1.6.2.2. Функциональные схемы автоматизации варочных котлов

Непрерывный варочный процесс предъявляет повышенные требования к точности соотношений, подаваемых на варку количеств древесины и ще­лочи, к поддержанию температурного режима и стабильности движения щепы, требует переработ­ки большого объема информации и внимательного обслуживания. Поэтому варочные котлы оснаща­ются большим количеством средств контроля и управления параметрами технологического режи­ма варки, аппаратурой дистанционного управле­ния. На рис. 1.82 представлена функциональная схема автоматизации процесса непрерывной варки целлюлозы в гидравлическом варочном котле типа Kamur с зоной горячей диффузионной промывки массы. Отсортированная щепа из древесно-подго-товительного отдела транспортером подается в бун­кер щепы 1 варочного котла, в нижней части ко­торого имеется загрузочная воронка, снабженная вибраторами. Из воронки щепа поступает в доза­тор щепы 2. Число оборотов дозатора регулирует­ся в соответствии с требуемой производительнос­тью регулятором скорости вращения SIC-1.

Из дозатора щепа поступает в ПНД, предна­значенный для непрерывной подачи щепы в про­парочную камеру и обеспечения в пропарочной ка­мере 3 избыточного давления 0,12...0,15 МПа. Ско­рость вращения ПНД поддерживается пропор­ционально скорости вращения дозатора щепы с помощью регулятора SIC-2. В пропарочной каме­ре 3 осуществляются пропарка, нагрев щепы и вы­теснение воздуха из пор древесины для улучшения пропитки щепы варочным щелоком. Пропарка про­изводится паром, образующимся от вскипания чер­ного щелока в испарительном циклоне. При недо­статке вторичного пара в пропарочную камеру до­бавляется свежий пар низкого давления. Давле­ние пара в пропарочной камере поддерживается регулятором давления PIC-3, регулирующим сдув-ку паровоздушной смеси в терпентинный конден­сатор и расход свежего пара в пропарочную камеру путем одновременного воздействия на регулирую­щие клапаны, установленные на соответствующих трубопроводах. Вытесненный воздух удаляется из пропарочной камеры через сдувочную сетку, пре­дотвращающую попадание опилок и мелкой щепы в трубопровод, по которому паровоздушная смесь направляется на улавливание скипидара и утили­зацию тепла. Пропаренная щепа шнеком пропа­рочной камеры передвигается в сепаратор для улав­ливания камней и других посторонних включе­ний — камнеловушку 4. Отделение тяжелых вклю­чений производится за счет промывки щепы циркулирующим щелоком в системе верхней пита­тельной циркуляции, в которой также осуществ­ляется очистка щелока от песка в песколовушке 6 и взвешенных частиц (мелочи, опилок) в вынос­ных ситах 5. Промытая в сепараторе щепа посту­пает в загрузочную горловину, являющуюся пере­ходным устройством от сепаратора к ПВД и обес-

1 — бункер щепы; 2 — дозатор; 3 — пропарочная камера; 4 — камнеловушка; 5 — выносные сита; 6 — песколовушка; 7 — бак варочного щелока; 8 — насосы; 9 — подогреватели щелока и щепы; 10 — загрузочное устройство; 11 — испарительные циклоны; 12 — варочный котел; 13 — подогреватель промывного щелока;

14 — выдувной резервуар; 15 — выгружатель массы; 16 — донный шабер

печивающую подачу щепы в карманы ротора ПВД потоком циркулирующего щелока.

Уровень щелока в загрузочной горловине под­держивается постоянным с помощью регулятора ЫС-4. Поддержание постоянного уровня жидко­сти в загрузочной горловине в пределах 60...70 % шкалы датчика предотвращает возникновение гид­равлических ударов. На загрузочной горловине ус­тановлены также дополнительные датчики для контроля допустимого верхнего уровня щепы (ра­диоактивный уровнемер LRA-5) и нижнего допус­тимого предела уровня жидкости ЫА-6. При вы­ходе за допустимые пределы уровня щепы или

дкости подается звуковая сигнализация и сра­батывают блокировки, отключающие ПВД и сбло­кированные с ним насос загрузочной горловины, шнек пропарочной камеры и дозатор щепы. Уро­вень жидкости в горловине контролируется также по месту с помощью водомерного стекла LG-7. Рас­ход щелока в малой загрузочной циркуляции «ПВД— песколовушка—выносные сита—камнеловушка— загрузочная горловина» контролируется измерите­лем расхода FI-8.

