JPH0247762B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は材料の熱処理技術、特に、材料の熱処
理工程を制御する方法に関する。

本発明は、溶液を含み粘着性のないゆるんだ材
料を熱キヤリヤ流に送ることによつてドラムまた
はジエツト装置内で噴霧して乾燥または粉砕する
工程を制御するために使用される。

さらに本発明は、例えば、温水プラントにおい
て、液体または気体状物質を加種する種々の工程
を制御するために使用される。

本発明は、化学産業、化学薬品産業、食品産
業、建設産業ならびに、汚物スラツジを乾燥する
市の汚水処理装置に適用される。

従来より、乾燥製品の水分により、速度の最大
変化地点における熱キヤリヤの温度により、さら
にプラントに送られる出発原料の流量によりプラ
ントへの熱キヤリヤの供給を変え、廃熱キヤリヤ
の除去速度が出発原料の水分および加熱室内の真
空条件により変えるようにした、材料の熱処理工
程を制御する方法（1972年に公告されたソ連の発
明者証第351046号参照）がある。

さらに従来より、廃熱キヤリヤの温度を測定す
る工程と、測定値により熱キヤリヤを加熱するた
めプラントに供給される燃料の速度を調整するこ
とにより廃熱キヤリヤの温度を一定範囲内に維持
する工程とより成る、噴霧型乾燥プラントにおけ
る材料の熱処理工程を制御する方法が知られてい
る（1972年に公告されたソ連の発明者証第345332
号参照）。この方法はさらに、プラントの乾燥体
積の圧力降下を測定しさらに、圧力降下の値によ
り熱処理される材料の流量を変えて、乾燥体積の
ガス状浮遊体の濃度を一定に保ち、ガス状浮遊体
の濃度はプラントの最大容量を得るように一定に
されている。一定圧力降下の値は燃料速度により
変えられる。

前記従来の方法ではプラントの熱条件を維持で
きない。従つて、上記方法において、廃熱キヤリ
ヤの温度を一定に保持するため燃料の速度を変え
ると、ガス室からプラントの乾燥体積中に供給さ
れる作動熱キヤリヤの温度は、種材の物理的およ
び化学的物性（例えば、有機成分の水分、分散
性、端数等）の変化により変り、さらにプラント
の技術的条件及び許容熱荷重によりセツトされる
許容値をこえる。

この許容値からの作動熱キヤリヤの温度の過度
により技術的条件を乱しまた緊急状態を生ずる。
従つて、例えば、熱キヤリヤの流れを対向させ
た、加速管を備える汚物スラツジを乾燥するプラ
ントにおいて、加速管の燃焼室内の熱キヤリヤの
入口作動温度が800℃以上になると、プラントの
乾燥部内で乾燥中の材料が発火する。

本発明の主な目的は、プラントの熱条件の乱れ
を除去する一方、その最大能力が維持される、材
料の熱処理工程を制御する方法を提供することに
ある。

前記の目的に鑑み、廃熱キヤリヤの温度を測定
する工程と、熱キヤリヤを加熱するため供給され
る燃料の速度を変える工程と、熱処理のためプラ
ントへ送られる出発原料の流量を変える工程とを
有し、本発明により、作動熱キヤリヤの温度がプ
ラントの入口で測定され、燃料速度が作動熱キヤ
リヤの温度により変えられて前記温度を一定レベ
ルに維持し、前記レベルの値が最大許容値からの
廃熱キヤリヤの温度の過度量により変えられて廃
熱キヤリヤの温度がこの最大許容値をこえないよ
うにして成る、材料の熱処理工程を制御する方法
を提供する。

本制御方法は、熱処理のため供給される作動熱
キヤリヤの温度を安定化する一方、廃熱キヤリヤ
の温度を最大値に制限することによりプラントの
熱条件の乱れを除去し、廃熱キヤリヤの温度がそ
の最大許容値をこえない場合、作動熱キヤリヤの
温度が維持されるレベルも、プラントの対応部材
に加わる熱荷重の点よりみて、最大許容値に選ら
ばれる。

