Система управления тепловым режимом стекловаренной печи

Система управления тепловым режимом стекловаренной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцмалмстических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИ ЕТЕЛЬСТВУ

<1,753793 (61) Дополнительное н авт. свмд-ву (22) Заявлено 1904,78 (11) 2605585/29-33 с присоединением заявки HQ (23) Приоритет

Опубликовано 070880.Бюллетень 1чо 29

Дата опубликования описания 070880

Р1)М, К .

С 03 В 5/24

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 666. 1. 03. . 1: 2/6 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Л.М.Драбкин и IO.Д.Таджиев (71) Заявитель

Ташкентский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ

CTEKJIOBAPIHH0A ПЕЧИ

Изобретение относится к системе управления тепловым режимом ванной регенеративной стекловаренной печи, отапливаемой жидким или газообразным топливом.

Известна система управления тепловым режимом печи, содержащая контур стабилизации расхода топлива и контур автоматической коррекции по температуре в варочной части ванной печи, включающая датчик и задатчик расхода топлива, регулятор, исполнительный механизм, регулирующий клапан на подающем трубопроводе, а также термопару t1J .

Однако эта система не свободна от остаточной неравномерности, связанной с пропорциональным суммированием входных величин.

Известна и другая система управления тепловым режимом стекловаренной печи, содержащая датчик и задатчик расхода топлива, регулятор, датчик расхода стекломассы, датчик.потерь тепла, вычислительное устройство и исполнительный механизм регулирующего клапана на подающем трубопроводе (21 .

Однако, для печей с малой производительностью и ручной выработкой э

Ъ информации о расходе стекЛомассы йэ печи, коэффициенте угара шихты и величине тепла, потребляемого для получения одного килограмма стекломассы, недостаточно для выработки вычислительным устройством объективного задания регулятору топлива, так как помимо перечисленных факторов расход топлива на печь будет определяться температурами пламенного пространства в варочной и выработочной зонах печи, температурой уходящих газов и подаваемого воздуха, расходом топлива, подаваемого на отопление печи, его теплотворностью, вязкостью стекломассы, теплопотерями через стены печи.

Цель изобретения — повышение качества стекломассы.

Эта цель достигается тем, что система управления тепловым режимом стекловаренной печи, содержащая датчик и задатчик расхода топлива, регулятор,датчик расхода стекломассы, датчик потерь тепла, вычислительное устройство и исполнительный механизм регулирующего клапана на подающем трубопроводе, снабжена двумя измерительными блоками, блоком согласования, блоком управления, магнитным пускателем, переключателе1. датчиком вязкости, блоком дифференцирова.ния, датчиками температуры в выработочной части и в варочной части печи, датчиком расхода воздуха, датчиком поступления всздуха, датчиком уходящих газов, и датчиком температуры охлаждающей воды, причем все датчики подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, один иэ входов первого измерительного блока соединен с датчиком расхода топлива, другой вход которого соединен через блок дифференцирования с выходом второго измерительного блока, входы которого соединены с датчиком вязкости и датчиками температуры в варочной части и выработочной части печи, выход первого измерительного блока подключен к одному из входов регулятора, другой вход которого соединен через переключатель с эадатчиком расхода топлива и с выходом вычислительного устройства, а выход регулятора через последовательно соединенные блок согласования, блок управления, магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана.

На чертеже представлена система управления тепловым режимом стекловаренной печи.

Система состоит из регулятора. 1 топлива, измерительных блоков 2, 3, блока 4 дифференцирования, датчика

5 расхода топлива, датчика 6 расхода воздуха, датчиков 7, 8, 9, 10, 11 датчика 12 потери тепла через ограждения, датчика 13 расхода стекломассы, датчика 14 вязкости, эадатчика

15 ручного управления, вычислительного устройства 16, состоящего из блоков умножения, сложения и деления, блока 17 согласующих приставок, блока 18 управления, магнитного пускателя 19, исполнительного механизма

20 регулирующего клапана 21 на подающем топливоприводе и переключателя 22.

Система управления тепловым режимом печи работает следующим образом.

При заданном значении режим- рабо ты печи фактический расход, измеряемый датчиком 5 расхода топлива, соответствует расходу топлива, рассчитываемому вычислительным устройством 16 по уравнению расчета расхода топлива на печь.

С „ С эн + С1 о.с 0 о.B где Q т — теплосодержание вырабатыот ваемой стекломассы, вычисляемой по уравнению чот m Сс с где m —. масса в .рабатываемой стек6 ломассы;

Сс — теплостойкость стекломассы, Щ Ш Б. В 11Л ОКР Б где масса загружаемой шихты; теплостойкость шихты; температура плавления шихты, температура окружающего воздуха; теплота плавления шихты; масса загружаемого боя; теплоемкость боя; теплота плавления боя; потеря тепла в окружающую среду °

Qoc = Qv + тизл потеря тепла через кладку печи

lll

С

bi е пл окр

Л (д

Пl

Б

С

5 A

0ос

KA где коэффициент теплопроводности материала стенки печи, толщина стенки, температура внутренней поверхности стенки; температура наружной поверхности стенки; площадь соответствующей зоны; потеря тепла излучением через рабочие окна.

