Спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості. Заявлено спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю в бункері-ущільнювачі, який передбачає поділ бункеру по висоті на зони контролю, в кожній з яких вимірюють перепад гідростатичного тиску вказаної газозависі між верхньою і нижньою точками згаданої і-тої зони контролю, за результатами вимірів визначають перепад гідростатичного тиску в кожній зоні контролю, потім будують графік зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера, на підставі якого виявляють одну із згаданих і-тих зон контролю, якій присвоюють назву k-тої зони, де відбувається стрибкоподібне падіння щільності, по якому судять про наявність в к-тій зоні рівня газозависі технічного вуглецю. Застосування винаходу забезпечує достовірність і високу точністю вимірювань та оптимізацію процесу виробництва гранульованого технічного вуглецю. UA 107686 C2 (12) UA 107686 C2 UA 107686 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме обробки дисперсних матеріалів, зокрема до отримання технічного вуглецю, і спрямовано на стабілізацію процесу виробництва гранульованого технічного вуглецю в технологічних лініях мокрого гранулювання і сушіння гранул технічного вуглецю. Проблема контролю рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі пов'язана з питаннями комплексної механізації і автоматизації процесу мокрого отримання гранульованого технічного вуглецю, використовуваного в хімічних виробництвах, зокрема при виробництві гумотехнічних виробів. При виробництві гранульованого технічного вуглецю традиційно використовуються способи мокрого отримання технічного вуглецю. До складу технологічної лінії мокрого гранулювання і сушіння гранул технічного вуглецю, як правило, входить наступне устаткування: - циклони газотранспортів уловлювання, доуловлювання і аспірації газозависі технічного вуглецю з розвантажувачами; - бункер-ущільнювач з роторним живильником; - змішувач-гранулятор; - блок підготовки грануляційного розчину води з насосом-дозатором; - сушарний барабан; - система контролю і автоматизації процесу мокрого отримання технологічного вуглецю. При роботі лінії мокрого гранулювання і сушіння гранул технічного вуглецю газозавись технічного вуглецю з циклонів газотранспортів уловлювання, доуловлювання і аспірації подається у верхню частину бункера-ущільнювача. Бункер-ущільнювач включає корпус з верхньою циліндричною і нижньою конічними частинами, у внутрішній порожнині якого по вертикальній осі бункера-ущільнювача розташований вал-перегрібач з лопатями. Вал-перегрібач призначений для ущільнення газозависі технічного вуглецю і відвертання забивання технічним вуглецем патрубка вивантаження бункера-ущільнювача, через який ущільнена газозавись технічного вуглецю з бункера-ущільнювача надходить в змішувач-гранулятор. У верхній частині бункера-ущільнювача газозавись технічного вуглецю має щільність 40-60 3 кг/м . Під впливом вала-перегрібача у бункері-ущільнювачі (уздовж його висоти) і гравітаційного осадження часток вуглецю в газозависі відбувається поступове ущільнення вказаної газозависі. При цьому в зоні вивантаження ущільненої газозависі технічного вуглецю з бункера її щільність 3 складає 80-170 кг/м . З бункера-ущільнювача ущільнена газозавись технічного вуглецю вивантажується за допомогою роторного живильника в змішувач-гранулятор. Продуктивність роторного живильника, який розташований в зоні патрубка вивантаження бункера-ущільнювача, залежить від числа оборотів ротора живильника. Разом з цим, на продуктивність роторного живильника також впливають наступні додаткові чинники: - фактична щільність газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі перед роторним живильником; - температура газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі; - рівень газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі; - перепад тисків на роторному живильнику; - технічний стан внутрішньої поверхні бункера-ущільнювача, що впливає на схід газозависі технічного вуглецю в роторний живильник; - технічний стан ротора і корпусу живильника. У змішувач-гранулятор через форсунки за допомогою насоса-дозатора подається