ПВД служит для непрерывной подачи щепы в варочный котел и является запорным устройством между пропарочной камерой, где поддерживается

ление 0,12...0,15 МПа, и варочным котлом, ра­ботающим под давлением 1,1...1,3 МПа. Питатель :оетоит из корпуса и ротора. Корпус питателя имеет два окна в горизонтальной и два окна в верти­кальной плоскости. Нижнее окно в горизонталь-оскости снабжено шлицевым ситом для от­бора циркулирующего щелока. В корпусе враща­ется конический ротор. Ротор имеет четыре каме­ры, каждая из которых смещена на 45°. Часть черного щелока, поступающего со щепой в карман ротора питателя при вертикальном положении, фильтруется через сито и циркуляционным насо­сом направляется на очистку от песка и древесной

ючи. При повороте ротора на 90° щепа из кар­мана ротора захватывается потоком высокого дав-: ния от транспортирующего насоса и подается в загрузочное устройство варочного котла.

Число оборотов ПВД поддерживается коорди­нирование со скоростью вращения дозатора щепы с помощью регулятора SIC-9. Для предотвраще-шжя образования пробки щепы и гидравлических ларов в верхней питательной циркуляции конт­ролируются расход щелока FIA-10, температура TR-11 и давление PI-12. При снижении расхода щелока в загрузочной циркуляции ниже допусти­мого значения срабатывает блокировка, отключа­ющая ПВД и сблокированное с ним оборудование (см. выше). Шаровые запорные клапаны загрузоч­ной циркуляции HS-13, HS-14 и выдувной клапан HS-15, управляемые дистанционно с пульта уп­равления, открываются только после создания в загрузочных трубопроводах и в трубопроводе вы­дуваемой массы противодавления, равного 0,2... ...0,3 МПа. Датчики давления — прессостаты, ис­пользуемые в схемах блокировок, устанавливают­ся на трубопроводах рядом с шаровыми запорны­ми клапанами (на рис. 1.82 не показаны). Прессо­статы служат также для предотвращения повыше­ния давления в варочном котле. При превышении давления выше допустимого они отключают насо­сы высокого давления подачи варочного и промыв­ного щелока в котел.

Шнеком, вращающимся внутри загрузочного устройства 10, щепа направляется в варочный ко­тел 12 и, укладываясь по сечению котла, образует в соответствии с формой котла вертикальный столб древесного материала пористой структуры. Уровень столба щепы в верхней части котла контролирует­ся в пределах 0...1,2 м с помощью вращающейся штанги, прикрепленной к концу шнека загрузоч­ного устройства. При этом угол скручивания упру­гой штанги относительно вала шнека, зависящий от величины ее погружения в верхнюю часть стол­ба, преобразуется в стандартный сигнал датчика уровня nj,enbiLi?-26\ Косвенным показателем уров­ня щепы в верхней части котла служит также зна­чение силы тока нагрузки загрузочного шнека (на рис. 1.82 не показана).

Щелок, доставивший щепу в загрузочное устрой­ство, проходит сквозь сито и вновь подается к ПВД, циркулируя таким образом в системе загрузки.

Белый и черный щелок в количестве, обеспечи­вающем задаваемые соотношения «щелочь—древе­сина» и «жидкость—древесина», подаются в бак варочного щелока 7. Расходы щелоков устанавли­ваются регуляторами FRCA-17, FRC-18. Сюда же через клапан регулятора уровня ЫС-4 поступает избыток щелока, вытесняемого щепой из загру­зочной горловины, и утечка щелока из варочного котла через зазоры ротора и корпуса ПВД. Из бака варочного щелока 7 насосом высокого давления 8 щелок закачивается в верхнюю часть варочного кот­ла в пространство, отделенное от щепы ситом за­грузочного устройства. Поддержание постоянного уровня щелока в баке регулятором ЫС-19 осуще­ствляется путем изменения расхода щелока высо­кого давления FI-20, что обеспечивает баланс по­дачи щелочи и жидкости в варочный котел со сто­роны белого, черного щелока или щелока из за­грузочной горловины. Часть щелока высокого давления поступает в загрузочную циркуляцию, а другая часть вместе со щепой направляется в ва­рочный котел.

