Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи

Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВ

COIO3 CO44TCIIIIX

Социалистических

Рвспублик

1870463 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 7856

51)М; Ял.З (22) Заявлено 22.11. 79 (21) 2873764/2 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет—

Государственный комнтет

СССР но делам нэобретеннй. и открытнй

С 21 0 11/00

Опубликовано 071081. Бюллетень Н9

3) УДК621. 78. 5 (088. 8) Дата опубликования описания 07.10.81 (72) Авторы изобретения

Ю.Б.Палей, В.С.Шмигельский, Г.H.Ñèäîðèí и Г.A.Ïîëåâîé (71) Заявитель

Украинский государственный проектный институт Металлургавтоматика - (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕПЛОВОГО РЖХИМА НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при автоматизации пламенных нагревательных печей металлургической и машиностроительной промышленнсоти.

По основному авт. св. 4 785631 известна система айФоматического регулирования теплового режима нагревательной печи, состоящая из канала регули- )p рования расхода топлива по сигналу датчика регулируемого параметра и канала регулирования расхода воздуха по сигналам датчиков расхода топлива и воздуха. Система содержит также корректирующее устройство, вход которого ( соединен с выходом датиика топочного процесса, один из выходов соединен с регулятором расхода воздуха,.а второй выход через конечный выключатель исполнительного механизма подачи возду- 20 ха — с регулятором расходатоплива (Z .

При нагреве металла, например, в нагревательных колодцах при достижении определенной температуры поверхности необходимо снижать коэффициент

25 расхода воздуха с целью уменьшения окалинообразования.

Установлено, что в диапазоне температур интенсивного окисления (6001250 C) скорость-окалинообразования 30 определяется величиной коэффициента расхода воздуха и температурой поверхности металла, причем любой температуре поверхности указанного дна= пазона соответствует определенное значение расхода воздуха, обеспечивающее допустимый технологический минимум окалинообразования.

В случае применения описанной выше системы на печах периодического действия с целью уменьшения окалинообразования в процессе нагрева необходимо периодическое снижение коэффициента расхода воздуха вручную, что снижает точность регулирования, либо в начале нагрева установление минимального коэффициента расхода воздуха, что вызовет перерасход топлива на нагрев.

Целью изобретения является снижение окисления металла в процессе нагрева в печах периодического действия

Это достигается тем, что в систему автоматического регулирования дополнительно вводится датчик температуры поверхности металла, подключенный к второму входу корректирующего блока, к тЬрый выполнен с возможностью.суммирования входных сигналов

870463 хт — хо= ь > (1) 65

Такое решение обеспечивает безокислительный (малоокислительный) процесс нагрева металла.

На чертеже представлена блок-схема предложенной системы.

Выходы датчика 1 температуры и задатчика 2 температуры подсоединены к входам первого сумматора 3, выход которого соединен с первым входом регулятора 4 расхода топлива. Выход регулятора 4 расхода топлива соединен с исполнительным механизмом 5 регу- I0 лировочного клапана б в магистрали подачи топлива. Выходы датчика 7 расхода топлива и датчика 8 расхода воздуха посоединены к входам второго сумматора 9. Выходы сумматора 9 и задатчика 10 соотношения подсоединены к двум входам регулятора 11 расхода ,.воздуха, выход которого соединен с исполнительным механизмом 12 регулировочного клапана 13 подачи воздуха в магистрали подачи воздуха °

Контакты конечного выключателя

14, закрепленного на исполнительном механизме .12, подключены к второму входу регулятора 4 расхода топлива и к первому выходу корректирующего блока 15, второй выход которого подсоединен к третьему входу регулятора 11 расхода воздуха.

К входам корректирующего блока

15 .подключены выходы датчика 16 то- 30 почного процесса, датчика 17 температуры поверхности металла и задатчика 18 поточного процесса.

Внутренняя структура регулятора

11 расхода воздуха представляет со- 35 бой измерительную схему и электронный блок. В измерительной схеме происходит алгебраическое суммирование сигналов с выходов сумматора 9, корректирующего датчика .16 и задатчика 10.. Затем результирующий сигнал поступает в электронный блок, выполняющий функции формирования регулирующего сигнала. Примером такого регулятора могут служить промышленно выпускаемые регуляторы типов РПИБ и РП2.

Система работает следующим образом.

В начале нагрева до достижения определенной температуры поверхности металла сигнал на выходе датчика

17 отсутствует. Тепловой режим контролируется по сигналам датчиков 1, 7, 8 и 16.

При возможных отклонениях топоч- 55 ного процесса от заданного, которые не фиксируются датчиками 7 и 8, на выходе датчика 16 появляется сигнал и блок 25 вырабатывает сигнал коррекции, направленный на устранение воз- О никшего возмущения. При этом в блоке

15 происходит алгебраическое суммирование сигналов: где х — сигнал, соответствующий качеству горения топлива, посступающий с датчика 16;

x0 — сигнал установки задатчика

18, Ь вЂ” значение корректирующего воздействия на выходе блока

15.

По достижении определенной температуры поверхности металла на выходе датчика 17 появляется сигнал, который поступает в корректирующий блок

15, в котором происходит алгебраическое суммирование входных сигналов.

При этом сигнал датчика 17 направлен на компенсацию сигнала датчика 16, т.е. недостаточно полное устранение возмущения по качеству горения, способствуя таким образом некоторому снижению коэффициента расхода воздуха. хт -oa — хо= где с — сигнал, йропорциональный тек ущему з н аче н ию темпе рат уры . поверхности металла, поступающий с датчика 17.

Сигнал ь по выражению (1) поступает на регулятор 11, чем обеспечивается стабилизация коэффициента расхода воздуха на заданном уровне. При поступлении сигнала с датчика 17 сигнал

Ь на выходе блока 15 в соответствии с выражением (2) воздействует на регулятор 11 таким образом, что расход воздуха снижается, уменьшая этим коэффициент расхода воздуха в соответствии с выражением: к= у(— "7, (э)

5m где f — функция, G — расход воздуха в единицу .

Ь времени, G — расход топлива в единицу вре1Т1 мени.

В случае недостатка воздуха, идущего на горение, в период подъема температуры аигнал с выхода 15, соответствующий выражению (1), поступает также на регулятор 4 для снижения расхода топлива и обеспечения, тем самым, необходимого коэффициента расхода воздуха К в соответствии с выражением (3).

При поступлении сигнала с выхода блока 15, соответствующего выражению (2), регулятором 4 производится некоторое увеличение расхода топлива относительно неизменяющегося расхода воздуха, что также ведет к уменьшению коэффициента расхода воздуха.

В качестве корректирующего блока с воэможностью суммирования входных сигналов может применяться прибор типа КПИ, выпускаемых М3ТА.

Использование изобретения позволит сократить количество металла, потерянного с окалиной и угаром, а также облегчит работу обслуживающего персонала печи.

870463

Фзрмула изобретения

Составитель А.Абросимов

PeÀÂêòoð Н.Аристова Техред С.Мигунова Корректор Г .Огар

Заказ 8679/54 Тираж 621 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Система автоматического регулирования теплового режима нагреватель:ной печи по авт. св. 9 778855663311, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения окисления металла в процессе нагрева, в нее дополнительно введен датчик температуры поверхности металла, подключенный к второму входу корректирующего блока, который. выполнен с воэможностью суммирования входных сигналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 785631, (заявка 9 2632055/22-02 кл. F 27 0 19/00,. 16.05.78.