грануляційний розчин, що містить очищену і підготовлену воду з хімічними сполучними добавками. Таким чином, в змішувачі-грануляторі перемішується газозавись технічного вуглецю з грануляційним розчином води, внаслідок чого в змішувачі-грануляторі утворюються вологі гранули технічного вуглецю з насипною щільністю 320-500 кг/м і вологістю на рівні 50 %. Зі змішувача-гранулятора вологі гранули технічного вуглецю надходять в сушарний барабан. Вологість гранул технічного вуглецю, які подаються зі змішувача-гранулятора в сушарний барабан, впливає на навантаження приводу змішувача-гранулятора, по контролю величини якого здійснюють управління процесом мокрого гранулювання технічного вуглецю. На навантаження приводу змішувача-гранулятора впливає опір суміші, що знаходиться в його порожнині, обертанню ротора змішувача-гранулятора, яке залежить від реологічних характеристик суміші технічного вуглецю з водою, у тому числі від її в'язкості. Тому привід змішувача-гранулятора, в цьому випадку, фактично виконує роль віскозиметра, який визначає в'язкість суміші технічного вуглецю з грануляційним розчином води. Величина навантаження на привід змішувача-гранулятора визначається співвідношенням технічного вуглецю і грануляційного розчину в отриманій суміші, тобто вологістю гранул технічного вуглецю. 1 UA 107686 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Процес сушіння технічного вуглецю відбувається в сушарному барабані, де отримані в змішувачі-грануляторі гранули піддаються сушінню до необхідної вологості. Сушарний барабан працює при певному температурному навантаженні і має дві зони обігріву - високотемпературну і низькотемпературну. При цьому здійснюється контроль температури гранул технічного вуглецю в межах оптимального діапазону температур. Система контролю і автоматизації способу мокрого отримання технічного вуглецю вирішує наступні основні задачі регулювання і контролю: - регулювання вологості гранул, тобто співвідношення витрат газозависі технічного вуглецю і грануляційного розчину, які подаються в змішувач-гранулятор; - регулювання теплової дії на оброблювану сировину в сушарному барабані, залежно від витрати і початкової вологості гранул технічного вуглецю, що подаються на вхід сушарного барабана; - контроль рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі. Описана система автоматизації способу мокрого отримання технічного вуглецю призначена для оптимізації процесу отримання гранульованого технічного вуглецю в технологічних лініях мокрого гранулювання і сушіння гранул технічного вуглецю, за рахунок стабілізації подання газозависі технічного вуглецю з бункера-ущільнювача в змішувач-гранулятор і подальшого подання отриманих гранул в сушарний барабан. Оскільки основними елементами технологічної лінії мокрого гранулювання і сушіння гранул технічного вуглецю є бункер-ущільнювач, змішувач-гранулятор і сушарний барабан, то для оптимізації процесу отримання гранульованого технічного вуглецю важливо забезпечити постійну вагову витрату гранул технічного вуглецю в сушарний барабан за рахунок забезпечення постійної вагової витрати газозависі технічного вуглецю з бункера-ущільнювача в змішувач-гранулятор. При цьому, з урахуванням змінного надходження технічного вуглецю у бункер, потрібен точний контроль рівня технічного вуглецю у бункері, що важко здійснити. Цю проблему намагалися розв'язати різними методами впродовж ряду років. Відомий спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі за допомогою тензометричних датчиків, що вимірюють масу вуглецю у бункері-ущільнювачі [див. Орлов В.Ю., Комаров A.M., Ляпина Л.