Под действием собственного веса щепа медлен­но продвигается вниз, пропитывается щелочью и доходит до зон нагрева. Верхняя и нижняя зоны нагрева имеют свои пояса со шлицевидными сита­ми. Каждый пояс горизонтально разделен на две половины. На выходных штуцерах установлены регулирующие заслонки SC-21, управляемые про­граммным переключателем. Отбор щелока произ­водится попеременно с обеих половин поясов сит с интервалами, равными 1,0...1,5 мин. Поочередный отбор щелока способствует очищению сит и пре­дотвращает от забивания их древесной мелочью. Температура нагрева щелока и щепы внутри ва­рочного котла поддерживается за счет циркуляции щелоков через подогреватели при помощи насосов. Нагретый щелок по центральным циркуляционным трубам подается в центр зон нагрева и движется в радиальном направлении от центра к периферии. Температура щелока на выходе из подогревателей регулируется автоматически регуляторами TRC-22, TRC-23 посредством изменения расхода пара высо­кого давления, поступающего в подогреватели.

Равномерность нагрева щепы по сечению котла зависит от кратности циркуляции щелока в зонах нагрева, т. е. от величины расходов циркулирую­щих через подогреватели щелоков 9. Требуемые расходы щелоков в нагревательных циркуляциях поддерживаются регуляторами FIC-24, FIC-25, а равномерность нагрева щепы контролируется по температуре щелока на выходе из котла до подогре­вателей зон нагрева TR-26, TR-27. Для оперативно­го контроля стадии пропитки щепы в верхней на­гревательной циркуляции устанавливается измери­тель концентрации эффективной щелочи QR-28.

За зонами нагрева следует зона варки. В этой зоне нагретая щепа, окруженная щелоком, под­вергается варке в течение времени прохождения от нижней зоны нагрева до зоны экстракции. В зоне экстракции крепкий варочный щелок, образовав­шийся в процессе варки, вытесняется поступаю­щим снизу промывным щелоком в испарительные циклоны — верхний и нижний. Объем отбираемо­го из варочного котла щелока в циклоны-испарите­ли 11 регулируется расходомерами FRC-29, FIC-30, воздействующими на регулирующие клапаны, ус­тановленные на соответствующих трубопроводах. Температура отбираемых щелоков контролируется с помощью платиновых термометров сопротивле­ния TR-31, TR-32. Непрерывный контроль состоя­ния чистоты сит экстракции и признаков замедле­ния движения массы в зоне экстракции щелока осуществляется датчиками перепада давления на каждом сите экстракции DPIA-33, DPIA-34.

Щелок, поступивший в верхний испарительный циклон, из-за разности давлений вскипает. Пары вскипания используются для пропаривания щепы в пропарочной камере, а щелок перетекает в ниж­ний испарительный циклон. В нем в результате перепада давления происходит вторичное вскипа­ние щелока. Пары вскипания после нижнего цик­лона направляются на конденсацию в терпентин­ный конденсатор, а щелок откачивается на выпар­ку. Уровень щелока в испарительных циклонах поддерживается регуляторами LIC-35, ЫС 36. Ко­личество щелока, направляемого на выпарку, кон­тролируется расходомером FR 37.

В охлажденной промывным щелоком щепе про­цесс варки приостанавливается, и сваренная масса из зоны экстракции поступает в зону диффузион­ной промывки. В этой зоне навстречу опускающе­муся потоку сваренной массы поднимается поток промывного щелока, который на своем пути за счет процесса диффузии извлекает из массы продукты реакций делигнификации и остаточную щелочность. Промывной щелок в конце пути совместно с вы­тесненным им свободным крепким черным щело­ком, поступившим с массой из зоны варки, через сита экстракции отбирается в испарительные цик­лоны. Для лучшего вытеснения щелока из цент­ральной части потока массы предусмотрена прину­дительная циркуляция промывного щелока ана­логично нагревательным циркуляциям. В прину­дительной циркуляции контролируются расход промывного щелока {FI-38) и температура (TR-39).

