一種利用余熱的消化系統及其溫控方法技術方案

本發明專利技術公開了一種利用余熱的消化系統及其溫控方法，該消化系統包括：熱交換器，用于利用余熱加熱冷水；熱水蓄水池，與熱交換器的熱水出口連接，用于儲存熱交換后的熱水；消化槽，與熱水蓄水池的出口連接，用以接收熱水并消化石灰；第一溫控電磁閥，連接在所述熱交換器的冷水進口處；第一溫度傳感器，用于感測所述熱水蓄水池熱水進口處的溫度信號；第一PID控制器，與第一溫控電磁閥和第一溫度傳感器連接，接收第一溫度傳感器的溫度信號，并根據溫度信號來調節第一溫控電磁閥的流量開度，以調節流入熱交換器的冷水水量。該消化系統回收再利用尾氣余熱且通過智能調節保持熱水蓄水池及消化溫度的穩定性，以保證余熱利用最大化及提高消化質量。

【技術實現步驟摘要】
一種利用余熱的消化系統及其溫控方法
本專利技術涉及了一種利用余熱的消化系統及其溫控方法。
技術介紹
目前，納米碳酸鈣生產過程中需要進行石灰消化，傳統的石灰消化基本是采用自來水或生產用水進行消化，不僅消化時間長，且消化溫度低造成石灰乳（氫氧化鈣）顆粒粗大及活性差等不足之處。現有的石灰消化采用加熱消化裝置，達到生產的石灰乳顆粒細膩、含渣率低且活性好等特點，如中國專利申請CN103011627A公開了一種石灰消化裝置，包括池式消化槽或轉筒消化機，以及向其中通入蒸汽的蒸汽管，在蒸汽管一側設有向蒸汽管中輸送石灰的開口，其利用蒸汽預消化石灰，消化溫度始終保持在100℃以上，石灰活性高、反應速度快，再進入池式消化槽或轉筒消化機中完成最終消化，雖然消化后的石灰乳性能較好，但其用到蒸汽進行預消化，不僅無形中增加了生產成本，且不利于節能環保。
技術實現思路
為了解決所述現有技術的不足，本專利技術提供了一種利用余熱的消化系統及其溫控方法，該消化系統對納米碳酸鈣生產過程中熱風爐等產生的尾氣余熱進行回收再利用，且通過智能調節保持熱水蓄水池及消化溫度的穩定性，以保證余熱利用最大化及消化高效率，不僅降低了生產成本且有利于節能環保，提高消化速度和徹底反應使得生成的石灰乳顆粒更為細膩、含渣率更低、分散性更好及活性更好；解決了現有技術尾氣余量利用率不高及人為調節控制消化溫度造成的溫度不穩定及影響消化效率和質量。本專利技術所要解決的技術問題通過以下技術方案予以實現：一種利用余熱的消化系統，用于消化石灰，其包括：熱交換器，用于利用余熱加熱冷水；熱水蓄水池，與熱交換器的熱水出口連接，用于儲存熱交換后的熱水；消化槽，與熱水蓄水池的出口連接，用以接收熱水并消化石灰；第一溫控電磁閥，連接在所述熱交換器的冷水進口處；第一溫度傳感器，用于感測所述熱水蓄水池熱水進口處的溫度信號；第一PID控制器，與第一溫控電磁閥和第一溫度傳感器連接，接收第一溫度傳感器的溫度信號，并根據溫度信號來調節第一溫控電磁閥的流量開度，以調節流入熱交換器的冷水水量。進一步地，所述熱交換器頂部設有熱廢氣進口，所述熱交換器底部設有換熱后的熱廢氣出口，所述熱交換器側面上部設有熱水出口，所述熱交換器側面下部設有冷水進口，所述熱交換器內設置有盤管，所述盤管兩端分別連接熱水出口和冷水進口。進一步地，還包括引風機，其與所述熱交換器的熱廢氣進口連接。進一步地，所述熱水蓄水池通過增壓水泵與消化槽連接。