А. Производство и использование технического углерода для резин. - Ярославль: Изд-во Александр Рутман, 2002. - с. 336-337]. Цей непрямий вимір рівня газозависі технічного вуглецю не забезпечує необхідної надійності і точності вимірів, внаслідок відсутності даних про щільність газозависі, а також у зв'язку з необхідністю вільної підвіски на тензодатчиках великогабаритного бункераущільнювача без жорсткого кріплення на опорних конструкціях, що приводить до значних навантажень на робочі органи тензодатчиків і швидкого виходу їх з ладу. Слід також врахувати, що маса газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі на порядок менша, ніж маса самого бункера-ущільнювача. Інший недолік відомого способу полягає в тому, що потрібне періодичне розвантаження тензодатчиків для збереження їх характеристик, що ускладнює процес експлуатації бункераущільнювача, оскільки вимагає розвантаження останнього і його вивішування. Відомий спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, прийнятий як прототип, згідно з яким рівень газозависі технічного вуглецю визначають шляхом виміру перепаду гідростатичного тиску в шарі вказаної газозависі між зоною завантаження бункера і зоною його вивантаження [див. вищевказане джерело, с. 337-338]. При цьому у бункері-ущільнювачі здійснюється продувка шару газозависі технічного вуглецю постійним 3 потоком повітря при його малій витраті (до 5 м /ч). Недоліком відомого способу є низька точність визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі. Це пов'язано в основному з тим, що вимірів величини перепаду гідростатичного тиску в шарі вказаної газозависі між зоною завантаження бункера і зоною його вивантаження, за відсутності даних про зміну щільності шару газозависі технічного вуглецю по висоті бункера, недостатньо для визначення фактичного положення рівня газозависі у бункеріущільнювачі. Разом з цим, продувка шару газозависі у бункері повітрям негативно впливає на точність вимірів із-за подання повітря через імпульсні трубки, що призводить до неточності при частковому або повному забиванні прохідного перерізу імпульсних трубок технічним вуглецем. Задачею цього винаходу є розробка способу визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, що характеризується достовірністю і високою точністю, шляхом контролю зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера-ущільнювача. Для вирішення поставленої задачі у відомому способі визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, шляхом виміру перепаду гідростатичного тиску в 2 UA 107686 C2 5 шарі вказаної газозависі між зоною завантаження бункера і зоною його вивантаження, згідно з винаходом, бункер ділять по висоті на зони контролю, в кожній з яких вимірюють перепад гідростатичного тиску вказаної газозависі між верхньою і нижньою точками згаданої і-тої зони контролю, за результатами вимірів визначають перепад гідростатичного тиску в кожній зоні контролю, при цьому щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю розраховують по наступній формулі: i  де PiH  PiB , (1) hi  i - середня щільність газозависі в і-тій зоні контролю, кг/м ; 2 PiH - тиск в нижній точці і-тої зони контролю, кг/м ; 2 PiB - тиск у верхній точці і-тої зони контролю, кг/м ; h i - висота і-тої зони контролю, м. 3 10 15 Потім будують графік зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера, на підставі якого виявляють одну із згаданих і-тих зон контролю, якій присвоюють назву k-тої зони, де відбувається стрибкоподібне падіння щільності, по якому судять про наявність в k-тій зоні рівня газозависі технічного вуглецю, а висоту рівня газозависі в межах вказаної зони розраховують по формулі: h  де PkH  PkB , (2) k 1 20 h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, м,  k 1 - середня щільність газозависі в і-тій зоні контролю, якій присвоюють назву зони k-1, що безпосередньо примикає знизу до k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі 3 технічного вуглецю, кг/м ; 25 PkH - тиск в нижній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 вуглецю, кг/м ; PkB - тиск у верхній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 30 вуглецю, кг/м , при цьому визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі в кожен поточний момент часу розраховують по наступній залежності: k 1 H yp   h i  h , (3) i1 де H yp - рівень газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, м; 35 40 45 h1 - сумарна висота і-тих зон контролю (від і = 1 до і = k-1), м, h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, м; k - 1 - кількість і-тих зон контролю від зони вивантаження бункера до k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного вуглецю. Загальну кількість і-тих зон контролю, на