Промывной щелок, получаемый после промыв­ки целлюлозы на промывном оборудовании (ва-ккуум-фильтры, фильтры давления, диффузоры, шнек-прессы), имеет температуру около 80 °С, а для эффективной промывки массы в зоне диффузи­онной промывки требуется температура 125...135 °С. Поэтому поступающий снизу в зону промывки сла­бый щелок подогревается до заданной температу­ры, которая поддерживается с помощью регулято­ра температуры TRC-40. Подогрев щелока осуще­ствляется в теплообменнике, аналогично варочным нагревательным циркуляциям.

За зоной диффузионной промывки следует зона охлаждения и выгрузки массы, в которой движу­щаяся вниз сваренная и частично промытая масса с помощью разгрузочного устройства и потока про­мывного разбавляющего щелока транспортируется к выдувному отверстию, расположенному в центре днища. Из выдувного отверстия разбавленная масса под действием давления в котле выдувается в вы-гружатель с быстроходной мешалкой, перемешивает­ся и через регулирующие клапаны, управляемые регуляторами расхода FRC-41, FRC-42, по одной из двух выдувных линий направляется в выдув­ной резервуар и далее на окончательную промывку массы.

Поток промывного щелока создается насосом высокого давления и регулируется регулятором гидравлического давления в котле PIC-43, поддер­живающем жидкостной баланс щелоков, подавае­мых и отбираемых из котла. Промывной щелок подается через горизонтальные и донные кольце­вые спрыски внизу котла и делится на две части. Одна из них разбавляет массу и направляется к выдувному отверстию, другая — вверх по котлу, создавая поток промывки. Часть промывного ще­лока для разбавления массы подается также в ли­нию выдувки через дистанционно управляемый кла­пан HI-44. Количество промывного щелока, прохо­дящего через клапан регулятора гидравлического давления PIC-43 и горизонтальные спрыски внизу котла, контролируется расходомером FI-45, а рас-

. д промывного щелока через донные спрыски кот­ла для разбавления массы регулируется на задан­ном уровне с помощью регулятора FIC-46.

Число оборотов разгрузочного устройства 16 (дон­ного шабера) регулируется регулятором SIC-47 и используется для управления концентрацией вы-аемой массы, а расход выдуваемой массы зада­ется из условия обеспечения определенной скорос­ти движения щепы в котле. Величины расхода и концентрация массы определяют текущую произ-а длительность варочного котла. Концентрация мас­сы в линиях выдувки контролируется с помощью

^.мерителей QR-48, QR-49 роторного типа с вра­щающимися в потоке массы крыльчатками специ­ального профиля. Контроль температуры массы в линии выдувки в пределах 80...90 °С осуществля­ется с помощью платинового термометра сопротив­ления TR-50. Уровень массы в выдувном резервуа­ре 14 поддерживается согласованно с производи-льностью варочного котла и промывного обору­дования и контролируется измерителем Ы-51.

Для оперативного контроля потребления пара высокого и низкого давления и параметров пара предусмотрена установка соответствующих измери­телей расхода napaFJf?-52, FR-53, давления — PI-54, Р155 и температуры — TR-56, TR-57.

На рис. 1.83 представлена функциональная схе­ма автоматизации процесса непрерывной варки цел­люлозы в двухсосудном варочном котле типа Kamur с парожидкостной фазой. Линия загрузки щепы

ряухсосудного варочного котла и функциональная ма ее автоматизации аналогичны рассмотрен­ным выше (см. рис. 1.82) для однососудного ва­рочного котла, поэтому на рис. 1.83 они не пока­заны. Основное отличие линии загрузки щепы со­стоит в том, что пропаренная щепа из пропароч­ной камеры и варочный щелок подаются с помощью ПВД и насоса высокого давления не в варочный котел, а в загрузочное устройство отдельно уста­новленной пропиточной колонны 1. Пропиточная колонна предназначена для глубокой жидкостной пропитки щепы варочным щелоком под высоким давлением. Гидравлическое давление в колонне со­здается насосом высокого давления. В период пус­ка требуемое гидравлическое давление устанавли­вается с помощью регулятора PIC-1, осуществля­ющего сброс избытка щелока в нижний испари­тельный циклон. В дальнейшем, во время непре­рывной работы, давление в пропиточной колонне следует за давлением варочного котла, так как они соединены трубопроводами транспортирующей цир­куляции. Клапан регулятора PIC-1 в этом случае закрыт и работает лишь как предохранительный клапан.

