Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи

Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик и>785631

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено160578 (21) 2632055/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.1280. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 071280 (51)М. Кл.

F 27 D 19/00

F 23 N 5/00

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДН 621 78. 5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Украинский государственный проектный институт Метаплургавтоматика (71) Заявитель (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ горения на заданном уровне, поскольку в горении участвует не только воздух, поступающий по трубопроводу, но также воздух, попадающий в рабочее пространство из атмосферы за счет подсосов чере3 неплотности корпуса печи, окна загрузки и выгрузки во время соответствующих операций. Качество также зависит от температуры подогрева в рекуператорах воздуха, идущего на горение, влажности воздуха, порядка размещения заготовок в рабочем пространстве, изменения калорийности топлива и т.д.

В период нагрева металла возможны значительные (20-50Ъ и более) утечки воздуха через неплотности рекуператора. Причем, утечки могут носить непостоянный, случайный характер. В этих условиях будет наблюдаться неудовлетворительное сгорание топлива, что приводит к снижению тепловой мощности печи и перерасходу топлива.

Цель изобретения — повышение КПД печи.

Для достижения этой цели в систему, содержащую датчик регулируемого параметра, например температуры, подключенного к первому сумматору, регулятор топлива, датчики расхода топлива и

Изобретение относится к автоматическому регулированию тепловых объектов и может быть использовано в металлургии и машиностроении.

Известна система регулирования горения с обратной связью по качеству горения топлива — оптической плотностью отходящих продуктов сгорания.

Система включает в себя датчик оптической плотности дымовых газов, регулятор температуры и исполнительный механизм на трубопроводе топлива f1 }.

Известно устройство для управления процессом горения, состоящее иэ датчика температуры, индикатора то- 15 почного процесса и регулятора, управляющего подачей окислителя в зону горения (2) .

Известна также система автоматиче= кого регулирования теплового ре- 2О жима нагревательной печи, состоящая из датчика регулируемого параметра, подключенного к первому сумматору, регулятора топлива, датчиков расхода. топлива и воздуха, подключенных к входам второго сумматора, выход котороГо соединен с регулятором воздуха и корректирующего устройства (3).

Однако известные устройства не обеспечивают поддержание процесса 30

Г. Н. Сидорин, Ю. Б. Палей, B. С . Мчигельск чй и Г. A. Полевой

785631 воздуха, подключенные к входам второго сумматора, выход которого соединен с регулятором воздуха, и корректирующее устройство, вводятся датчик топочного процесса, соединенный с корректирующим устройством, первый выход которого соединен со вторым входом регулятора воздуха, а второй выход— через конечный выключатель исполнительмого механизма подачи воздуха с первым входом регулятора топлива, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора. Конечный выключатель замкнут в крайнем открытом положении исполнительного механизма подачи воздуха.

На чертеже представлена предлагаемая система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи.

Система содержит датчик регулируемого параметра, например термопару 20

1, задатчик 2 температуры, первый сумматор 3, регулятор 4 топлива, исполнительный механизм 5 регулировочного клапана 6 подачи топлива, датчики 7 и 8 расхода топлива и воздуха,,второй д сумматор 9, задатчик 10 соотношения, регулятор 11 воздуха, исполнительный механизм 12 регулировочного клапана

13 подачи воздуха, конечный выключатель 14 датчик 15 топочного процесса, корректирующее устройство 16„ эадатчик 17 режима топочного процесса.

Формула изобретения

1.Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи, содержащая датчик топочного процесса, например, температуры, соединенный со входом первого сумматора, выход которого через регулятор расхода топлива соединен с исполни тельным механизмом, датчики расхода топлива и воздуха,.соединенные со вторым сумматором, выход которого через регулятор расхода воздуха соединен с исполнительным механизмом, корректор, соединенный с регулятором расхода воздуха, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения КПД печи, в нее введен датчик топочного процесса и конечный выключатель, установленный с воэможностью взаимодействия с исполнительным механизмом подачи воздуха, причем датчик топочного процесса через корректор и конечный выключатель соединен c регулятором расхода топлива.

В случае уста нов ив ше гос я режима сигналы термопары 1 и задатчика 2 температуры рав ны. На выходе сумматора 3 сигнал равен нулю. Соответственно на выходе регулятора 4 топлива си нал также равен нулю, и исполнительный механизм 5 находится в определенном положении, обеспечивая постоянный ф расход топлива.

Сумма сигналов датчиков 7 и 8 расхода топлива и воздуха на выходе сумматора 9 соответствует значению уставки эадатчика 10 соотношения и на выходе регулятора 11 воздуха, сигнал равен нулю. Исполнительный механизм

12 находится в неподвижном состоянии, обеспечивая постоянный расход воздуха.

Сигнал датчика 15 топочного процесса соответствует значению сигнала задатчика 17.На выходах корректирующего устройства 16 сигнал равен нулю.

Если под воздействием внешних воэ- у мущений топочный процесс изменился, сигнал датчика 15 не будет соответствовать значению сигнала задатчика 17. и на выходах корректирующего устройства 16 появится;сигнал.

Если воздуха, идущего на горение, 60 достаточно для компенсации возникшего возмущения, регулировочный клапан

13 подачи воздуха открыт не полностью, и конечный выключатель 14 его исполнительного механизма 12 разомкнут. 65

Корректирующий сигнал поступает на второй вход регулятора 11 воздуха, на выходе которого появляется управляющий сигнал, под воздействием которого исполнительный механизм 12 поворачивает регулировочный клапан

13, изменяя расход воздуха. Когда возмущение скомпенсировано, на выходе корректирующего устройства 16 сигнал становится равным нулю.

Если потери воздуха в рекуператоре настолько велики, что при полностью открытом регулировочном клапане 13 поступающего воздуха недостаточно для стабилизации процесса горения, корректирующий сигнал поступает на регулятор воздуха и через замкнутый конечный выключатель 14 на первый вход регулятора 4 топлива, на выходе которого появляется сигнал, под воздействием которого исполнительный механизм 5 поворачивает регулировочный клапан 6, уменьшая расход топлива до стабилизации процесса горения.

Использование коррекции по протеканию топочного процесса выгодно отличает предлагаемую систему автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи от указанного прототипа, так как она обладает воэможностью компенсации возмущений, возникающих в процессе горения топлива. В результате повышения качества и надежности регулирования повысится мощность нагревательных печей, поэтому пОвысится их производительность на 1Ъ и снизится расход топлива на 5Ъ.

2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве датчика топочного процесса она содержит газоанализатор.

785631

1. Патент США М 3861855, кл. F 23 и 5/08, 1966.

Составитель й. Абросимов:

Техред М. Табакович Коррек тор М. Демчик

Редактор С.Титова

Заказ 8825/41 Тираж .671 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

9 409057 кл. F 23 и 5/00, .1970.

3. Авторское свидетельство СССР

М 446718 кл. F 23 и 5/00, 1972.

<прототип).