які розділяють бункер по висоті, встановлюють виходячи з конструктивних особливостей бункера. У кожній з виділених і-тих зон контролю вимірюють перепад гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю між верхньою і нижньою точками і-тої зони контролю, що дозволяє визначити перепад гідростатичного тиску в кожній і-той зоні контролю. Щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-той зоні контролю розраховують по формулі (1). На підставі отриманих даних про щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю будують графік зміни щільності газозависі по висоті бункера. На отриманому графіку знаходять одну із згаданих і-тих зон контролю, в якій відбувається стрибкоподібне падіння щільності газозависі технічного вуглецю. Виявленій зоні присвоюють додаткову назву - k-тої зони. Стрибкоподібне падіння щільності у вказаній k-тій зоні свідчить про знаходження рівня 3 UA 107686 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 газозависі технічного вуглецю в цій зоні, а висоту рівня вказаної газозависі в межах вказаної зони розраховують по формулі (2). Для проведення вказаного розрахунку треба визначити середню щільність газозависі технічного вуглецю в зоні, що безпосередньо примикає знизу до kтої зони, якій присвоюють назву - зони k-1. Щільність газозависі технічного вуглецю в зоні k-1 також розраховують по формулі (1). Наявність побудованого графіку дозволяє визначити кількість зон контролю бункера, в яких знаходиться газозавись технічного вуглецю, а також визначити висоту рівня вказаної газозависі в межах k-тої зони, яка входить складеною величиною для визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі. Для розрахунку рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, в кожен поточний момент часу, використовують формулу (3). Таким чином забезпечується можливість достовірного і точного визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, шляхом контролю зміни її щільності по висоті бункера. При цьому слід врахувати, що у верхній частині бункера тиск близький до атмосферного. Постійне подання малої кількості повітря через імпульсні трубки, як це здійснюється в способі-прототипі, не виконується. Захист від попадання газозависі технічного вуглецю у вимірювальні датчики здійснюється іншими відомими способами, наприклад, використанням мембранних розподільників середовищ. Реалізація описаного способу дозволяє забезпечити високу точність і надійність визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі. Разом з цим, можливість точного визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункеріущільнювачі дозволяє підвищити ступінь його заповнення, що забезпечує стабільність роботи технологічного устаткування, зв'язаного з вказаним бункером-ущільнювачем, і стабілізацію процесу виробництва гранульованого технічного вуглецю в цілому. На Фіг. 1 наведена принципова схема реалізації запропонованого способу; на Фіг. 2 зображений графік А зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункераущільнювача в процесі реалізації заявленого способу; на Фіг. 3 - графік В зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера-ущільнювача. Установка для реалізації запропонованого способу включає циклони 1 газотранспорту уловлювання, доуловлювання і аспірації газозависі технічного вуглецю з розвантажувачами 2, 3 за допомогою яких газозавись технічного вуглецю, що має щільність 40-60 кг/м , подається у вертикально встановлений бункер-ущільнювач 3. Бункер 3 має верхню циліндричну і нижню конічну частини і забезпечений патрубками завантаження 4 і патрубком вивантаження 5 газозависі технічного вуглецю. У бункері 3 встановлений вертикальний вал-перегрібач 6, забезпечений лопатями 7. Газозавись технічного вуглецю, що знаходиться у бункері 3, є аерозольною зависсю вуглецю в повітрі, і має змінну щільність по висоті бункера 3. Під впливом вала-перегрібача 6, що обертається, а також в результаті більшої питомої ваги часток вуглецю в порівнянні з повітрям, щільність вказаної газозависі збільшується у напрямі зони вивантаження пропорційно висоті її шару у бункері 3. В результаті, в його нижній частині (у зоні 3 вивантаження) щільність