Продолжительность пропитки щепы зависит от производительности варочной установки и может составлять от 25 до 60 мин. Она также зависит от уровня щепы в пропиточной колонне. Уровень щепы в верхней части колонны контролируется, как и в гидравлическом варочном котле, с помощью вра­щающейся штанги LRA-2, приваренной к шнеку загрузочного устройства. Для контроля уровня ис­пользуется также значение силы тока нагрузки за­грузочного шнека.

Щепа выгружается из пропиточной колонны разгрузочным устройством 5, расположенным в ее нижней части, и транспортируется щелоком от насоса загрузочной циркуляции в загрузочное уст­ройство 6 варочного котла 12. Для облегчения вы­грузки в нижнюю часть колонны через горизон­тальные спрыски подается циркулирующий щелок. Количество щепы, подаваемой из колонны в ко­тел, регулируется изменением числа оборотов ша­бера разгрузочного устройства и изменением рас­хода щелока через спрыски. Задаваемое число обо­ротов шабера и расход щелока на спрыски поддер­живаются соответствующими регуляторами SIC-3 и FIC-4.

Загрузочное устройство варочного котла инвер­тированного типа имеет вертикальный вращающий­ся шнек, помещенный в цилиндрическое сито. Щепа подается в нижнюю часть, перемещается вверх с помощью шнека и пересыпается в котел. Щелок отбирается через сито, предварительно нагревает­ся в поверхностном теплообменнике и циркуляци­онным насосом возвращается вниз колонны и в загрузочный трубопровод. Распределение подачи щелока в колонну и в загрузочный трубопровод осуществляется дистанционным управлением сте­пени открытия клапана HI-5. Нагрев транспорти­рующего щелока в загрузочной циркуляции до за­данной температуры производится с помощью ре­гулятора TRC-6, воздействующего на подачу пара в подогреватель 2. В транспортирующей циркуля­ции контролируется давление PIA- 7, расход щело­ка FIA-8 с сигнализацией предельных значений и температура щелока до подогревателя TR-12. Рас­ход FIA-8 сблокирован с работой разгрузочного ус­тройства варочного котла. При уменьшении рас­хода ниже нижнего допустимого предела шабер разгрузочного устройства котла останавливается.

1 — пропиточная колонна; 2 — подогреватель; 3 — подогреватель варочного щелока; 4 — подогреватель промывного щелока; 5 — разгрузочное устройство пропиточной колонны; 6 — загрузочное устройство варочного котла; 7 — компрессор; 8 — испарительные циклоны; 9 — диффузор; 10 — поддиффузорная емкость; 11 — бак фильтрата; 12 — варочный котел; 13 — выгружатель массы

Уровень жидкости в цилиндрическом сите загру­зочного устройства котла контролируется и поддер­живается постоянным регулятором LICA-9. Когда уровень жидкости в цилиндрическом сите падает, открывается клапан регулятора уровня, установлен­ный на трубопроводе подачи промывного щелока в транспортирующую циркуляцию от насоса высоко­го давления. При восстановлении заданного уровня жидкости клапан регулятора закрывается.

В настоящее время в составе функциональной схемы автоматизации обычно предусматривается ; тема автоматической стабилизации концентра­ции эффективной щелочи после стадии пропитки щепы в пропиточной колонне. Она включает в себя регулятор QRC-10 с автоматическим измерителем концентрации эффективной щелочи в линии вы­грузки щепы, электромагнитный расходомерFRC-11

я измерения и регулирования подачи части бе­лого щелока (10 % от общего количества) в обрат­ную транспортирующую циркуляцию варочного котла, регулирующий клапан для управления рас-i лом добавочного белого щелока, высоконапорный насос небольшой производительности для подачи части белого щелока в транспортирующую цирку­ляцию с гидравлическим давлением 1,1...1,3 МПа.

