Lò quay nhà máy xi măng Hải Phòng

Đồ án

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đề tài tốt nghiệp: “Truyền động điện lò quay trong dây chuyền sản xuất xi măng” là do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy giáo

PGS.TS Nguyễn Văn Liễn Các số liệu và kết quả trong đề tài là hoàn toàn trung

thực

Để hoàn thành bản đồ án này, em chỉ sử dụng những tài liệu tham khảo đã ghi trong bảng các tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu nào khác Nếu có sự sao chép em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Sinh viên

NGUYỄN MINH TÙNG

Mục lục

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

Chương 1 3

TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG 3

VÀ CÔNG NGHỆ LÒ NUNG 3

1.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Hoàng Thạch 3

1.1.1 Dây chuyền sản xuất xi măng 3

1.1.2 Các công đoạn sản xuất xi măng 6

1.2 Tổng quan về công nghệ lò nung 10

1.2.1 Giới thiệu chung về lò 10

1.2.2 Lò đứng 11

1.2.3 Lò bể 12

1.2.4 Lò quay 12

1.2.5 Công nghệ lò nung công ty xi măng Hoàng Thạch 13

Chương 2 22

HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA LÒ QUAY 22

2.1 Khái quát chung 22

2.2 Động cơ truyền động lò quay 22

2.2.1 Giới thiệu về động cơ một chiều kích từ độc lập 22

2.2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều 25

2.3 Giới thiệu chung về simoreg 6RA24 28

2.3.1 Giới thiệu 28

2.3.2 Mô tả 28

2.3.3 Hoạt động 30

2.3.4 Giới thiệu về họ SIMOREG D /640A-1200A, 3-ph AC 400V bis 750V/1Q 30

2.3.5 Giới thiệu về chức năng của một số đầu cuối 37

2.3.6 Giới thiệu về bộ biến đổi Tiristor cấp nguồn cho phần ứng động cơ 43

2.3.7 Giới thiệu về bộ biến đổi cấp nguồn cho kích từ động cơ 47

Mục lục

Chương 3 48

SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN CỦA SIMOREG DÙNG 48

TRONG LÒ QUAY 48

3.1 Sơ đồ khối tổng thể phần điều khiển của bộ Simoreg 48

3.2 Phân tích sơ đồ 49

3.2.1 Khâu xử lý tín hiệu 49

3.2.2 Khâu hạn chế cho bộ tích phân gia tốc RFG 52

3.2.3 Khâu tích phân gia tốc RFG 54

3.2.4 Khâu hạn chế momen và dòng điện phần ứng 58

3.2.5 Mạch vòng tốc độ 62

3.2.6 Mạch vòng dòng điện và khối phát xung 68

Chương 4 74

TỔNG HỢP VÀ MÔ PHỎNG MẠCH VÒNG 74

ĐIỀU KHIỂN 74

4.1 Tổng hợp mạch vòng điều khiển 74

4.1.1 Mô tả toán học động cơ một chiều 74

4.1.2 Mô tả toán học bộ chỉnh lưu Tiristor 77

4.1.3 Mô tả toán học cảm biến dòng điện 77

4.1.4 Mô tả toán học máy phát tốc 77

4.1.5 Sơ đồ cấu trúc điều khiển 78

4.1.6 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 78

4.1.7 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 81

4.2 Mô phỏng mạch vòng điều khiển 83

4.2.1 Kết quả mô phỏng mạch vòng khi chưa hiệu chỉnh 83

4.2.2 Kết quả mô phỏng mạch vòng khi hiệu chỉnh 86

Lời nói đầu

LỜI NÓI ĐẦU

Đất nước ta trong những năm gần đây có sự tăng trưởng vượt bậc về kinh tế, cùng với đó là những yêu cầu và sự đòi hỏi của sản xuất cũng như sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc biệt là lĩnh vực tự động hoá các quá trình sản xuất đã có bước phát triển mới, tạo ra sản phẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh tế tri thức.Mức độ tự động hoá quá trình sản xuất đã đi sâu vào trong tất cả các khâu của quá trình tạo ra sản phẩm, và một trong những ứng dụng của nó là cho dây chuyền sản xuất xi măng

Xi măng là một loại vật liệu xây dựng, một chất kết dính trong xây dựng mà các nhà khoa học tìm ra vào cuối thế kỷ 19 và đã sản xuất trước tiên ở một vài nước

tư bản như: Đan Mạch, Anh, Pháp, Mỹ…Đầu thế kỷ 20, xi măng là một nhu cầu không thể thiếu trong công nghiệp xây dựng và phát triển kinh tế Xi măng hầu hết đã xuất hiên trên khắp các thị trường thế giới

Trong quá trình phát triển của mình, Công ty xi măng Hoàng Thạch đã dần khẳng định được uy tín của mình trên khắp miền đất nước và đứng đầu trong Tổng công ty xi măng Việt Nam Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và sự cạnh tranh của nền kinh tế thị trường đòi hỏi sự vận động mạnh mẽ của toàn công ty, của tất cả các cán bộ, kỹ sư và công nhân Họ không ngừng học hỏi, nghiên cứu áp dụng những công nghệ mới trong sản xuất để nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm nhằm đạt được những mục tiêu đặt ra xứng đáng là con chim đầu đàn trong ngành xi măng

Với những kiến thức đã tiếp thu được trong thời gian thực tập tại Công ty xi măng Hoàng Thạch và quá trình học tập tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, sự

giúp đỡ rất lớn từ các thầy cô trong bộ môn Tự động hóa, đặc biệt là thầy giáo

PGS-TS Nguyễn Văn Liễn đã giúp tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp:“Truyền động điện lò quay trong dây chuyền sản xuất xi măng ”

Lời nói đầu

Bản đồ án gồm các nội dung như sau:

Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung.Chương 2: Hệ truyền động điện của lò quay

Chương 3: Sơ đồ điều khiển của simoreg dùng trong lò quay

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT XI MĂNG

VÀ CÔNG NGHỆ LÒ NUNG

1.1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng Hoàng Thạch.