Г

1 111л

Ч О1 удельный тепловой поток через единицу поверхности окон; площадь поверхности рабочих окон; потеря тепла с охлаждающей мешалку и приборы водой. е вод зад (,, ), теплоемкость охлаждающей воды; расход охлаждающей водЬ1, температура воды при входе в охлаждаемые приборы и мешалку, температура воды при выходе иэ системы охлаждения приборов и мешалки, расход топлива, низшая теплота сгорания топлива, коэффициент присосов воздуха в печь„ расход поступающего в печь воздуха, температура поступающего воздуха, теплоемкость воздуха, объем уходящих газов„ где g,где

В

Q.— р

Vso3 воз — температура стекломассы;

0 — теплосодержание энлотермиунл ческих процессов, протекающих в печи, вычисляются по уравнению

0 энд=111 и Сц(.1ги gap) 753793

10

4с

Cz„ — теплоемкость уходящих газов, — температура уходящих газов.

Также к измерительному блоку 2 регулятора 1 топлива через блок 4 дифференцирования подключен корректирующий сигнал по температуре в нарочной 7 и выработочной 8 частях печи,а также сигнал по вязкости стекломассы от датчика 14. В заданном режиме эти сигналы и их сумма на выходе измерительного блока 3 равны постоянной величине, н результате чего на выходе дифференциатора 4 корректирующий сигнал ранен нулю и система находится в равновесии. Отклонение одного из параметров от заданного значения приводит к возникновению сигнала ошибки рассогласования в регулятора 1 топлива.

Этот сигнал преобразуется по Пи-закону и через блок 17 согласующих приставок выдается на блок 18 управления, который связан с магнитным пускателем 19. Магнитный пускатель управляет исполнительным механизмом

20 регулирующего органа 21 на подающем трубопроводе топлива. Переключатель 22 служит для подключения к регулятору эадатчика ручного управления н случае выхода из строя вычислительного устройства.

Применение корректирующего сигнала по температуре и вязкости стекломассы для управления тепловым режи-. мом печи приводит к улучшению качества стекломассы, за счет создания температурной однородности ее н выработанной части применительно к печам с ручной выработкой изделий, что принципиально недостижимо и известном устройстве.

Ъ

Таким образом, вычислительное устройство выдает регулятору топлива сигнал более объективный, тем самым обеспечивая экономичность работы печи.

Предположим,. что изменились условия работы печи — отсутствует выработка стекломассы в ночное время суток. Это вызовет изменение температурных параметров режима печи и как результат — новое значение сигнала требуемого расхода топлива на выходе вычислительного устройства.

Разбаланс фактического и нового заданного значения расхода топлива и регуляторе приводит н движение регулирующий орган на подающем трубопроводе, который .ум .льшит подачу газа. После уменьшения расхода топлива система придет в новбе заданное состояние.

Формула изобретения

Система управления тепловым режимом стекловаренной печи, содержащая датчик и эадатчик расхода топлива, регулятор, датчик расхода стекломассы, датчик потерь тепла, вычислительное устройство и исполнительный механизм регулирующего клапана на подающем трубопроводе, о тл и ч а ю ul а я с я тем, что, с целью повышения качества стекломассы, она снабжена двумя измерительными блоками, блоком согласования, блоком управления, магнитным пускателем, переключателем, датчиком вязкости, блоком дифференцирования, датчиками температуры в выработочной части и в нарочной части печи, датчиком расхода воздуха, датчиком поступления воздуха, датчиком уходящих газов и датчиком температуры охлаждающей воды, причем все,датчики подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, один из входов первого измерительного блока соединен с датчиком расхода топлива, другой вход которого соединен через блок дифференцирования с выходом второго измерительного блока, входы которого соединены с датчиком вязкости и дат чиками температуры в нарочной части и выработочной части печи, выход первого измерительного блока подключен к одному из входов регулятора, другой вход которого соединен через переключатель с задатчиком расхода топлина и с выходом вычислительного устройства, а выход регулятора через последовательно соединенные блок согласования, блок управления, магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана.

Источники. информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Зезин M.A. Схемы автоматического регулирования процессов варки стекла. M., 1970, с. 17-19.

2. Авторское свидетельство СССР

Р359458, кл. С 03 В 5/24, 1968.

753793

Составитель Л.Шарова

Текред Н. Ковалева Корректор О. Кови нская

Редактор Т.Портная

Филиал ППП "Патент", F, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5013/5 Тираж 528 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5