作動熱キヤリヤの最高温度はその最高速度と、
もつとも集中的な熱処理方法、すなわち、プラン
トの最大能力とによる。

廃熱キヤリヤの温度が最小許容値よりも低くな
らないように、最小許容値にたいし廃熱キヤリヤ
の温度の減少量により材料の流量を変えることが
望ましい。

これは熱処理品質の向上、すなわち、処理材料
のパラメータの拡散が少なくなることによる。

熱キヤリヤ流れを対向させる、加速管を備える
プラント内で材料が熱処理されるとき、少なくと
も２個所で作動熱キヤリヤの温度を測定しかつ、
これら測定温度のうち高い温度により材料速度を
変えることが妥当である。

本発明は添付図面についての実施例の詳細な説
明より明らかになる。

提案される方法による熱処理の方法は、例え
ば、材料（粘着性のない、ゆるんだ材料または溶
液）を、熱キヤリヤ流れ、例えば、一定の熱処理
条件に必要なある温度に加熱されたガス中に送り
込む。ガスと材料との熱・容積体交換は、形成ガ
ス状浮遊体中で行われ、その結果、材料は散乱し
乾燥される。

本発明による、材料の熱処理工程を制御する方
法はつぎのとおりである。

作動熱キヤリヤ、すなわち、プラントの作動容
積部に送られる熱キヤリヤは測定され、熱キヤリ
ヤを移送する管路の最大許容熱荷重によりまた、
熱処理の技術的条件により形成される所定レベル
と比較される。温度の測定値がこの所定レベルか
らはずれると、熱キヤリヤを加熱するためプラン
トへ供給される燃料の速度が変えられてこのレベ
ルに作動熱キヤリヤの温度を回復するようにし、
作動熱キヤリヤの温度が所定レベル以下に下ると
燃料速度が増大される。

熱処理プラントに、材料が熱キヤリヤと混合さ
れる２つ以上の通路を備えている場合、作動熱キ
ヤリヤの温度は各通路の入口で測定され、これら
のうち高い温度が所定レベルと比較される。

熱キヤリヤと材料との間のもつとも集中的な
熱・容積体交換を行うプラントの作動容積部でガ
ス状浮遊体の最適な濃度を維持するには、熱キヤ
リヤの容積流量が、例えば、プラントの作動容積
の圧力降下を測定することにより測定され、種材
料の流量は、熱キヤリヤの容積流量が増大すると
またその逆のときも、種材料の流量を増大する熱
キヤリヤの容積流量の値により変えられる。

前述の手順と同時に、廃熱キヤリヤの温度が測
定され、前記温度は、熱処理が乾燥または散乱の
ため行われる場合、熱処理の目的が粉砕の場合、
例えば、水分の廃熱材料の品質の間接指標とな
り、測定値が最大許容値をこえるかどうかを決定
する。廃熱キヤリヤの温度の最大許容値は、廃材
の所定パラメータの許容値の１つに対応するよう
予め設定される（乾燥の場合、最小水分または、
粉砕の場合、最大分散）。

前記過度がみられる場合、作動キヤリヤの温度
が維持されるレベルは、廃熱キヤリヤの温度がそ
の最大許容値まで降下するまで、燃料速度を対応
程度まで減ずることにより下げられる。この過度
がみられない場合、燃料速度は変えられないで、
作動熱キヤリヤの温度の最高レベルに相当するレ
ベルのままである。

従つて、作動熱キヤリヤの温度が維持されるレ
ベルは、最大許容値をこえる廃熱キヤリヤの温度
の過度量に応じて連続的に修正される。

本発明の一実施例によれば、廃材のパラメータ
は温度の下限を制限することにより、ある限度内
に維持され、これが、廃材のパラメータの他の許
容値（すなわち、乾燥の場合、水分の上方値で、
粉砕の場合、分散の下方値）から進んで予め設定
された最小許容値と比較される。廃熱キヤリヤの
測定値がこの最小許容値以下の場合、処理のため
送られる材料の流量は廃熱キヤリヤの温度をその
最小許容値まで増大させる程度まで減少される。

以下本発明を図面を参照して説明する。

提案される方法は図示の自動制御装置により実
現され、この方法は例えば、空気と燃料が供給さ
れる共軸ガス室１と、加速管２と、被乾燥材用装
入ビン３と、受入れ室４と、分級器５と、サイク
ロン６とを備える、流れを対向させるプラントに
おける汚物スラツジを乾燥するため使用される。
作動体７により、燃料はガス室１に供給されガス
と熱キヤリヤを加熱する。被乾燥材は装入ビン３
から作動体８を介し加速管２へ送られる。