1.1.1 Dây chuyền sản xuất xi măng.

Công nghệ sản xuất của Công ty xi măng Hoàng Thạch là sản xuất Clinker và

xi măng đen theo phương pháp lò quay, quá trình sản xuất diễn ra các phản ứng hoá học Các công đoạn sản xuất đều được tự động hoá cao và hoạt động của chúng có quan hệ khăng khít với nhau thông qua các tín hiệu liên động điều khiển Tất cả các công đoạn sản xuất trong nhà máy đều được vận hành, điều khiển và giám sát tại phòng điều hành trung tâm CT39

Công ty xi măng Hoàng Thạch có 2 dây chuyền sản xuất xi măng lò quay, phương pháp khô, chu trình kín có hệ thống cyclon trao đổi nhiệt và buồng đốt canciner đầu lò.Công suất dây chuyền I là 1,1 triệu tấn/năm, dây chuyền II là 1,2 triệu tấn/năm Hiện nay Công ty đang xây dựng dây chuyền III có công suất là 1.2

Dây chuyền sản xuất chính của công ty xi măng Hoàng Thạch bao gồm các hạng mục công trình sau:

- Từ công trình 01 đến công trình 10 là khu khai thác đá vôi và đá sét, bao gồm 7 núi đá và 3 đồi đá sét tại các núi phải làm công tác kiến thiết cơ bản mở, làm đường đưa thiết bị lên núi Phương pháp khai thác là cắt tầng nổ mìn phá đá từ trên xuống dưới

- Công trình 11 đến công trình 19 là phân xưởng nguyên liệu: với nhiệm vụ đập nhỏ đá vôi và đá sét để đưa vào kho 15 sau đó đưa qua máy nghiền nguyên liệu

và điều chỉnh đồng nhất phối liêu

- Công trình 20 đến công trình 30 là phân xưởng lò, đây được coi là xương sống của nhà máy, nó làm nhiệm vụ nung luyện bột liệu thành Clinker

- Công trình 31 đến công trình 33 là phân xưởng xi măng làm nhiệm vụ nghiền Clinker thành xi măng và đưa vào silo chứa

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

- Công trình 34 là phân xưởng đóng bao và xuất xi măng với nhiệm vụ đóng bao xi măng và xuất xi măng theo các tuyến đường bộ, đường sông và đường sắt khi

có phương tiện đến nhận

Hình 1.1 Nhà máy xi măng Hoàng Thạch

Một điều lưu ý là tại công ty xi măng Hoàng Thạch không có kho chứa xi măng bao mà chỉ có các silo chứa xi măng rời mỗi khi có phương tiện vào nhận thì mới đóng bao và xuất ngay

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Hình 1.2 Sơ đồ nhà máy sản xuất xi măng Hoàng Thạch

Vá bao

Máy nghiền than

Ô tô

Xe lửa Tàu thuỷ

Máy nghiền nguyên liệu

Kho chứa đá vôi và đá sét

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

1.1.2 Các công đoạn sản xuất xi măng.

Dựa vào sơ đồ công nghệ sản xuất xi măng ta có thể chia ra làm 5 công đoạn

chính như sau:

+ Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu

+ Nghiền nguyên liệu

+ Lò nung

+ Nghiền xi măng

+ Đóng bao xi măng xuất

a./ Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu sản xuất

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất xi măng là đá vôi và đất sét, ngoài ra người ta còn dùng quặng sắt và Bôxít để làm nguyên liệu điều chỉnh.Đá vôi khai thác tại mỏ đá Hoàng Mai B bằng phương pháp khoan nổ mìn cắt lớp được bốc xúc lên ô

tô có trọng tải lớn để vận chuyển tới máy đập Mỏ đá Hoàng Mai B với trữ lượng 132.646.000 T đủ nguyên liệu cho nhà máy hoạt động hơn 70 năm có hàm lượng CaCO3cao chất lượng ổn định thành phần các tạp chất lẫn có hại nhỏ

Máy đập đá vôi là loại máy đập thanh do hãng Kupp Hazemag SA cung cấp có năng suất 600T/h có thể đập được vật liệu có kích thước ≤ 1000mm và cho ra sản phẩm với kích thước ≤70mm Sau khi đập nhỏ, đá vôi được vận chuyển bằng hệ thống băng tải cao su đưa về kho đồng nhất sơ bộ và rải thành 2 đống, mỗi đống 17.500 tấn theo phương pháp rải dọc kho thành các lớp hình mái nhà bằng máy đánh đống loại BAH 17,3-1,0-6,00 với năng suất rải là 780T/h, mức độ đồng nhất sơ bộ là 8:1 Cầu xúc đá vôi dạng BKA 30.10 - 600 có năng suất 300 tấn/h

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Hình 1.3 Khai thác nguyên liệu sản xuất

Quặng Sét khai thác tại mỏ sét bằng phương pháp ủi xúc, vận chuyển bằng ô

tô có tải trọng lớn tới máy cán trục có vấu (răng) năng suất 200T/h (Với trữ lượng

Mỏ sét 4.297.000 T đủ nguyên liệu cho nhà máy hoạt động liên tục >80 năm chất lượng ổn định ) Loại máy này cho phép cán được những vật liệu có kích thước tới 500mm, độ ẩm ≤ 14% và cho ra sản phẩm có kích thước ≤ 70mm Sau đó đất sét được vận chuyển tới kho đồng nhất sơ bộ và rải thành 2 đống, mỗi đống 8.000T, theo phương pháp rải lớp luống với mức độ đồng nhất là 10:1 Tại kho đất sét có hệ thống cầu rải liệu với năng suất 220T/h và có 1 cầu xúc liệu với năng suất 150T/h để cấp nguyên liệu cho máy nghiền

b./ Nghiền nguyên liệu.

Đá vôi, đá sét và phụ gia điều chỉnh được cấp vào máy nghiền thông qua hệ thống cân Dosimat và cân băng điện tử Máy nghiền nguyên liệu sử dụng hệ thống nghiền bi sấy nghiền liên hợp có phân ly trung gian, năng suất máy nghiền dây chuyền 1 là 248 tấn/h Các bộ điều khiển tự động khống chế tỷ lệ % đá vôi, đá sét, boxit và quặng sắt cấp vào nghiền được điều khiển bằng máy tính điện tử thông qua các số liệu phân tích của hệ thống QCX, đảm bảo khống chế các hệ số chế tạo theo yêu cầu Bột liệu sau máy nghiền được vận chuyển đến các xilo đồng nhất, bằng hệ thống gầu nâng, máng khí động

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

+ Silo chứa và đồng nhất dây chuyền 1 có sức chứa: 2x3750 tấn, 2x7500 tấn + Silo chứa và đồng nhất dây chuyền 2 có sức chứa: 23000 tấn

Máy nghiền nguyên liệu

Đá vôi, Sét, và phụ gia điều chỉnh được đưa vào các két chứa trung gian Từ

đó, qua hệ thống cân băng định lượng, nguyên liệu được cấp vào máy nghiền qua băng tải chung.Máy nghiền nguyên liệu là loại máy nghiền đứng do hãng Pfeiffer AG cung cấp dạng MPS 5000B có năng suất 320T/h (năm 2006 cải tạo và nâng công suất lên 340T/h) Tỷ lệ cấp liệu cũng như chất lượng bột liệu được điều khiển tự động qua

hệ thống QCX Bột liệu đạt yêu cầu Theo bài phối liệu được tính toán trước, được vận chuyển tới Silô đồng nhất qua hệ thống máng khí động và gầu nâng Silô đồng nhất bột liệu có sức chứa 20.000T với hệ thống sục khí được điều khiển tự động

Hình 1.4 Máy nghiền nguyên liệu

c./ Lò nung.

