liệu

khi van điều khiển gặp trục trặc mà không thể giải quyết ngay được.

c Van CHP:

cho các van CH

khí cho 4 van CH Tương ứng:

III Van điều chỉnh áp suất PCV:

(pressure contronl valve)

 Loại van được dùng là van SIPART PS2 6DR5320 của SIEMEN.

 Van này nằm trong khối điều khiển mức liệu trong

buồng trộn ( Chamber level control Block).

 Nhận tín hiệu áp suất thực tế buồng trộn và giá trị đặt mong muốn So sánh và đưa ra điều chỉnh van mở xả

áp quạt thổi vành ngoài ORB

 Van PCV tạm ngừng hoạt động trong khoảng thời gian T10 của chu trình sục (Thời gian ngắt bộ điều khiển

áp suất khi chuyển van CH Hiện tại T10 = 4 giây).

THÔNG SỐ KỸ THUẬT VAN:

 Loại van: Sipart PS2 Model

6DR5320.

 Điện áp điều khiển: 24VDC

 Áp suất điều khiển : 1,4 – 7 bar.

Cấu tạo van:

Gồm hai bộ phận chính:

- Cơ cấu điện tử điều khiển khí nén

đóng mở van theo điểm đặt và có phản hồi vị trí Sipart PS2

- Cơ cấu cơ khí chấp hành và cánh van.

IV VAN RÚT LIỆU ĐÁY SILO

- A1302.b: Là van rút liệu cửa xả đáy Lượng liệu được điều chỉnh qua van này thấp hơn, khoảng 30

- 25%.

Hình ảnh minh họa cơ cấu cánh van

- Một bộ điều khiển Sipart PS2 model 6DR5120.

- Cơ cấu cơ khí chấp hành đóng mở.

- Công tắc giới hạn đóng, mở dùng Micro Switch.

Cài đặt tham số vị trí van

thông số góc mở ta có thể tiến hành cài đặt lại tại bộ điều khiển Sipart PS2

bị khác bằng bộ HART ( Có sơ đồ minh họa)

Sơ đồ nguyên lý điều khiển (tr.197)

Tr.197

Tr.419

Một số đặc tính của van rút

liệu Silo:

dù đang ở bất kì vị trí mở nào

A1302.a sẽ được điều khiển rút liệu theo tín

hiệu từ két cấp liệu lò A1307 theo phương

pháp điều khiển PID

phương pháp này nhưng ít được sử dụng

V Các thiết bị đo áp suất:

 Áp suất buồng trộn.

 Áp suất quạt thổi vành ngoài.

 Áp suất khí nén điều khiển

1) Áp suất buồng trộn:

CH Pressure.

buồng trộn Vị trí đo áp suất ở ngay đầu ra của

quạt thổi

buồng trộn Áp suất này càng cao đồng nghĩa với lượng liệu trong buồng trộn càng nhiều và ngược lại.

MIN = 420 mbar.

 Khi áp suất buồng trộn đạt đến giá trị MAX,

đồng nghĩa với mức liệu lên đến mức tối đa

Quạt thổi vành ngoài sẽ dừng lại Bột liệu sẽ ko được cấp thêm vào buồng trộn tránh tình trạng quá tải buồng trộn

sẽ chạy lại (với thời gian trễ t = 0,5 s) tiếp tục cấp liệu vào buồng trộn

bằng tay trên OP Panel Đây là các ngưỡng áp suất tối ưu cho công nghệ Silo MC24

2) Áp suất quạt thổi vành ngoài:

vào buồng trộn càng nhiều.

PCV có chức năng điều khiển áp suất quạt thổi vành ngoài bằng cách đóng hoặc mở theo một điểm đặt tự

Thiết bị đo áp suất:

Pressure Transmitter.

dòng 4 20mA) của WIKA

3 Áp suất khí nén điều khiển

( PRESSURE SWICTH CONTROL AIR)

- Là một công tắc áp suất có thể điều chỉnh áp suất Min.

- P.Min > 1,9 bar.

- Khi áp suất bình tích áp thấp hơn mức 1,9 bar, tín hiệu

áp suất thấp đưa về báo động và gây dừng toàn bộ quá trình sục và rút liệu.

- Có sự thay đổi sơ đồ kết nối so với tài liệu cung cấp của Claudius Peter cung cấp.

Tr.153

Ghi chú:

Tín hiệu áp suất khí nén điều khiển đang được đấu tắt cứng tại cầu đấu 11-X5 (chân số 1-3)

I84.3

Tủ PLC AS5RC01 – U03

VI Các van tay:

tương ứng có giới hạn mở

( ORB hay CHB) thì các van tương ứng lựa chọn phải có giới hạn mở

THIẾT BỊ BẢO VỆ ĐỘNG CƠ

 1 SIMOCOS

 Tất cả các thông số bảo vệ nhiệt độ, quá tải ( quy

chung là bảo vệ dòng), bảo vệ quá áp, mất pha hoặc sụt áp đều dùng chung một thiết bị là Simocos Khối này có chức năng thực hiện tất cả các bảo vệ cho động cơ.