В верхнюю часть котла подается острый пар высокого давления для дальнейшего нагрева в па­ровой фазе пропитанной щепы. Нагрев щепы до заданной температуры осуществляется с помощью регулятора TRC-14 путем изменения расхода пара в верхнюю часть котла. Управление температурой в паровой фазе может быть выполнено также по

кадной схеме, согласно которой выход с регу­лятора температуры TRC-14 поступает в качестве задания регулятору расхода пара FRC-15 в верх­нюю часть котла.

Стабильные параметры в верхней части котла — температура и давление в паровой фазе, уровень щепы и жидкости — очень важны для обеспече­ния дальнейшего стационарного продвижения щепы в жидкой фазе, достижения стабильного вре­мени варки и равномерного качества целлюлозы.

Давление в верхней части котла создается по-

ей пара для нагрева щепы в паровой фазе, не-.:аляемыми при пропарке щепы воздухом и ски­пидаром. Большое количество газов образуется так­же в процессе варки и в самом котле и скапливает­ся в его верхней части. В результате давление вверху котла обычно выше давления насыщенного пара, соответствующего температуре в паровой фазе. Из-за большого количества источников нестабильности оно нередко изменяется в ту или иную сторону.

Для поддержания постоянного давления предус-лтривается регулятор PRC-16, осуществляющий "рос парогазовой смеси из верхней части котла в пропарочную камеру. При этом давление обычно поддерживается на 0,05...0,10 МПа выше давле­ния насыщенного пара, соответствующего задава­емой температуре в паровой фазе, чтобы не Допус­тить вскипания щелока внутри котла. Если в ус­тановке возникают ситуации, когда количество ней­тральных газов и пара недостаточно для достижения желаемого давления, то включается в работу вто­рой регулятор давления PIC-17. Этот регулятор за счет подачи через регулирующий клапан сжатого воздуха от компрессора 7 поднимает давление вверху котла до требуемого значения. Обычно давление в воздушном резервуаре компрессора поддерживает­ся на 0,2...0,3 МПа выше, чем давление в котле. При достижении такого давления компрессор вы­ключается, а при падении давления — включается. Следует отметить, что подача воздуха от компрес­сора должна производиться как можно реже, так как воздух оказывает негативное влияние на про­цессы пропитки, нагрева и варки щепы. Кроме ре­гуляторов PRC-16, PIC-17 давление вверху котла контролируется манометрическим датчиком PI-18.

Уровень щепы в паровой фазе котла контроли­руется радиоактивной измерительной системой LRA-19, непрерывно фиксирующей границу разде­ла паровой и твердой фаз в верхней части котла. Поддержание уровня щепы в пределах 60...80 % шкалы датчика производится за счет изменений расхода массы в линии выдувки и ее концентра­ции. Для предупреждения перегрузки шнека за­грузочного устройства котла предусмотрен радио­активный сигнализатор верхнего допустимого пре­дела уровня щепы в котле LA-20.

Из зоны паровой фазы щепа поступает в зону жидкостной фазы, где продолжается ее дальней­шая варка. Уровень жидкости в котле поддержи­вается ниже уровня щепы. Разница между уровня­ми щепы и щелока должна находиться в пределах 1,0...1,5 м. При большей высоте надводной части столба щепы в паровой фазе, т. е. при низком уров­не щелока в котле, происходит чрезмерное уплот­нение нижней части столба щепы, нарушается ста­ционарность движения щепы, затрудняется вы­грузка целлюлозы из котла с образованием боль­шого количества непровара в массе. Для контроля и управления уровнем жидкости в котле предус­матривается измерение общего уровня щелока в котле датчиком перепада гидростатического давле­ния LI-21 и регулирование уровня жидкости в верх­ней части котла регулятором ЫС-22. Наиболее эффективным управляющим воздействием на уро­вень жидкости в котле считается изменение вели­чины отбора щелока либо в оба испарительных циклона 8, либо в верхний циклон, либо в ниж­ний. Управление уровнем жидкости в котле может быть реализовано по каскадной схеме, как это по­казано на рис. 1.83. В этом случае выход с регуля­тора уровня жидкости в котле ЫС-22 подается в качестве задания регулятору FIC-23 расхода щело­ка, отбираемого из котла в верхний испаритель­ный циклон.