Dây chuyền 1 xi măng Hoàng Thạch là dây chuyền sản xuất xi măng lò quay

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

thiếu than mịn Dây chuyền 1 xi măng Hoàng Thạch từ khâu nguyên liệu đến nghiền, đóng bao và xuất xi măng được hoàn toàn tự động

Dây chuyền 2 xi măng Hoàng Thạch là dây chuyền sản xuất xi măng lò quay theo phương pháp khô, chu trình kín, có hệ thống tiền nung (Canciner) tiêu hao nhiệt lượng thấp 715kcal/kg clinke, được làm nguội kiểu Ghi, tăng hiệu quả làm mát, chất lượng sản phẩm tốt, dễ nghiền Hệ thống điều khiển tự động hoàn toàn, hiện đại bằng công nghệ PJC Master Piece ABB

d./ Nghiền xi măng.

Clinke từ các silo, thạch cao và phụ gia từ kho chứa tổng hợp được vận

chuyển lên két máy nghiền bằng hệ thống băng tải và gầu nâng, từ két máy nghiền clinke, thạch cao, phụ gia cấp vào máy nghiền được định lượng bằng hệ thống cân Dosimat Máy nghiền xi măng trong dây chuyền 1 và 2 đều làm việc theo chu trình kín(có phân ly trung gian), máy nghiền dây chuyền có năng suất thiết kế là 176 tấn/h, máy nghiền dây chuyền 2 có năng suất thiết kế 200 tấn/h Xi măng ra khỏi máy nghiền đạt độ mịn 3200cm2/g, được vận chuyển tới 5 silo chứa xi măng bột bằng hệ thống băng tải, máng khí động, 5 silo chứa này có tổng sức chứa 39500 tấn

Hình 1.5 Máy nghiền xi măng

e./ Đóng bao xi măng xuất.

Từ đáy các silo chứa, qua hệ thống cửa tháo liệu xi măng được vận chuyển tới các két chứa của máy đóng bao, hoặc các bộ phận xuất xi măng rời đường bộ Hệ thống máy đóng bao gồm: Dây chuyền 1 có 6 máy đóng bao mỗi máy 12 vòi, năng suất 100 tấn/giờ, dây chuyền 2 gồm 2 máy đóng bao mỗi máy có 8 vòi, năng suất 120

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

tấn/giờ, các bao xi măng sau khi được đóng xong qua hệ thống băng tải sẽ được vận chuyển đến các máng xuất đường bộ, đường sắt và đường thuỷ

1.2 Tổng quan về công nghệ lò nung.

1.2.1 Giới thiệu chung về lò.

Trong công nghiệp Silicat đại đa số các vật liệu, sản phẩm đều được gia công nhiệt Quá trình gia công nhiệt có nhiều mức độ khác nhau có thể tạm chia ra là:

- Sấy: Mục đích chủ yếu là loại trừ nước lý học trong vật liệu mà không làm biến đổi trạng thái vật lý và cấu trúc hoá học của vật liệu, sản phẩm Nhiệt độ sấy tuỳ theo vật liệu, sản phẩm có thể ở trên nhiệt độ bình thường cho tới nhiệt độ cao

- Đốt nóng: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi trạng thái vật lý của vật liệu, sản phẩm nhưng thường không quá nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, sản phẩm đó

- Nung: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi cả trạng thái vật lý và cấu trúc

hoá học của vật liệu, sản phẩm ở nhiệt độ nung quá trình hoá lý xảy ra trong các trường hợp sau: có phản ứng phân huỷ và kết hợp Các phản ứng này xảy ra ở trạng thái rắn hoặc ở trạng thái rắn có mặt pha lỏng (có nghĩa là chỉ nóng chảy một phần)

để tạo ra các chất mới, như vậy nhiệt độ nung cao nhưng không vượt quá nhiệt độ nóng chảy hoàn toàn của vật liệu, sản phẩm

- Nấu chảy: Mục đích chủ yếu là nhằm biến đổi cả trạng thái vật lý và cấu trúc hoá học của vật liệu, sản phẩm cũng gần giống như quá trình nung Nhưng đặc biệt khác nung ở chỗ toàn bộ vật liệu sản phẩm chảy lỏng hoàn toàn Như vậy nhiệt

độ nấu chảy phải bằng hoặc cao hơn nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, sản phẩm

Để thực hiện các quá trình gia công nhiệt trên, người ta sử dụng thiết bị chủ yếu là lò Dưới đây là một vài loại lò thường gặp trong công nghiệp

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

1.2.3 Lò bể.

Hình 1.7 Lò bể

Lò bể là loại lò nấu chảy vật liệu trở thành thể lỏng hoàn toàn Vật liệu chảy lỏng tự chuyển động từ phần này sang phần khác của lò Sản phẩm cháy chuyển động lướt trên mặt thoáng của vật liệu Đại đa số loại lò bể này thường sử dụng nhiên liệu khí, cũng có thể sử dụng nhiên liệu rắn nhưng hiệu quả kém Loại lò này tương tự như lò Mactanh luyện thép, chủ yếu dùng để nấu thuỷ tinh

1.2.4 Lò quay.

Hình 1.8 Lò quay

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Là một ống hình trụ bên trong là một vật liệu chịu lửa, ngoài là vỏ bằng thép

Lò quay tròn xung quanh đường tâm của nó Vật liệu và sản phẩm cháy chuyển động ngược chiều Do lò quay nên vật liệu được sáo trộn, tiếp xúc với sản phẩm cháy tạo điều kiện trao đổi nhiệt tốt, nâng cao hiệu quả làm việc Lò quay là loại lò làm việc liên tục, thường sử dụng nhiều để nung xi măng, nung vôi, nung vật liệu chịu lửa, sấy đất sét, cát, v.v và trong các ngành khác cũng được sử dụng nhiều

Trong công nghiệp sản xuất xi măng, người ta sử dụng nhiều hai kiểu lò đó là

lò đứng và lò quay Hiện nay, lò quay ngày càng được sử dụng nhiều và dần thay thế

lò đứng

1.2.5 Công nghệ lò nung công ty xi măng Hoàng Thạch.

a./ Cấu tạo và hoạt động của hệ thống lò nung.