газозависі технічного вуглецю досягає 80-170 кг/м . По висоті бункера 3 встановлені датчики 81-88 для виміру перепаду гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю у бункері 3, розміщення яких визначає положення зон контролю гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю, позначених на Фіг. 1 римськими цифрами І - VII. Датчики 81-88 призначені для виміру перепаду тиску в зонах контролю з І по VII, а саме, між тиском PiH в нижній точці кожної і-тої зони контролю і тиском PiB у верхній точці кожної і-тої зони контролю. За патрубком вивантаження 5 газозависі технічного вуглецю з бункера 3 встановлений роторний живильник 9. Продуктивність роторного живильника 9 залежить від числа оборотів його ротора, яке може регулюватися за допомогою частотно-регульованого приводу 10. 3 З роторного живильника 9 газозавись технічного вуглецю, що має щільність 80-170 кг/м , надходять в змішувач-гранулятор 11, в який через форсунки (на кресленнях не показані) подається грануляційний розчин води. Грануляційний розчин води готується шляхом змішування зв'язуючої добавки з хімічно очищеною водою. Змішувач-гранулятор 11 складається з циліндричного корпусу, усередині якого змонтований ротор 12 зі встановленим на ньому шнеком, розміщеним в зоні завантаження вуглецю, і пальцями, встановленими в зоні перемішування вуглецю з грануляційним розчином води. Швидкість обертання ротора 12 постійна і встановлюється в діапазоні 340-520 об./хв. Після здійснення процесу грануляції в змішувачі-грануляторі 11 отримані гранули з 3 насипною щільністю 320-500 кг/м і вологістю близько 50 % надходять в сушарний барабан 13, де піддаються сушці до вологості не більше 0,9 %. Сушарний барабан 13 забезпечує 4 UA 107686 C2 5 10 15 20 25 30 прямоточний режим сушіння і розділений на дві зони обігріву - високотемпературну і низькотемпературну. Установка з використанням запропонованого способу обладнана системою автоматизації, що забезпечує: - точний контроль рівня газозависі технічного вуглецю у бункері 3; - регулювання вологості гранул технічного вуглецю при фіксованій витраті грануляційного розчину води в змішувачі-грануляторі 11; - регулювання (періодичне коригування) завантаження сушарного барабана 13 з урахуванням рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі 3. Вказана система автоматизації призначена для оптимізації процесу отримання гранульованого технічного вуглецю за рахунок стабілізації подання газозависі технічного вуглецю з бункера-ущільнювача 3 в змішувач-гранулятор 11 і гранул в сушарний барабан 13. Заявлений спосіб визначення рівня газозависі здійснюється таким чином. 3 Газозавись технічного вуглецю, що має щільність 40-60 кг/м , з циклонів 1 надходить в розвантажувачі 2, з яких через патрубки завантаження 4 спрямовується у бункер-ущільнювач 3. Із зони завантаження бункера 3, тиск в якій є близький до атмосферного, вказана газозавись під впливом вала-перегрібача, що обертається, 6 з лопатями 7, а також в результаті осідання часток технічного вуглецю, переміщується в зону вивантаження бункера 3 до патрубка вивантаження 5. При цьому щільність газозависі технічного вуглецю у бункері 3 є різною по висоті бункера 3 і збільшується у напрямі патрубка вивантаження 5 пропорційно висоті шару вказаної газозависі у бункері 3. В результаті, в зоні вивантаження бункера 3 щільність 3 газозависі технічного вуглецю складає 80-170 кг/м . Поточні значення щільності газозависі технічного вуглецю у бункері 3 розраховують шляхом визначення середньої щільності газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю, тобто в одній з вказаних І-VII зонах контролю бункера 3. Для проведення вказаного розрахунку контролюють перепад гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю за допомогою встановлених у бункері 3 датчиків 8 1-88. За результатами вимірів визначають перепад гідростатичного тиску в кожній і-той зоні контролю бункера 3. Щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю бункера 3 розраховують по формулі: i  де 35 40 PiH  PiB , (1) hi 3  i - середня щільність газозависі технічного вуглецю в і-тій зоні контролю бункера 3, кг/м ; 2 PiH - тиск в нижній точці