進一步地，還包括：第二溫控電磁閥，連接在所述熱水蓄水池出口處；第二溫度傳感器，用于感測所述消化槽出口漿液的溫度信號；第二PID控制器，與第二溫控電磁閥和第二溫度傳感器連接，接收第二溫度傳感器的溫度信號，并根據溫度信號來調節第二溫控電磁閥的流量開度，以調節流入消化槽的熱水水量。進一步地，所述熱水蓄水池為保溫型熱水蓄水池。一種利用余熱的消化系統的溫控方法，包括以下步驟：（1）控制熱水蓄水池溫度不低于70℃；（2）控制消化槽出口漿液溫度不低于90℃。進一步地，所述步驟（1）具體包括：通過第一溫度傳感器感測熱水蓄水池的溫度信號，與第一設定值進行比較，通過第一PID控制器運算輸出控制量，控制第一溫控電磁閥的流量開度大小，以調節流入熱交換器的冷水水量，控制熱水蓄水池溫度不低于70℃。進一步地，所述第一設定值為70~80℃。進一步地，所述步驟（2）具體包括：通過第二溫度傳感器感測消化槽出口漿液的溫度信號，與第二設定值進行比較，通過第二PID控制器運算輸出控制量，控制第二溫控電磁閥的流量開度大小，以調節流入消化槽的熱水水量，控制消化槽出口漿液溫度不低于90℃。本專利技術具有如下有益效果：該消化系統對納米碳酸鈣生產過程中熱風爐等產生的尾氣余熱進行回收再利用，且通過智能調節保持熱水蓄水池及消化溫度的穩定性，以保證余熱利用最大化及消化高效率，不僅降低了生產成本且有利于節能環保，提高消化速度和徹底反應使得生成的石灰乳顆粒更為細膩、含渣率更低、分散性更好及活性更好；該溫控方法通過PID控制器根據溫度傳感器智能控制調節溫控電磁閥的開度大小，以控制熱水蓄水池溫度高于70℃及消化槽出口漿液溫度高于90℃，不僅有效利用余熱以節約能源及成本，且保證消化溫度的穩定性及提高消化質量。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術進行詳細的說明。請參考圖1，其顯示了一種利用余熱的消化系統，該消化系統用于消化石灰，應用在碳酸鈣生產工藝
，該消化系統包括熱交換器1、熱水蓄水池2、消化槽3、第一溫控電磁閥11、第二溫控電磁閥23、第一溫度傳感器21、第二溫度傳感器31、第一PID控制器22及第二PID控制器32；其中，所述熱交換器1與產生尾氣余量的設備連接，用于利用余熱加熱冷水進行冷熱水交換；所述熱水蓄水池2與熱交換器1的熱水出口15連接，用于儲存熱交換后的熱水；所述消化槽3與熱水蓄水池2的出口26連接，用以接收熱水并消化石灰；所述第一溫控電磁閥11連接設置在所述熱交換器1的冷水進口14處，用于調節流入熱交換器1的冷水流量大小；所述第一溫度傳感器21優選位于所述熱水蓄水池2的熱水進口25處，用于感測所述熱水蓄水池2熱水進口25處的溫度信號；所述第一PID控制器22與第一溫控電磁閥11和第一溫度傳感器21連接，用于接收第一溫度傳感器21的溫度信號，并根據溫度信號來調節第一溫控電磁閥11的流量開度，以調節流入熱交換器1的冷水水量，保證熱水蓄水池2的溫度穩定且處于預設閾值內；所述第二溫控電磁閥23連接設置在所述熱水蓄水池2出口26處，用于調節流入熱交換器1的冷水流量大小；所述第二溫度傳感器31優選設置在消化槽3漿液出口33處，用于感測所述消化槽3出口33漿液的溫度信號；所述第二PID控制器32與第二溫控電磁閥23和第二溫度傳感器31連接，接收第二溫度傳感器31的溫度信號，并根據溫度信號來調節第二溫控電磁閥23的流量開度，以調節流入消化槽3的熱水水量，保證消化槽3出口33漿液的溫度穩定且處于預設閾值內，實現更好的消化效果。