+ Cấu tạo:

Hệ thống lò nung là hệ thống SLC-S bao gồm nhiều thiết bị nằm trong công đoạn chính là tạo ra Clinker của nhà máy Hệ thống lò bao gồm các thiết bị chính là:

- Cyclon tháp trao đổi nhiệt

- Buồng phân huỷ

- Lò nung.(Lò nung của Hoàng Thạch là loại lò quay)

- Bộ làm nguội kiểu ghi

- Bộ phận cấp than dầu cho lò nung và Canxiner

- Động cơ lò

Lò dây chuyền 1 với hệ thống sấy 4 tầng cyclon trao đổi nhiệt Lò quay có đường kính 5,5 m; dài 89 m, hệ thống làm lạnh kiểu UNAX, công suất 3100 tấn/24giờ Lò được kéo bởi 2 động cơ điện một chiều công suất 370 KW có tốc độ quay từ 330v/ph ÷ 1000 v/ph dùng hệ điều khiển Tiristor Việc điều khiển phải đảm bảo 2 động cơ phải quay cùng một tốc độ

Dây chuyền 2 lò quay đường kính 4,15m; dài 71m, có hệ thống sấy 5 tầng và

hệ thống làm lạnh kiểu ghi, công suất 3300 tấn/24giờ Nhiên liệu nung bằng than cám nghiền mịn, có hệ thống SCANNER giám sát nhiệt độ vỏ lò Lò được kéo bởi động

cơ điện 1 chiều công suất 450 KW, tốc độ động cơ từ 50v/ph ÷ 1000v/ph tốc độ quay của lò là 0,2v/ph ÷ 3 v/ph dùng hệ điều khiển Simoreg

Ngoài ra còn có các thiết bị phụ khác như :

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Hệ thống lò SLC (Separate Line Calciner - Special) là hệ thống có buồng phân huỷ riêng, được thiết kế để canxi hoá liệu trong cyclon tháp trao đổi nhiệt và buồng phân huỷ tới mức canxi hoá khoảng 90-95% Điều này đạt được ở nhiệt độ 870-9000C trong buồng phân huỷ và tầng cyclon thấp nhất, tại nhiệt độ này quá trình canxi hoá xảy ra nhanh chóng

+ Hoạt động của hệ thống lò nung:

Hai quạt gió (quạt ID) được đặt sau tháp trao đổi nhiệt và nhánh buồn phân huỷ, chúng tạo ra và điều chỉnh lưu lượng cần thiết riêng rẽ trong lò và nhánh Cyclone của lò, trong buồng phân huỷ và nhánh Cyclone của buồng phân huỷ

Lưu lượng khí thoát ra từ nhánh tháp trao đổi nhiệt của lò là tổng của số lượng khí cháy từ lò; khí dư thừa cần thiết để đảm bảo nhiên liệu cháy hết; khí sinh ra trong quá trình nung và canxi hoá liệu; khí giả thâm nhập vào hệ thống qua chỗ rò rỉ trong tháp trao đổi nhiệt của lò

Lưu lượng khí thoát ra từ nhánh tháp trao đổi nhiệt của buồng phân huỷ là số lượng khí cháy từ buồng phân huỷ; khí dư thừa để đảm bảo nhiên liệu cháy hết; khí sinh ra trong quá trình nung nóng và canxi hoá liệu, và khí giả thâm nhập vào hệ thống qua chỗ rò rỉ trong tháp trao đổi nhiệt và buồng phân huỷ

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Khí cho quá trình cháy trong buồng phân huỷ bao gồm gió 3 từ máy làm nguội, khí để phun mù và vận chuyển nhiên liệu Gió 3 cũng giống như gió 2 là khí môi trường từ máy làm nguội đã trao đổi nhiệt với Clinker Nhiệt độ của gió phụ thuộc vào hiệu quả của bộ làm nguội, đạt được khoảng 7500C-9000C Khí phun mù

và vận chuyển nhiên liệu là khí cần thiết cho bột than mịn hoặc khí cần thiết để phun

mù dầu FO và nguội thiết bị vòi đốt

*Gió

Lượng gió được quạt ID tạo ra cuốn gió 2 và khí giả vào lò và các chất khí cháy qua lò Lượng gió trong lò được điều chỉnh bằng quạt gió ID và van để đảm bảo rằng hàm lượng O2 trong khí lò đo tại đầu ra của lò, sẽ đảm bảo nhiên liệu bơm vào trong lò cháy hết

Lượng gió được quạt ID tạo ra cũng kéo gió 2 tới buồng phân huỷ và khí cháy qua buồng phân huỷ và nhánh tháp trao đổi nhiệt của buồng phân huỷ Số lượng gió trong nhánh buồng phân huỷ được điều chỉnh bằng quạt ID và van điều chỉnh của buồng phân huỷ để có đủ O2 trong buồng phân huỷ, đảm bảo nhiên liệu đưa vào buồng phân huỷ cháy hết Hàm lượng O2 được đo trong khí thải của nhánh buồng phân huỷ

Trong hệ thống lò SLC nhiệt độ trung bình trong buồng phân huỷ và tầng Cyclone thấp nhất của nhánh buồng phân huỷ vào khoảng 8700C-9000C Tại nhiệt độ này quá trình Canxi hoá bột liệu xảy ra nhanh và mức Canxi hoá của liệu vào lò khoảng 90-95% Nhiệt độ trong buồng phân huỷ được kiểm soát bằng cách điều chỉnh lượng nhiên liệu trong buồng phân hủy Người ta thường muốn giữ nhiệt độ của buồng phân huỷ không đổi để đảm bảo mức Canxi hoá của liệu đưa vào lò là không đổi Điều này thường được thực hiện bằng chu trình điều khiển tự động để điều chỉnh tốc độ cấp nhiên liệu cho buồng phân huỷ

* Cấp liệu cho lò

Nguyên liệu được cấp riêng từ trên đỉnh của hai nhánh Nguyên liệu được đưa vào ống đứng giữa tầng Cyclone thứ nhất và tầng Cyclone thứ hai Nguyên liệu được phân tán trong luồng khí đi lên bằng cách sử dụng hộp tán liệu, đảm bảo quá trình truyền nhiệt diễn ra hầu như tức thời Nguyên liệu được treo trên khí được đẩy trên tầng Cyclone thứ nhất tại đây nhiên liệu được tách ra khỏi khí và rời Cyclone qua van

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

côn đáy Nó chảy qua van lật và chuyển tới ống đẫn đứng đến tầng Cyclone thứ hai tại đây quá trình này được lặp lại Bằng cách này nguyên liệu chuyển dần từng bước qua các Cyclone đồng thời với quá trình trao đổi nhiệt với khí nóng