і-тої зони контролю бункера 3, кг/м ; 2 PiB - тиск у верхній точці і-тої зони контролю бункера 3, кг/м ; h i - висота і-тої зони контролю бункера 3, м. По отриманих середніх значеннях щільності газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю будують графік зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера 3. За допомогою отриманого графіка виявляють одну із згаданих і-тих зон контролю, в якій відбувається стрибкоподібне падіння щільності газозависі технічного вуглецю і якій присвоюють назву k-тої зони бункера 3. По стрибкоподібному падінню щільності в k-тій зоні бункера 3 судять про наявність у вказаній зоні рівня газозависі технічного вуглецю, а висоту рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної k-тої зони розраховують по формулі: PkH  PkB , (2) h  k 1 45 50 де h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, м,  k 1 - середня щільність газозависі технічного вуглецю в і-тій зоні контролю бункера 3, якій присвоюють назву зони k-1, що безпосередньо примикає знизу до k-тої зони стрибкоподібного 3 падіння щільності газозависі технічного вуглецю, кг/м ; PkH - тиск в нижній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 вуглецю, кг/м ; 5 UA 107686 C2 PkB - тиск у верхній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 5 вуглецю, кг/м . Величина h визначає висоту рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, а рівень вказаної газозависі у бункері 3, в кожен поточний момент часу, розраховують по наступній залежності: k 1 H yp   h i  h , (3) i1 де H yp - рівень газозависі технічного вуглецю у бункері 3, м; 10 h1 - сумарна висота і-тих зон контролю бункера 3 (від і = 1 до і = k-1), м, h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, м; k - 1 - кількість і-тих зон контролю від зони вивантаження бункера 3 до k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного вуглецю. Розрахувавши величину H yp , визначають рівень газозависі технічного вуглецю у бункері 3. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким чином, за допомогою виконання вищезгаданих дій вирішується задача визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі. Для стабільної роботи установки, що реалізовує заявлений спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері 3, треба досягти чіткої взаємодії роботи елементів системи автоматизації, що забезпечує контроль і регулювання усіх стадій процесу отримання технічного вуглецю, починаючи від подання вказаної газозависі у бункер 3 і до управління завантаженням сушарного барабана 13, залежно від поточного значення рівня газозависі у бункері 3. Видачу газозависі з бункера 3 здійснюють через патрубок вивантаження 5 в роторний живильник 9, число оборотів ротора якого регулюють за допомогою частотно-регульованого приводу 10. З роторного живильника 9 газозавись технічного вуглецю подають в змішувач-гранулятор 11, в який з постійною витратою подається грануляційний розчин води, внаслідок чого відбувається процес гранулювання технічного вуглецю в змішувачі-грануляторі 11. Число оборотів ротора регулюється за допомогою частотно-регульованого приводу 10 для підтримки заданої (близько 50 %) вологості гранул технічного вуглецю. Отримані гранули, що мають вологість близько 50 %, надходять в сушарний барабан 13, де піддаються сушінню до необхідної остаточної вологості не більше 0,9 %, яка є номінальною для промислового виробництва гранульованого технічного вуглецю. Спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі реалізується наступним чином. Приклад 1 Для здійснення заявленого способу у вертикальному бункері 3 по його висоті виділяли декілька і-тих зон контролю гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю, позначених на Фіг. 1 римськими цифрами, від І до VII. Кількість зон контролю і висоту кожної з них встановлювали виходячи з конструктивних особливостей бункера 3. У кожній з виділених і-тих зон контролю вимірювали перепад гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю між верхньою і нижньою точками і-тої зони контролю, що дозволило визначити перепад гідростатичного тиску в кожній зоні контролю від І до VII. При цьому щільність вказаної