Окончательный нагрев щепы в жидкой фазе до температуры варки производится в зоне варочной циркуляции. Схема нагрева щепы такая же, как у гидравлического варочного котла. Щелок из котла отбирается через периферийные сита, нагревается в поверхностном подогревателе 3 до заданной тем­пературы и возвращается в зону по центральной трубе. Для предотвращения забивания щепой сита разделены на две кольцевые зоны, работающие по­очередно. Переключение сит производится с интер­валом 1,0...1,5 мин с помощью регулирующих за­слонок SC-24, управляемых программным переклю­чателем. Заданные температуры щелока на выходе из теплообменника и расход щелока в нагреватель­ной циркуляции поддерживаются регуляторами TRC-25 и FIC-26.

Устройство зоны диффузионной промывки мас­сы в котле с парожидкостной фазой существенно не отличается от зоны горячей диффузионной про­мывки гидравлического варочного котла. Пройдя паровую и жидкостную зону варки, сваренная мас­са поступает в зону отбора щелока. Здесь процесс варки прекращается. Образовавшийся в процессе варки горячий крепкий щелок вытесняется в ра­диальном направлении к ситам отбора и замеща­ется слабым холодным щелоком, поднимающимся из зоны диффузионной промывки. Для эффективно­го вытеснения щелока из центральной части потока массы предусмотрена принудительная циркуляция промывного щелока аналогично нагревательной цир­куляции. В верхней промывной циркуляции регули­руется расход щелок а 2*70-27 и контролируется тем­пература регулятором TR-28.

Крепкий горячий варочный щелок отбирается через сита в испарительные циклоны (в верхний и нижний) по такому же принципу, как и в гидрав­лическом котле. Количество отбираемого щелока в циклоны регулируется расходомерами FIC-23, FIC-29. В циклонах за счет разности давления про­исходит вскипание щелока. Пары вскипания из верхнего циклона используются для пропарки щепы в пропарочной камере, а из нижнего отводятся в терпентинный конденсатор. Щелок из верхнего циклона перетекает в нижний циклон, а из послед­него откачивается насосом на выпарку. Уровни щелока в испарительных циклонах поддержива­ются регуляторами LIC-30, LIC-31, расход щелока на выпарку контролируется расходомером FR-32.

Промывка целлюлозной массы осуществляется промывным щелоком, движущимся вверх по кот­лу от самой нижней части котла до зоны отбора щелока в испарительные циклоны. Нагрев промыв­ного щелока до температуры 125...135 °С для ин­тенсификации процесса диффузии растворенных органических веществ из внутренних каналов и пор волокон производится в подогревателе нижней про­мывной циркуляции 4. Щелок из котла отбирает­ся через сито, прокачивается насосом через подо­греватель и возвращается по центральной трубе через разгрузочное устройство котла в центр про­мывной зоны. Заданная температура щелока на выходе из подогревателя поддерживается регуля­тором TRC-23 за счет изменения расхода пара в подогреватель. Расход циркулирующего щелока ре­гулируется расходомером FIC-34.

Промывной щелок, так же как и в гидравли­ческом котле, подается через донные и горизон­тальные спрыски в нижнюю часть котла и в ли­нию выдувки через дистанционно управляемый клапан HI-35. Количество промывного щелока ре­гулируется регуляторами расхода FIC-36, FIC-37 в зависимости от желаемых фактора разбавления при промывке целлюлозы и концентрации массы в зоне выгрузки из котла. В результате стабилизации подачи промывного щелока гидродинамическая об­становка в нижней части котла с паро-жидкостной фазой значительно стабильнее, чем в гидравличе­ском котле. Регулирование давления в последнем сопровождается большими колебаниями расхода щелока через горизонтальные спрыски.