Nguyên liệu được chuyển vào buồng phân huỷ và được phân tán vào khí nhờ

sử dụng hộp tán liệu Nguyên liệu được treo trên dòng khí nóng trong khi đó quá trình Canxi hoá xảy ra Điều này đảm bảo sự hoà trộn và truyền nhiệt hoàn hảo Từ đỉnh của buồng phân hủy nguyên liệu và khí tới tầng Cyclone đáy trong đó nguyên liệu được tách khỏi khí và chuyển tới lò quay Trong quá trình sản xuất 25% đến 40% bột liệu được chuyển tới nhánh của lò và 60% đến 75% được chuyển tới nhánh buồng phân huỷ Trước khi rời khỏi tầng đáy nhiên liệu phải có mức Canxi hoá khoảng 90% - 95%

Sau đó nguyên liệu được chuyển qua lò bằng cách kết hợp giữa độ nghiêng của lò và chuyển động quay Khi nguyên liệu đến gần ngọn lửa, nhiệt độ tăng và quá trình Clinker hoá xảy ra Khi rời khỏi lò liệu được đưa vào máy làm nguội kiểu ghi, tại đó nó trao đổi nhiệt với gió 2, sau đó được chuyển tới thiết bị vận chuyển Clinker qua máy đập Clinker

Tốc độ quay của lò được người vận hành điều chỉnh đảm bảo đủ thời gian cho quá trình Clinker hoá thích hợp xảy ra

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

nhiên Clinker bị đóng thành các tảng lớn do đó nó được cho qua máy đập Clinker và chuyển vào Silô Với dây chuyền 1 nhiệt lượng để sấy sơ bộ được cấp bằng cách phun dầu hoặc than Còn với dây chuyền 2 thì nhiệt lượng để sấy sơ bộ được lấy từ nhiệt lượng thừa khi cho Clinker qua hệ thống làm lạnh

b./ Điều khiển quá trình đốt.

Việc điều khiển tối ưu ngọn lửa zone nung là điều khiển tốc độ cấp than vào

lò Hàm lượng canxi hóa của liệu trước khi vào lò cao thì việc điều khiển càng dễ dàng vì lúc đó chỉ phụ thuộc vào tốc độ cấp than với điều khiển lượng gió không đổi

Hình 1.9 Đường thay đổi nhiệt độ trong lò

Lò nung chia làm 3 khu vực nhiệt độ: Zone canxi hóa, zone nung, zone làm nguội Yêu cầu quan trọng phải giữ được nhiệt độ và ngọn lửa xone nung ổn định trong khoảng 13500C để quá trình tạo clinke tốt Hàm lượng CO đầu lò phải thấp khoảng 0,2% hàm lượng oxy được giữ ổn định trong khoảng 2%-4%

Nguyên liệu sau khi được sấy nhờ zone trao đổi nhiệt đến nhiệt độ 700-8000C

sẽ được chuyển vào lò đầu lò nung Khi vào lò, nguyên liệu tiếp tục được sấy nhờ zone canxi hóa Sau đó nguyên liệu chuyển qua khu vẹc của zone nung, tại đây

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

nguyên liệu được nung đến nhiệt độ clinke hóa làm nóng chảy nguyên liệu Nhiệt lượng để đốt cháy nguyên liệu một phần là do nhiệt phát ra trực tiếp từ ngọn lửa đến nguyên liệu, một phần là do sự hấp thụ của nguyên liệu lên lớp lót Cuối cùng Clinke dạng nóng chảy được chuyển qua zone làm nguội để làm nguội và vận chuyển đến nơi chứa clinke

Qua những gì đã phân tích ở trên ta thấy, hoạt động của lò nhằm mục đích là : thực hiện các quá trình gia nhiệt trong lò Đồng thời, đảm bảo dòng nguyên liệu được dịch chuyển liên tục trong lò và tiết kiệm được nhiệt lượng Thông thường, lò được quay bằng động cơ 1 chiều DC qua hộp giảm tốc và cơ cấu Puli Ngoài ra, để đảm bảo dòng nguyên liệu chuyển dịch trong lò cần có thêm những điều kiện sau:

- Độ ráp bề mặt lò

- Độ kết dính của nguyên liệu

- Độ dốc của lò

c./ Luân chuyển nguyên liệu trong lò nung.

Chuyển động tịnh tiến của nguyên liệu qua lò đặc trưng là chuyển động dưới giới hạn và chuyển động trên giới hạn

Trong trường hợp dưới giới hạn, dòng chuyển động của nguyên liệu có hình thái giao động Nó chuyển động lên đến một độ cao nhất định tiếp xúc với vỏ lò và sau đó trượt xuống dọc theo vỏ lò Có thể nói là nguyên liệu trượt dọc lớp lót Trong những điều kiện này thực tế không xảy ra quá trình trộn nguyên liệu và sự truyền nhiệt đạt mức độ thấp

Chuyển động trên giới hạn của nguyên liệu là dạng chuyển động mong muốn cho lò quay Trong chuyển động này nguyên liệu di chuyển theo một đường tròn, nguyên liệu được dâng lên tiếp xúc với thành lò sau đó rớt lại trên liệu nằm chéo trong lò

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Hình 1.10 Luân chuyển nguyên liệu trong lò nung

d./ Những vấn đề đối với nạp lò.

Nếu mức nạp tại cuối đầu vào là quá lớn, có thể xảy ra hiện tượng tràn ngược Nguyên nhân của tràn ngược lại thường là do công suất luân chuyển liệu trong lò quá nhỏ Có thể dễ dàng điều tra nguyên nhân của việc này là vì lò chạy với tốc độ quá thấp so với số lượng cấp liệu Đó sẽ là trường hợp nếu tốc độ quá thấp bằng cách đặt tốc độ lò lên một chút (chất lượng clinker không thể thực hiện được)

Nếu lò đã chạy ở tốc độ cao nhất cho phép cần kiểm tra xem lượng cấp liệu

có quá lớn hay không để trong mọi trường hợp nạp liệu tràn ngược trở lại

e./ Mômen của lò.