газозависі в кожній і-той зоні контролю розраховували по формулі (1). На підставі отриманих даних про щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-той зоні контролю був побудований графік зміни щільності газозависі по висоті бункера 3 (див. Фіг. 2а). Було встановлено, що у верхній частині бункера 3 тиск близький до атмосферного. На отриманому графіку (лінія А) видно, що в одній з і-тих зон контролю, а саме в VI зоні, було зафіксовано стрибкоподібне падіння щільності газозависі технічного вуглецю. Виявленій VI зоні, в якій зафіксовано стрибкоподібне падіння щільності газозависі, присвоїли найменування k-тої зони. Стрибкоподібне падіння щільності у вказаній k-тій зоні свідчило про знаходження рівня газозависі технічного вуглецю в даний момент часу в цій зоні. Для проведення розрахунку висоти рівня газозависі в межах вказаної k-тої зони визначали середню щільність газозависі технічного вуглецю в зоні, що безпосередньо примикає знизу до k-тої зони, якій присвоїли найменування - зони k-1. Щільність газозависі технічного вуглецю в зоні k-1 також розраховували по формулі (1). 6 UA 107686 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Потім розраховували висоту рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної VI зони, перейменованої в k-ту зону, по формулі (2). Наявність графіка, зображеного на Фіг. 2а, дозволила визначити міру заповнення бункера 3 газозависсю технічного вуглецю по місцезнаходженню VI (k-тої) зони стрибкоподібного падіння щільності вказаної газозависі, а також виявити розташування висоти рівня газозависі в межах вказаної k-тої зони, яка входить складовою частиною у формулу (3), за допомогою якої визначають рівень газозависі технічного вуглецю ( H yp ) у бункері-ущільнювачі. Для розрахунку рівня газозависі технічного вуглецю у бункері 3 в кожен поточний момент часу використали формулу (3). Таким чином, при заданих геометричних параметрах бункера 3 і вибраних розмірах і-тих зон контролю, а також шляхом виміру гідростатичного тиску у вибраних точках і-тих зон контролю і обчислення величини h отримали необхідні складові для визначення величини H yp . У наведеному Прикладі 1 реалізації заявленого способу величина H yp склала 5,4 м, а 3 щільність газозависі технічного вуглецю в зоні вивантаження бункера дорівнювала 100 кг/м . Отримане значення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері 2 дозволило визначити ступінь його наповнення і забезпечило можливість регулювання роботи технологічного устаткування, зв'язаного з бункером-ущільнювачем, що дозволило оптимізувати процес виробництва гранульованого технічного вуглецю в цілому. Приклад 2 Для здійснення заявленого способу у вертикальному бункері 3 по його висоті виділяли декілька і-тих зон контролю гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю, позначених на Фіг. 1 римськими цифрами від І до VII. Кількість зон контролю і висоту кожної з них встановили, виходячи з конструктивних особливостей бункера 3. У кожній з виділених і-тих зон контролю вимірювали перепад гідростатичного тиску газозависі технічного вуглецю між верхньою і нижньою точками і-тої зони контролю, що дозволило визначити перепад гідростатичного тиску в кожній зоні контролю від І до VII. При цьому щільність вказаної газозависі в кожній і-тій зоні контролю розраховували по формулі (1). На підставі отриманих даних про щільність газозависі технічного вуглецю в кожній і-тій зоні контролю був побудований графік зміни щільності газозависі по висоті бункера 3 (див. Фіг. 2б). На отриманому графіку (лінія В) видно, що в одній з і-тих зон контролю, а саме в IV зоні, було зафіксовано стрибкоподібне падіння щільності газозависі технічного вуглецю. Виявленій IV зоні, в якій зафіксовано стрибкоподібне падіння щільності газозависі, присвоїли найменування k-тої зони. Стрибкоподібне падіння щільності у вказаній k-тій зоні свідчило про знаходження рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної зони в даний момент часу. Для проведення розрахунку висоти рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної k-тої зони визначали середню щільність газозависі технічного вуглецю в зоні, що безпосередньо