本提案の方法を実施する装置は、分級器５とサ
イクロン６との間に取り付けられる廃熱キヤリヤ
温度センサ９と、材料が出入りする個所の前方の
加速管２の入口に取り付けられる作動熱キヤリヤ
温度センサ１０と、例えば、サイクロン６に取り
付けられる圧力降下センサ１１と、材料流量調整
器１２と、作動熱キヤリヤ温度調整器１３と、材
料流量補正調整器１４と、作動熱キヤリヤ温度の
補正調整器１５と、廃熱キヤリヤの最高温度設定
器１８と、廃熱キヤリヤの最低温度設定器１９
と、ダイオードセル２０，２１と、セレクタ２２
とを有する。

廃熱キヤリヤ温度センサ９は加算装置１６，１
７の第１入力に接続され、その第２入力は夫々設
定器１８，１９に接続される。加算装置１６の出
力はダイオードセル２０を介し補正温度調整器１
５の入力に接続され、加算装置１７の出力はダイ
オードセル２１を介し材料流量補正調整器１４の
入力に接続される。ダイオードセル２０，２１の
接続の極性は、廃熱キヤリヤの温度が設定器１９
からの信号によりセツトされる最低値以下の場合
にのみ信号が補正調整器１４の入力に送られ、ま
た、廃熱キヤリヤの温度が設定器１８からの信号
によりセツトされる最高値をこえる場合にのみ補
正調整器１５の入力に送られるような極性であ
る。

作動熱キヤリヤ温度センサ１０はセレクタ２０
を介し作動熱キヤリヤ温度調整器１３の第１入力
に接続される。この調整器の第２入力は調整器１
３の設定を変える作動熱キヤリヤ温度の補正調整
器１５の出力に接続される。調整器１３の出力
は、燃料をガス室１へ供給する作動体７に接続さ
れる。

例えば、差圧計等、圧力降下センサ１１は、材
料流量調整器１２の第１入力に接続され、その出
力は、被乾燥材を加速管２へ送る作動体８に接続
される。出力を材料流量調整器１２の第２入力に
接続した材料流量の補正調整器１４により調整器
１２の設定を変える。

調整器１２と、補正調整器１４，１５とは、例
えばＰ調整器であり、調整器１５はPI調整器で
ある。

前記装置は次のように作動する。

ガス室１に供給される燃料は加速管２において
所定の作動温度と熱キヤリヤの速度とを得る。ビ
ン３から、熱処理される材料は、作動体を介して
送られて対向するガス流となり粉砕されて乾燥さ
れる。得られたガス状浮遊体は受入れ室４を介し
て分級器５に送られて、乾燥不足粗材料分を微細
分から分離する。

微細乾燥分を有するガス状浮遊体は分級器５か
らサイクロン６内に送られて、乾燥製品は、プラ
ントから除去される廃熱キヤリヤから分離され
る。分級器５により分離された乾燥不足粗部分は
ビン３内で種材と混合され、加速管２へ送られ
る。

加速管２へ供給される材料の流量制御は、プラ
ントを通過するガス状浮遊体の体積流量レベルに
より行われ、この流量は圧力降下センサ１１によ
り測定される。ビン３からの燃料の所要流量は作
動体８を介し流量調整器１２により得られ、圧力
降下が増大すると流量が増大し、圧力降下が減少
すると流量が減少して、プラントの作動体積にお
いて、ガス状浮遊体における固相を所要の濃度に
保持する。

室１からの作動熱キヤリヤの温度はセンサ１０
により測定されかつ、燃料速度を変える作動体７
を制御する調整器１３によつて一定レベルに維持
される。セレクタ２２は、センサ１０からの２つ
の信号のうち、高い温度に対応する信号を選択し
てこれを調整器１３の入力へ送る。このため、ど
の加速管２においても作動熱キヤリヤの温度も一
定レベルを大幅にこえない。そのような場合で
も、なお作動熱キヤリヤはどの加速管２でも一定
レベルをこえ、調整器１３は燃料流量を減少し、
作動熱キヤリヤの温度を一定レベルに回復する。
調整器１３にセツトされる値は、廃熱キヤリヤ温
度センサ９、加算装置１６、廃熱キヤリヤの最高
温度の設定器１８、ダイオードセル２０および補
正調整器１５を介して変えられる。加算装置１６
は、設定器１８によりセツトされる値からの、廃
熱キヤリヤの温度の現在値の偏差値を形成し、ダ
イオードセル２０は補正調整器１５に、設定器１
８により設定される値より廃熱キヤリヤをこえる
温度に大きさが相当する加算装置１６からの信号
のみを送る。この信号が補正調整器１５の入力に
送られると、廃熱キヤリヤの温度が一定の最大許
容レベルまで下るまで調整器１５により、温度調
整器１３にセツトされる値を変える。信号が補正
調整器１５の入力に送られない場合、作動熱キヤ
リヤの温度を一定最高レベルに維持する、調整器
１３にセツトされる値を変えない。

