I. Основные характеристики проекта и производственной линии

Данное исследование случая касается производственной линии на основе природного газа, с прямым нагревом, экологически чистой горячей оцинкованной обработки, предназначенной для рынка Южной Америки,с металлическими конструктивными частями в качестве основной цели обработкиЦинковый чайник имеет внутренние размеры 4,7 метра в длину, 1,0 метра в ширину и 1,8 метра в глубину.Эти размеры напрямую определяют номинальную емкость цинка в 50 тонн и ограничивают максимальную почасовую производительность примерно на 2 тонныВся производственная линия модульно спроектирована, чтобы соответствовать стандартам экспорта морских грузов, с общим весом примерно 159,7 тонны.соответствующий транспортному устройству из шести 40-футовых кубических контейнеров плюс один 20-футовый контейнер общего назначения.

Электрическая система должна соответствовать местным условиям сети Южной Америки 220V/60Hz трехфазного питания.приводы с переменной частотой, и PLC-устройства должны быть перекалиброваны на 60 Гц, чтобы обеспечить соответствие времени, скорости вращения и протоколов связи характеристикам местного источника питания.

II. Параметры системы отопления и газоснабжения

Техническая спецификация устанавливает четкие ограничения качества газа: топливное значение должно находиться в диапазоне от 8400 до 8600 умноженных на 4.18 кДж/м3, впускное давление должно поддерживаться в пределах от 100 до 200 кПа, а давление газового узла контролируется в пределах от 90 до 80 кПа. Эти граничные условия напрямую влияют на выбор горелки.

Секция сгорания оснащена четырьмя высокоскоростными импульсными горелками модели TJ100. Каждый из них имеет мгновенное потребление газа приблизительно 28 м3/ч.увеличение общего мгновенного потребления газа до 112 м3/чДля обеспечения непрерывного производства без перерывов от колебаний поставок газа газопровод имеет конфигурацию с двумя главными входами с одним блоком в эксплуатации и одним в режиме ожидания.позволяет переключаться онлайнСистема зажигания поддерживает как автоматический, так и ручный двойной режим высокого-низкого режима. Ручная тонкая настройка доступна во время ввода в эксплуатацию, в то время как автоматическое отслеживание включено во время нормального производства.Печь работает в режиме горения под микроположительным давлением, предназначенные для предотвращения обратного потока холодного воздуха и поддержания тепловой стабильности в печи.

III. Материалы для резервуаров процесса и устройство цепочки

Все резервуары для предварительной и послеочистки имеют единые внешние габариты длиной 4,7 метра, шириной 1,0 метра и глубиной 1,8 метра, что соответствует габаритам цинкового чайника.Это решение о проектировании упрощает планирование трассы крана, что позволяет перемещение подъемника и позиционирование пунктов для повторного использования в рамках единой координатной системы.облицованные антикоррозионными слоями стекловолокно-укрепленного пластика (СФП) для устойчивости к химическим атакам кислот, щелочи, и солей.

На участке маринования имеется четыре закрытых резервуара для маринования, время погружения в каждый резервуар регулируется от 6 до 30 минут в зависимости от состояния окисления поверхности заготовки.Комната для маринования работает под отрицательным давлением, с грузовыми тележками, используемыми для погрузки и разгрузки материалов, обеспечивая, чтобы кислотный туман не распространялся в мастерскую во время эксплуатации.Рабочие части проходят последовательно в два резервуара для промывки с переполнениемТам находится один резервуар, при котором рабочая температура поддерживается между 50 и 70 °C и pH контролируется примерно на уровне 5.Автоматическое устройство для удаления железа ограничивает концентрацию ионов железа до 1 мг/л, чтобы обеспечить активность потоковой ванныОхлаждающая секция включает в себя один охлаждающий бак, соединенный с пластиковой охлаждающей башней, усиленной стекловолокном, для охлаждения циркулирующей воды.Тепло, высвобождаемое при охлаждении, направляется в кислотную систему предварительного нагреваПроцесс пассивации также состоит из одного резервуара, использующего процесс пассивации без хрома для удовлетворения экологических требований экспорта.

IV. Конфигурация системы очистки кислотного тумана и цинка

Закрытая комната для маринования в сочетании с экстракцией под отрицательным давлением направляет кислотный туман в систему очистки.Кислотная туманность сначала проходит через стадию разведения. Вода также используется для приготовления свежей кислоты., конструкция, которая уменьшает потребление щелочей, а затем входит в башню нейтрализации абсорбции кислотного тумана.Нейтрализационная башня оснащена автоматическим дозировочным устройством и приводится в действие 22 кВт переменной частоты вентилятором. Зонды для определения pH устанавливаются как на входе, так и на выходе для мониторинга изменений pH до и после нейтрализации в реальном времени, обеспечивая основу для корректировки дозировки.

Обработка цинкового дыма начинается над цинковым чайником с использованием двустороннего капсулы, покрывающей обе боковые стороны ширины чайника.Захваченные пары цинка проходят последовательно через фильтр для удаления частиц, а затем через стадию дезодорирования с водной занавеской для удаления запаха компонентовВентилятор запускается за 2-3 минуты до опускания деталей в чайник.для установления достаточного отрицательного давления при всасывании в начальной фазе генерации тяжелого цинка.