примикає знизу до kтої зони (III зона), якій присвоїли найменування - зони k-1. Щільність газозависі технічного вуглецю в зоні k-1 також розраховували по формулі (1). Потім розраховували висоту рівня газозависі технічного вуглецю в межах вказаної IV зони, перейменованої в k-ту зону, по формулі (2). Наявність графіка, зображеного на Фіг. 2б, дозволило визначити ступінь заповнення бункера 3 газозависсю технічного вуглецю по місцезнаходженню IV (k-тої) зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі, а також виявити розташування висоти рівня H yp вказаній газозависі в межах вказаної k-тої зони, яка входить складовою частиною у формулу (3), за допомогою якої визначають рівень газозависі технічного вуглецю ( H yp ) у бункері-ущільнювачі 3. Для розрахунку рівня H yp газозависі технічного вуглецю у бункері 3 в кожен поточний момент часу використовували формулу (3). Таким чином, при заданих геометричних параметрах бункера 3 і вибраних розмірах і-тих зон контролю бункера 3, а також шляхом виміру гідростатичного тиску у вибраних точках і-тих зон контролю і обчислення величини h отримали необхідні складові для визначення величини H yp . У наведеному Прикладі 2 реалізації заявленого способу величина H yp дорівнювала 3,5 м, при цьому щільність газозависі технічного вуглецю в зоні вивантаження бункера склала 100 3 кг/м . 7 UA 107686 C2 Отримане значення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері 3 дозволило визначити ступінь його наповнення і забезпечило можливість регулювання роботи технологічного устаткування, зв'язаного з бункером-ущільнювачем, що дозволило оптимізувати процес виробництва гранульованого технічного вуглецю в цілому. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 15 Спосіб визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі шляхом виміру перепаду гідростатичного тиску в шарі вказаної газозависі між зоною завантаження бункера і зоною його вивантаження, який відрізняється тим, що бункер ділять по висоті на зони контролю, в кожній з яких вимірюють перепад гідростатичного тиску вказаної газозависі між верхньою і нижньою точками згаданої і-тої зони контролю, за результатами вимірів визначають перепад гідростатичного тиску в кожній зоні контролю, при цьому щільність газозависі технічного вуглецю в кожній зоні контролю розраховують за наступною формулою: PiH  PiB , i  hi де  i - середня щільність газозависі в і-тій зоні контролю, кг/м3; PiH - тиск в нижній точці і-тої зони контролю, кг/м2; 20 PiB - тиск у верхній точці і-тої зони контролю, кг/м2; h i - висота і-тої зони контролю, м, 25 потім будують графік зміни щільності газозависі технічного вуглецю по висоті бункера, на підставі якого виявляють одну із згаданих і-тих зон контролю, якій присвоюють назву k-тої зони, де відбувається стрибкоподібне падіння щільності, по якому судять про наявність в k-тій зоні рівня газозависі технічного вуглецю, а висоту рівня газозависі в межах вказаної зони розраховують по формулі: PkH  PkB , h  k 1 де 30 h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння його щільності, м,  k 1 - середня щільність газозависі в і-тій зоні контролю, якій присвоюють назву зони k-1, що безпосередньо примикає знизу до k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі 3 технічного вуглецю, кг/м ; PkH - тиск в нижній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 вуглецю, кг/м ; 35 PkB - тиск у верхній точці k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного 2 вуглецю, кг/м , при цьому визначення рівня газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі в кожен теперішній момент часу розраховують по наступній залежності: k 1 H yp   h i  h , i1 40 де H yp - рівень газозависі технічного вуглецю у бункері-ущільнювачі, м; h 1 - сумарна висота і-тих зон контролю (від і = 1 до і = k-1), м, h - висота рівня газозависі технічного вуглецю в межах k-тої зони стрибкоподібного падіння 45 його щільності, м; k - 1 - кількість і-тих зон контролю від зони вивантаження бункера до k-тої зони стрибкоподібного падіння щільності газозависі технічного вуглецю. 8 UA 107686 C2 9 UA 107686 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10