例えば、ビン３からプラントに供給される材料
の水分が増大し廃熱キヤリヤの温度を最低許容レ
ベル以下に低下させることによる、乾燥製品の水
分の大幅な増大を防止するため、本装置は、プラ
ントへ送られる材料の量を減ずることにより廃熱
キヤリヤの温度を高める。廃材の水分の上限によ
る廃熱キヤリヤの温度の限定は、廃熱キヤリヤの
温度センサ９から信号を受信する加算装置１７
と、信号が廃熱キヤリヤの温度の最低許容値を形
成する設定器１９と、ダイオードセル２１と、材
料流量の調整器１２にセツトされた値を変えるこ
とによる材料流量の補正調整器１４とを備える回
路により行われる。加算装置１７は設定器１９に
よりセツトされる最低値からの、廃熱キヤリヤの
現在温度の偏差値を形成する。センサ９により測
定される温度が設定器１９によりセツトされる値
以下の場合にのみ、補正調整器１４はダイオード
セル２１を介し加算装置１７からの信号を受信す
る。信号が補正調整器１４の入力へ供給される
と、廃熱キヤリヤの温度が設定器１９によりセツ
トされる値に達するまで調整器１４は材料流量の
調整器１２にセツトされる値を変える。信号がダ
イオードセル２１から送られない場合、補正調整
器１４は、プラント内でガス状浮遊体中の固相を
所定濃度に維持する、調整器１２にセツトされる
値を変えない。

このように、本方法は最大容量でプラントを故
障なく作動できると同時に、熱処理量を向上し
て、廃材パラメータの拡散を減ずる。

本方法を実施する自動制御装置は、局部自動化
装置と計算技術とにもとずいて構成される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による、材料熱処理工程を制御す
る方法を、実施する装置の略図である。 図面に示す符号において、１はガス室、２は加
速管、３は装入ビン、４は受け入れ室、５は分級
器、７，８は作動体、９，１０は温度センサ、１
２は流量調整器、１３は温度調整器、１４，１５
は補正調整器、１６，１７は加算装置、１８，１
９は温度設定器、２０，２１はダイオードセル、
２２はセレクタである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱処理装置中の作動熱キヤリヤ及び廃熱キヤ
   リヤの温度並びに廃熱キヤリヤの圧力低下を測定
   する工程、作動熱キヤリヤを加熱するためにこの
   装置に供給する燃料の流量を第１の制御装置と作
   動体によつて変化させることによつて上記作動熱
   キヤリヤを設定温度に維持する工程及び第２の制
   御装置と作動体によつて熱処理装置に供給する材
   料の流量を変化させ廃熱キヤリヤを設定圧力に維
   持する工程から成り、上記廃熱キヤリヤの測定さ
   れた温度とその予め設定された所定の最大許容値
   との比較の結果、廃熱キヤリヤの温度が上記所定
   の最大許容値より高い場合には、上記第１の制御
   装置の温度の設定値を変化させることにより上記
   最大許容値との偏差に応じて燃料の流量を減少さ
   せ、作動熱キヤリヤの温度を減少させること、お
   よび廃熱キヤリヤの測定された温度とその予め設
   定された所定の最小許容値との比較の結果、廃熱
   キヤリヤの温度がその上記所定の最小許容値より
   低い場合には、上記最小許容値との偏差に応じて
   材料の流量を減少させ、廃熱キヤリヤの温度を増
   加させることによつて上記熱キヤリヤを所望の温
   度に維持することを特徴とする材料の熱処理工程
   を制御する方法。 ２ 作動熱キヤリヤの温度はプラントの少なくと
   も２カ所で測定され、燃料の流量はこれら測定値
   のうちの高い値により制御されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。