Выгрузка массы из нижней части варочного кот­ла осуществляется с помощью шабера разгрузоч­ного устройства. Число оборотов шабера регулиру­ется электронным регулятором SIC-38 в пределах 3,0...6,0 об/мин, что позволяет изменять концент­рацию и количество выдуваемой массы. Для уп­равления расходом и концентрацией массы в ли­ниях выдувки используются регуляторы с элект­ромагнитными расходомерами FRC-39, FRC-40 и измерители концентрации массы QR-41, QR-42.

Для оперативного контроля температурного ре­жима варки целлюлозы устанавливается ряд тем­пературных датчиков в различных точках по вы­соте котла. К ним относятся:

• TR-43 — измерение и регистрация темпера­туры в жидкой фазе вверху котла;

• TR-44 — измерение температуры щелока на выходе из котла до подогревателя варочной цир­куляции;

• TR-45, TR-46 — измерение температуры от­бираемых щелоков в верхний и нижний испари­тельные циклоны;

• TR-47 — измерение температуры щелока на выходе из котла в нижней промывной циркуляции;

• TR-48 — измерение и регистрация темпера­туры массы в линии выдувки.

Все теплообменники оснащаются регуляторами уровня конденсата в конденсационных горшках.

Нагрузка электродвигателей приводов оборудова­ния и насосов контролируется амперметрами (на схеме они не показаны).

Контроль стационарности движения щепы по варочному котлу и обнаружение «зависаний» щепы и массы на циркуляционных ситах, ситах отбора щелока в испарительные циклоны осуществляется с помощью измерений перепадов давлений датчи­ками DPIA-49, DPIA-50, DPIA-51, DPIA-52 на этих ситах. Суммарный расход пара высокого давления на подогрев щелока в теплообменниках зон нагре­вательных циркуляции контролируется расходоме­ром FR-53.

Двухсосудные варочные котлы, так же как и однососудные, оснащаются запорной арматурой, управляемой дистанционно с пульта управления. К ней относятся:

• HS-54 — запорный клапан на трубопроводе загрузочной циркуляции пропиточной колонны (на­порная сторона);

• HS-55 — запорный клапан на трубопроводе загрузочной циркуляции пропиточной колонны (от­сасывающая сторона);

• HS-56 — запорный клапан на трубопрово­дах подачи варочного щелока высокого давления в пропиточную колонну;

• HS-57 — дистанционно управляемый раз­личной степенью открытия клапан на трубопрово­де выпуска газов и воздуха из пропиточной колон­ны в пропарочную камеру в период пускового ре­жима;

• HS-58 — запорный клапан на трубопроводе транспортирующей циркуляции варочного котла (напорная сторона);

• HS-59 — запорный клапан на трубопроводе транспортирующей циркуляции (отсасывающая сторона);

• HS-60 — запорный клапан на выдувной тру­бе после варочного котла.

Клапаны HS-54, HS-55, HS-60 сблокированы с реле давления и не могут быть открыты до тех пор, пока давление в трубопроводах не поднимет­ся до значения, на которое устанавливается реле давления.

Выдуваемая из котла масса по одной из двух линий обычно направляется либо в выдувной ре­зервуар, либо в диффузор 9 для дальнейшей про­мывки. На рис. 1.83 в качестве примера показан установленный на поддиффузорной емкости 10 двухступенчатый промывной диффузор, работаю­щий под атмосферным давлением. Промывной ще­лок с первой ступени промывки диффузора направ­ляется в бак фильтрата 11. Основное количество фильтрата из бака используется для промывки цел­люлозы в варочном котле. Небольшая часть сме­шивается с крепкимчерным щелоком из нижнего испарительного циклона и направляется на вы­парку.

Пуск и останов варочных котлов, работающих при высоких значениях температуры и давления, производится в строгом порядке по особым инст­рукциям. Для успешного управления варочными котлами необходимо понимание взаимосвязи мно­гочисленных параметров технологического режи­ма, знание теоретических основ непрерывной вар­ки целлюлозы, опыт работы. Поэтому обслужива­ющий персонал — операторы-варщики — должны иметь техническое образование и высокую квали­фикацию.