Mỗi thay đổi đặc tính của tải nguyên liệu cùng với những thay đổi trên lớp lót đều được phản ánh trong việc tiêu thụ năng lượng của các động cơ chính của lò Tiêu thụ năng lượng này thường được gọi là mômen của lò và được sử dụng như một thông số điều khiển chu trình

Tiêu thụ năng lượng của các động cơ chính phụ thuộc vào mômen quán tính

và mômen cần thiết để quay lò Có những yếu tố sau:

1 Mômen quán tính của thiết bị làm nguội hành tinh

2 Mômen quán tính của vỏ lò

3 Mômen quán tính của lớp côla đối xứng trong lò

4 Mômen của tải nguyên liệu bên trong lò

5 Mômen của bộ phận không đối xứng của lớp côla trong lò

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

f./ Các yêu cầu truyền động của hệ lò quay

+ Yêu cầu về khởi động:

Điều khiển lò quay là một trong những vấn đề khó trong các trang bị của nhà máy xi măng Quá trình khởi động lò đòi hỏi mômen tới 250% mômen định mức Để đáp ứng yêu cầu này thì động cơ lò phải chọn công suất lớn hơn công suất cần thiết Trong quá trình hoạt động, momen của tải thường chỉ vào khoảng 50-60% mômen định mức của động cơ

+ Tốc độ điều khiển: Quá trình đốt tối ưu đòi hỏi động cơ phải được điều khiển tốc

độ Dải tốc độ đặt thường là 1:3 hoặc 1:10 nghĩa là hoạt động ở trong khoảng 33% - 100% tốc độ định mức của động cơ Bộ điều khiển so sánh tốc độ thực (đo về nhờ máy phát tốc) với tốc độ đặt bởi hệ thống điều khiển Bộ điều khiển tạo ra các tín hiệu điều khiển rồi đưa đến đóng mở các van bán dẫn ở mạch lực

Tốc độ quay của lò: Nhỏ nhất 0,2 vòng/phút

Lớn nhất 3 vòng/ phút

Thông thường 2 vòng/phút

+ Yêu cầu về momen:

Lò có thể phải khởi động ở chế độ rất nặng nề là chế độ đầy tải Vì thế yêu cầu về mômen khởi động của động cơ lò khá khắc nghiệt

Quá trình tăng tốc : 250% trong 60 giây Quá tải 160% trong 30 giây tiếp theo.Tốc độ đặt là 1:10 tức là 10% - 100% tốc độ định mức của động cơ

Như vậy một số yêu cầu đặc biệt của lò quay là :

- Mômen khởi động lớn Với quá trình khởi động thông thường, lò phải được điều khiển dưới tốc độ thấp cho đến khi nhiệt độ của lò đủ

- Dải điều chỉnh rộng Lò phải được điều chỉnh tốc độ thích hợp quyết định bởi điều kiện kết hợp vật liệu trong lò và điều kiện đốt trong khi tải luôn thay đổi

- Điều khiển phải chính xác

Chương 1 Tổng quan về công nghệ sản xuất xi măng và công nghệ lò nung

Hình 1.11 Đường đặc tính khởi động tiêu biểu của động cơ lò

+ Yêu cầu về làm mát:

Động cơ lò chịu nhiệt độ cao hơn môi trường bên ngoài vì thế để giảm tình trạng này bằng cách cách nhiệt giữa gạch chịu lửa Nhiệt độ cao lớn hơn 500C có thể dẫn tới quá nhiệt của động cơ Tuy nhiên do động cơ để bên ngoài nên yếu tố tản nhiệt ra môi trường ngoài cũng được xét đến Gió nhẹ bên môi trường ngoài có thể làm mát động cơ Mặc dù vậy quạt làm mát vẫn được sử dụng để làm mát động cơ

+ Yêu cầu về bảo vệ:

Động cơ để ngoài trời nên đòi hỏi phải được bảo vệ ở mức cao Bảo vệ bằng mái che là chưa đủ vì hơi ẩm có thể xâm nhập vào động cơ Động cơ phải được che kín hoàn toàn vì còn cả bụi trong nhà máy xi măng cũng có thể ảnh hưởng tới động cơ

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Chương 2

HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN CỦA LÒ QUAY

2.1 Khái quát chung.

Lò quay là một thiết bị chính trong công nghiệp sản xuất đá vôi, clinker xi măng Trong ống trụ nghiêng nhẹ quay luôn quay quanh trục dọc khi nung, bụi đá vôi được nung ở nhiệt độ 1450 oC và trở thành clinker xi măng Quá trình quay để vận chuyển và cung cấp khí Một cái lò như vậy có thể có chiều dài lên tới 100 m Với kiểu lò này, đá vôi được nạp từng ít một vào lúc cuối, sau đó đến quá trình quay, và được vận chuyển từ từ ra khỏi lò Tất cả các thành phần truyền động đều phải được đặt ở vị trí nghiêng tương ứng Trong lĩnh vực truyền động lớn, Flender cung cấp hầu hết các hệ truyền động hiện đại cho các kiểu lò quay như: động cơ điện điều khiển bằng tần số; bộ truyền động bánh răng hành tinh hoặc bánh răng côn - trụ, hoặc bánh răng côn xoắn; bộ truyền động bánh răng phụ có tích hợp khớp ly hợp 1 chiều và phanh ly tâm, phanh ngắt, động cơ phụ và các loại khớp

Lò nung Hoàng Thạch 2 dùng động cơ 1 chiều công suất 450 KW để dùng

làm động cơ quay lò Động cơ này được điều chỉnh bằng bộ biến đổi SIMOREG

Bộ SIMOREG là bộ biến đổi, trong đó có tích hợp bộ chỉnh lưu có điều khiển cấp nguồn cho động cơ một chiều quay lò nung của dây chuyền 2 Động cơ và bộ giảm tốc được đặt ở phía đầu lò quay, tốc độ lò quay có thể lên tới 3 vòng/phút

2.2 Động cơ truyền động lò quay.

2.2.1 Giới thiệu về động cơ một chiều kích từ độc lập.

Động cơ sử dụng lò quay là động cơ một chiều kích từ độc lập được cấp nguồn từ bộ biến đổi Tiristor, phần ứng được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu T điều khiển hoàn toàn, phần kích từ được cấp nguồn từ cầu chỉnh lưu 2 pha bán điều khiển

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Ta có : Phương trình cân bằng điện áp:

rcl _điện trở tiếp xúc của chổi điện

Sức điện động của phần ứng động cơ tính như sau:

.

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Đây chính là phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều

Nếu φ=const thì đặc tính cơ của động cơ có dạng như sau:

Hình 2.2 Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều

Độ cứng của đặc tính cơ:

f u

dm R R

k d

β

So với động cơ kích từ nối tiếp thì động cơ kích từ độc lập có đặc tính cơ cứng hơn nên phù hợp với những truyền động có yêu cầu ổn định cao về tốc độ.Khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ ta được họ đặc tính cơ song song với đường đặc tính cơ tự nhiên

Khi thay đổi điện áp phần ứng (giảm áp) thì momen mở máy, dòng điện khởi động của động cơ giảm và tốc độ động cơ cũng giảm ứng với một phụ tải nhất định

Do đó phương pháp này hay được sử dụng để điều chỉnh tốc độ động cơ và hạn chế dòng điện khi khởi động

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Hình 2.3 Đặc tính của động cơ khi điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng

2.2.2 Điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều.