優選但不限定，所述熱交換器1頂部設有熱廢氣進口12，其與產生尾氣余熱的設備4連接；所述熱交換器1底部設有換熱后的熱廢氣出口13，所述熱交換器1側面上部設有熱水出口15，所述熱交換器1側面下部設有冷水進口14，所述熱交換器1內設置有盤管16，所述盤管16兩端分別連接熱水出口15和冷水進口14。所述盤管16為S型盤管16。所述熱交換器1的熱水出口15和冷水進口14優選相反方向設置。所述消化系統還包括引風機5和增壓水泵24，所述引風機5串接在所述熱交換器1的熱廢氣進口12與產生尾氣余熱的設備4之間；所述熱水蓄水池2優選通過增壓水泵24與消化槽3連接。所述熱水蓄水池2優選為保溫型熱水蓄水池2。所述產生尾氣余量的設備4可以是熱風爐，還可以是鍋爐等等。一種利用余熱的消化系統的溫控方法，包括以下步驟：（1）控制熱水蓄水池溫度不低于70℃；（2）控制消化槽出口漿液溫度不低于90℃。其中，所述步驟（1）具體包括：通過第一溫度傳感器感測熱水蓄水池的溫度信號，與第一設定值進行比較，通過第一PID控制器運算輸出控制量，控制第一溫控電磁閥的流量開度大小，以調節流入熱交換器的冷水水量，控制熱水蓄水池溫度不低于70℃。所述第一設定值為70~8本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用余熱的消化系統，用于消化石灰，其特征在于，包括：熱交換器，用于利用余熱加熱冷水；熱水蓄水池，與熱交換器的熱水出口連接，用于儲存熱交換后的熱水；消化槽，與熱水蓄水池的出口連接，用以接收熱水并消化石灰；第一溫控電磁閥，連接在所述熱交換器的冷水進口處；第一溫度傳感器，用于感測所述熱水蓄水池熱水進口處的溫度信號；第一PID控制器，與第一溫控電磁閥和第一溫度傳感器連接，接收第一溫度傳感器的溫度信號，并根據溫度信號來調節第一溫控電磁閥的流量開度，以調節流入熱交換器的冷水水量。

【技術特征摘要】
1.一種利用余熱的消化系統，用于消化石灰，其特征在于，包括：熱交換器，用于利用余熱加熱冷水；所述熱交換器頂部設有熱廢氣進口，所述熱交換器底部設有換熱后的熱廢氣出口，所述熱交換器側面上部設有熱水出口，所述熱交換器側面下部設有冷水進口，所述熱交換器內設置有盤管，所述盤管兩端分別連接熱水出口和冷水進口；熱水蓄水池，與熱交換器的熱水出口連接，用于儲存熱交換后的熱水；所述熱水蓄水池通過增壓水泵與消化槽連接，所述熱水蓄水池為保溫型熱水蓄水池；消化槽，與熱水蓄水池的出口連接，用以接收熱水并消化石灰；第一溫控電磁閥，連接在所述熱交換器的冷水進口處；第一溫度傳感器，用于感測所述熱水蓄水池熱水進口處的溫度信號；第一PID控制器，與第一溫控電磁閥和第一溫度傳感器連接，接收第一溫度傳感器的溫度信號，并根據溫度信號來調節第一溫控電磁閥的流量開度，以調節流入熱交換器的冷水水量；還包括：第二溫控電磁閥，連接在所述熱水蓄水池出口處；第二溫度傳感...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉紹輝，黃榮，方海洪，江家潮，
申請(專利權)人：深圳市九峰新材料有限公司，江西九峰納米鈣有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44