V. Каскадная система использования отработанного тепла (основной технологический модуль)

Наиболее значимой инженерной особенностью этой производственной линии является ее пятиступенчатая каскадная рекуперация отработанного тепла из дымовых газов сжигания цинкового чайника,с температурой, постепенно снижающейся от примерно 500°C на выходе печи до условий, близких к окружающей средеСледующие разделы описывают каждый уровень использования в порядке понижения температуры.

Этап 1: Нагрев жидкости при потоке: дымовые газы выходят из печи при температуре около 500 °C и сначала попадают в теплообменник из нержавеющей стали, где нагревают циркулирующую воду примерно до 90 °C.Эта горячая вода затем отправляется в титановый сплав теплообменной катушки внутри резервуара, поднимая текучую жидкость от температуры окружающей среды до температуры процесса от 50 до 70 °C. Титановый сплав является обязательным материалом для выбора здесь,поскольку в расщеплении содержится хлорид цинка и хлорид аммония, которые разъедают обычную нержавеющую стали.

Этап 2: Сушка заготовки: после первого этапа теплообмена температура дымового газа опускается примерно до 300°C и затем поступает в отделение резервуара для сушки.Используемая здесь теплообменная труба представляет собой спиральную трубу с наружным диаметром 630 мм и толщиной стенки 8 ммБольшая площадь поверхности облегчает высвобождение отработанного тепла.тем самым уменьшая тепловые потери от цинковой ванны.

Этап 3: Предварительное нагревание сгорания воздуха (патентованное): по мере того, как дымовые газы продолжают охлаждаться примерно до 200°C, они поступают в предварительный нагреватель сгорания воздуха – устройство, для которого было получено патент.Дымные газы нагревают воздух сжигания, необходимый для сжигателей, от температуры окружающей среды до 50 до 150 °CЭтот предварительно нагретый воздух сгорания при подаче в печь повышает теоретическую температуру сгорания.Проектирование предполагает экономию газа от 2 до 3 м3 на тонну оцинкованных деталей. Фактическая экономия зависит от конкретных условий эксплуатацииОднако качественное влияние каждого повышения температуры предварительно нагретого воздуха на скорость распространения пламени на 100 °C хорошо установлено в науке о сгорании как положительный вклад в тепловую эффективность..

4 этап: сушка ила (патентованная): над дымовым газопроводом теплообменника сгорания воздуха, 316L резервуар для сушки ила из нержавеющей стали длиной 6000 мм, шириной 750 мм,и 375 мм в высоту устанавливаетсяЭто устройство также является запатентованной технологией.сушка до 10% влажности, тем самым значительно снижая вес утилизируемого сырья.

Этап 5: Восстановление отработанного тепла на краю кастрюли и отопление мастерской.изготавливается с помощью двойного слоя катушки из нержавеющей сталиВосстановленное тепло используется для нагрева циркулирующей воды для таких целей, как купание, кислотное предварительное нагревание или отопление помещений мастерской.Низкокачественное отработанное тепло, оставшееся до окончательного сброса в дымоход, также может быть выпущено непосредственно в мастерскую через стальные трубы, хотя должны быть приняты меры защиты от ожогов.

VI. Подъем, логистика и управление автоматизацией

Подъем рабочего участка использует конфигурацию двойного подъема весом 3+3 тонны.с крюками, протянутыми в помещение для работы с помощью беспроводного дистанционного управленияРабочие части сначала вручную прикрепляются к большим стойкам с помощью подъемной рамы, поднимаются на фиксированную высоту, а затем транспортируются на грунтовой тележке в комнату маринования.Наземные краны внутри помещения поднимают большие стойки в кислотные баки, последовательно обрабатывая через каждую станцию.

Логистическое решение предоставляет покупателю два варианта автоматизации: один - электрический подъемник на портале с дистанционным управлением; другой - электрический подъемник на кольцевых рельсах с тележками RGV,который может контролировать время погружения и температуру оцинковки с помощью программ PLCПрограммируемый подход управления не позволяет операторам продлевать время погружения на основе индивидуального опыта.тем самым избегая чрезмерно толстых цинковых покрытий, которые расходуют материал и увеличивают затраты.

VII. Распределение электрической нагрузки и логика управления

Общая установленная электрическая мощность всей производственной линии составляет приблизительно 205 кВт.и цинковый дым индуцированный вентилятор тяги имеет номинальную мощность 37 кВт, оба оснащены приводами с переменной частотой для удовлетворения различных требований добычи в различных условиях эксплуатацииДвигатель ветрового крана имеет мощность 15 кВт, оборудование для снятия железа - 15 кВт, воздушный компрессор - 7,5 кВт, три распылительных насоса - 5,5 кВт каждая, а подъемные двигатели - 30 кВт.Для будущего расширения или временных нагрузок выделяется резерв 20 кВт.

Контроль температуры цинковой ванны использует 3-ступенчатую петлю регулирования PID, с температурными сигналами, получаемыми через термопары и отображаемыми на большом экране.Система автоматически регулирует мощность горелки на основе отклонения между измеренной температурой и установленной температурой., исключая необходимость частого ручного вмешательства.