Để điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều có hai phương pháp chính:

- Điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ

- Điều chỉnh điện áp cấp cho mạch kích từ động cơ

Và để thực hiện việc điều chỉnh ta thường sử dụng các hệ truyền động sau:

- Hệ truyền động máy phát - động cơ (F-Đ)

- Hệ truyền động máy khuếch đại - động cơ (MĐKĐ-Đ)

- Hệ truyền động chỉnh lưu tiristo - động cơ (T-Đ)

- Hệ truyền động xung áp - động cơ (XA-Đ)

Tuy nhiên, do yêu cầu công nghệ của lò quay nên ta chỉ xét đến hệ truyền động T-Đ Quá trình làm việc không đảo chiều động cơ, từ thông động cơ không đổi

mà chỉ điều chỉnh điện áp phần ứng

Trong công nghệ lò quay, hiện nay việc sử dụng hệ truyền động xoay chiều đang mang lại nhiều lợi ích thiết thực, có thể liệt kê một vài ưu điểm của hệ truyền động xoay chiều như sau:

- Hệ số công suất không phụ thuộc vào tải

- Không bị nhiễu loạn điện áp lưới tác động

- Hiệu suất cao nên giảm tổn thất

- Làm việc ổn định và tin cậy

- Chi phí vận hành nhỏ

- Giá thành ngày càng thấp

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

- Động cơ xoay chiều roto lồng sóc cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, chăm sóc, bảo dưỡng dễ dàng

Vẫn biết là hệ truyền động xoay chiều có nhiều ưu điểm, nhưng không vì thế

mà hệ truyền động một chiều mất đi chỗ đứng Ta biết rằng hệ truyền động một chiều (đặc biệt là hệ T-Đ) là hệ điều tốc cơ bản đã được nghiên cứu từ lâu và phát triển hoàn chỉnh

- Mạch lực và mạch điều khiển đơn giản

- Chất lượng điều chỉnh cao trong dải điều chỉnh tốc độ

- Hệ có đặc tính cơ cứng, mômen khởi động lớn Đặc biệt với hệ truyền động

lò quay thì hệ truyền động một chiều có đặc tính rất phù hợp với đặc tính phụ tải: mômen khởi động lớn gấp 2,5 lần mômen định mức, dải điều chỉnh tốc độ rộng và có thể làm việc ở tốc độ thấp (lò quay chậm ở tốc độ 0,2 vòng/phút), hệ truyền động lò quay chỉ áp dụng một kỹ thuật điều chỉnh điện áp phần ứng động cơ vì cơ cấu chấp hành không yêu cầu làm việc ở dải tốc độ cao

Tuy vậy, trong quá trình vận hành hệ truyền động một chiều xuất hiện các nhược điểm sau:

- Việc chăm sóc bảo dưỡng và sửa chữa cơ cấu vành góp, chổi than rất phiền toái và tốn kém do cấu tạo của nó phức tạp, đắt tiền và lại nằm ỏ phần quay của hệ truyền động

- Thời gian bảo dưỡng kéo dài

- Chính những nhược điểm này làm cho chi phí vận hành tăng cao

Do yêu cầu công nghệ của lò quay không cần đảo chiều nên chỉ cần sử dụng

hệ thống T-Đ không đảo chiều Chỉnh lưu điều khiển Tiristo cho phép thực hiện các yêu cầu kỹ thuật của hệ truyền động điện với độ tự động hoá cao, nhất là sơ đồ chỉnh lưu cầu

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Sơ đồ điều chỉnh như sau:

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh động cơ một chiều

Thông qua việc điều chỉnh điện áp Uđk có thể thay đổi góc mở T dẫn đến thay đổi điện áp phần ứng động cơ cho nên có thể tiến hành điều chỉnh vô cấp tốc độ.Tuy nhiên nhược điểm của hệ truyền động kiểu này là do T rất nhạy cảm với nhiệt độ, trị

số quá định mức của các đại lượng như điện áp, dòng điện, du/dt, di/dt vì vậy bắt buộc phải có những thiết bị bảo vệ tin cậy và điều kiện tản nhiệt phù hợp

Mặt khác, khi hệ thống ở trạng thái điều khiển quá sâu, góc mở T quá lớn, hệ

số công suất của hệ thống rất thấp đồng thời sinh ra sóng hài cao tần làm cho dạng điện áp lưới điện thay đổi và làm nhiễu các thiết bị liền kề

Hình 2.5 Đặc tính cơ của hệ truyền động T-Đ

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Tại vùng dòng điện liên tục đặc tính tương đối cứng, còn ở vùng dòng gián đoạn đặc tính rất mềm và có tính chất phi tuyến, tốc độ không tải lý tưởng lên khá cao

2.3 Giới thiệu chung về simoreg 6RA24.

2.3.1 Giới thiệu.

SIMOREG (Siemens Motor Regulator) là bộ điều chỉnh tốc độ động cơ một

chiều dựa trên nền vi điều khiển Bộ điều chỉnh biến đổi nguồn 3 pha, 50/60Hz thành điện áp một chiều có thể điều chỉnh được để điều khiển tốc độ động cơ một chiều có công suất từ 6-774kw

6RA24 SIMOREG K là họ bộ biến đổi có cấu trúc rất nhỏ gọn, nguồn điện cấp cho phần ứng và phần kích từ của động cơ 1 chiều được lấy từ đường dây ba pha Phạm vi dòng cho phép là 15A-1200A Dòng cho phép có thể lên tới 3600A nếu nối thêm các bộ SITOR song song với bộ biến đổi

Các bộ biến đổi SIMOREG có thể dùng để điều chỉnh tốc độ ở phạm vi một góc phần tư hoặc cả bốn góc phần tư tuỳ theo ứng dụng cụ thể

2.3.2 Mô tả.

SIMOREG K là bộ biến đổi nhỏ gọn (ví dụ: kiểu 15A được gắn trên một thanh panel lắp trong một khối hộp nhỏ, được gắn ở các đầu để tiết kiệm không gian hoặc trên các khung trượt có thể tháo lắp dễ dàng) Thiết kế kiểu module nên rất dễ dàng ghép nối các phần riêng biệt với nhau, gồm 1 bảng mạch điện tử cơ bản chứa các thiết bị điện tử cơ bản và các bảng mạch bổ sung có thể tháo lắp dễ dàng ra khỏi bảng mạch điện tử cơ bản

Các tín hiệu bên ngoài như vào/ra nhị phân, vào/ra analog, xung encoder không được nối vào bảng mạch điện tử chính và được cách ly với các module đầu cuối nhằm tạo ra sự linh động trong ghép nối Hai đường dây cáp được sử dụng để truyền tín hiệu giữa bảng mạch chính và các module đầu cuối

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Phần mềm điều khiển được cài đặt trong EPROM, phần mềm này có thể dễ dàng thay thế và cài đặt

Các bộ biến đổi hoạt động ở một góc phần tư có phần ứng được cấp nguồn từ

1 cầu 3 pha Tiristor điều khiển hoàn toàn Bộ biến đổi hoạt động ở cả 4 góc phần tư thì phần ứng được cấp nguồn từ 2 cầu 3 pha Tiristor điều khiển hoàn toàn

Bộ biến đổi 15A có khối nguồn được lắp trên bảng mạch PC

Bộ biến đổi 15A-600A có khối nguồn để cung cấp điện cho phần ứng và phần kích từ là một module Tiristor có cánh tản nhiệt cách điện và phần vỏ được bảo vệ khỏi những tác động xung quanh

Bộ biến đổi 640A-1200A, khối nguồn gồm 6 khối SITOR được thiết kế có thể tháo lắp được Cấu trúc cơ khí cơ bản gồm một khung với những bộ phận cách điện và các busbar để có thể nối với các bộ SITOR Kết nối nguồn với SITOR được thực hiện ở mặt sau, còn những bộ phận điện tử được gắn ở mặt trước của khối

Có thể mô tả các đặc điểm chung của Simoreg như sau:

− Chỉnh lưu Tiristor cầu 3 pha sử dụng bộ điều khiển với vi xử lí 16 bít, 38MHz

− Giao diện người sử dụng : Bàn phím, màn hình hiển thị

− Mạch bảo vệ R/C cho mỗi Tiristor

− Phản hồi dòng sử dụng biến dòng

− Có thể phản hồi tốc độ dùng máy phát tốc

− Bộ điều khiển PID

− Giao tiếp RS232 hoặc 485 + các đèn hiển thị

− Tín hiệu phản hồi về từ máy phát tốc là tín hiệu số và tương tự

− Điện trở Shunt bên mạch kích từ làm nhiệm vụ bảo vệ mất từ thông và đảm bảo kinh tế phía mạch kích từ

Ngoài ra, trong simoreg còn tích hợp thêm các mạch bảo vệ như:

− Bảo vệ mất kích từ

− Bảo vệ quá tốc độ

− Bảo vệ quá tải

− Bảo vệ mất tín hiệu từ máy phát tốc

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

− Bảo vệ mất pha và hiển thị thứ tự pha

− Bảo vệ quá dòng

− Bảo vệ quá áp du/dt cho các Tiristor

− Tản nhiệt bằng quạt + cánh tản nhiệt

− Cách ly

2.3.3 Hoạt động.

Một vi xử lý 16 bit thực hiện việc điều khiển chức năng giao tiếp và chức năng của các mạch vòng kín và hở Các chức năng điều khiển được cài đặt trong phần mềm như các Module chương trình và được truy cập thông qua các thông số Các giá trị đặt và giá trị hiện tại có thể ở dạng tương tự hoặc dạng số Với từng loại

bộ biến đổi có dòng điện định mức riêng và dòng cho phép riêng (dòng cho phép có thể lên tới 1,5 lần dòng định mức)

Bộ vi xử lý còn có chức năng tính toán giá trị I2t để bảo vệ Tiristor khỏi bị phá huỷ vì hiện tượng quá nhiệt, nếu như giá trị tính toán được vượt quá giá trị cho phép thì lỗi sẽ được thông báo và tuỳ thuộc vào mức độ lỗi mà bộ biến đổi sẽ hoạt động tiếp hoặc dừng hoạt động

Sự cân bằng của các mạch vòng điều chỉnh liên quan đến tốc độ định mức của động cơ

2.3.4 Giới thiệu về họ SIMOREG D /640A-1200A, 3-ph AC 400V bis 750V/1Q.

Với các thông số của động cơ sử dụng truyền động cho lò quay như trên, ta

750V/1Q Với các thông số chính sau:

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

3-ph.AC 500(+10%/-15%)

3-ph.AC 400(+10%/-15%)Nguồn cấp định mức cho

Độ ổn đinh tốc độ ∆n = 0,006%ωđm khi giá trị đặt là số

∆n = 0,1%ω®m khi giá trị đặt là tương tự

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý bộ simoreg

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Hình 2.7 Sơ đồ đầu nối bộ simoregSau đây ta đi khảo sát các bảng mạch chính bên trong bộ simoreg

a./ Bảng mạch C98043-A1600.

Bảng 2.2 Các đầu nối của bảng mạch C98043-A1600

VT 1-2: Cho phép ghi

VT 2-3: Không cho phép ghi

VT 2-3: Đường truyền không kết thúc

VT 1-2: Tín hiệu không được đưa tới X501

VT 2-3: Tín hiệu được đưa tới X501

VT 1-2: Tín hiệu không được đưa tới X501

VT 2-3: Tín hiệu được đưa tới X501

VT 1-2: Tín hiệu không được đưa tới X501

VT 2-3: Tín hiệu được đưa tới X501

(của hệ thống trong)

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

b./ Bảng mạch giao diện động cơ C98043-A1617.

Dây nối XJ100: Nối đất M5/3(cho các đầu vào của hệ thống cảm biến của động cơ) với đất trong M

VT 1-2: Đầu nối kín

VT 2-3: Đầu nối hở

Chương 2 Hệ truyền động điện của lò quay

Dây nối XJ200: Đầu cuối đường truyền RS485

VT 1-2: Đường truyền X502.8 kết thúc sau X502.5(M5) nối qua điện trở

390Ω

VT 2-3: Đường truyền không kết thúc

Dây nối XJ201: Đầu cuối đường truyền RS485

VT 1-2: Đường truyền không kết thúc

VT 2-3: Đường truyền kết thúc (X502.3 nối với X502.8 qua một điện trở

390Ω)

Dây nối XJ202: Đầu cuối đường truyền RS485

VT 1-2: Đường truyền X502.3 kết thúc sau X502.6(P5) nối qua điện trở

390Ω

VT 2-3: Đường truyền không kết thúc

2.3.5 Giới thiệu về chức năng của một số đầu cuối.

a./ Khối nguồn.

Bảng 2.3 Thông số liên quan đến khối nguồn

1V1 1W1