Устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства туннельной печи

Устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства туннельной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Соеэ Советских

Социалистических республик н>875193

Ф з (61) Дополнительное к авт. сви4-ву (51) М. Кл.з (22) Заявлено 250180 (21) 2875772/29-33 с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет

F 27 В 9/40

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений

N открыти й

Опубликовано 23.1081, Бюллетень М39 (53) УДК 66.042 (088. 8) Дата опубликования описания 23.10.81 (72) Авторы изобретения

В.С.Тихонов и A.Н. Авель (71) Заявитель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО PEKHNA ПОДВАГОНЕТОЧНОГО

ПРОСТРАНСТВА ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, а именно к автоматизации процесса обжига керамических изделий, например кирпича, в туннельных печах.

Известно устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима туннельной печи, содержащее вентиляторы (,1 ).

Однако устройство не предусматривает автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства. Такое положение приводит к тому, что в реэульта- 15 те несбалансированности аэродинамических режимов в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве между ними возникает значительный газообмен через подовую систему печи (образо- 20 ванную вагонетками и песочными затворами), имеющую неплотности в стыках вагонеток н в песочных затворах.

Известно также устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства туннельной печи с подающими и отбирающими вентиляторами в обжиговом канале и с подающим и отбирающим вентиляторами в подваго- i 30 неточном пространстве в конце и начале печи, включающее датчик разйости давления в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве, подключенный через регулятор расхода воздуха к подающему вентилятору в подвагонеточном пространстве в начале печи 2 ).

Однако это устройство не может предотвратить газообмена через подовую систему печи, поскольку предусматривает регулирование равенстsa давления только на одном участке печи.

Цель изобретекия — повышение надежйости работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства туннельной печи с подающими и отбираюартми вентиляторами в обжиговом канале и с подающим и отбирающим вентиляторами в подвагонеточном пространстве в конце и начале печи,включающее датчик разности давлений в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве, подключенный через регулятор расхода воздуха к подающему вентилятору в подвагонеточном про875193 странстве в начале печи, снабжено дополнительными подающими и отбирающими вентиляторами подвагонеточного пространства, контурами регулирования расхода воздуха, причем ввод каждого вентилятора подвагонеточного пространства расположен напротив ввода соответствующего вентилятора обжигового канала, а каждый контур регулирования расхода воздуха выполнен с двумя датчиками расхода воздуха, расположенными в двух, сечениях подвагонеточного пространства между соседними, вентиляторами, двумя датчиками температуры, расположенными в тех же сечениях, двумя элементами сравнения, блоком произведения, сумматором и соответствующим регулятором, причем. выходы датчиков температуры подключены к входам первого элемента сравнения, выход которого подключен к одному входу блока произве- щ дения, к другому входу которого подключен выход первого датчика расхода, выходы первого датчика расхода воздуха и блока произведения подключены к входам сумматора, выходы сумматора и второго датчика расхода воздуха подключены к входам второго элемента сравнения, выход которого. подключен к входу соответствующего регулятора.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

В туннельной печи, имеющей обжиговый канал 1, .подвагонеточное пространство 2 вентилируется с помощью подающего 3 и отбирающего 4 вентиляторов 35 в конце и начале печи дополнительно вентиляторов 5 и б. Расход воздуха вентиляторами 3, 4, 5 и. б регулируется с помощью регуляторов 7, 8,9 и 10 путем изменения частоты вращения вен- 4Q тиляторов или с помощью заслонок, установленных на воэдуховодах (не показаны). Устройство содержит также датчики расхода воздуха 11-16, датчики температуры 17-22, датчик раэ- 45 ности давлений в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве 23,элементы сравнения 24-29, блоки произведения 30, 31 и 32 и сумматоры 33, 34 и 35.

Действие устройства основано на том факте,что при постоянстве массы воздуха, проходящей через любое печени@ подвагонеточного пространства между двумя соседними вентилято 55 рам, аэродинамические:характеристики Йодвагонеточного пространства и обжигового канала печи полностью совпадают. Совпадение же аэродинамических характеристик обеспечивает отсутствие потоков гаэообмена между dO подвагонеточным пространством и.обжиговым каналом.

Поскольку максимальные искажения кривой аэродинамического режима в обжиговом канале занимают фиксирован- 65 ное положение и находятся в тех сечениях, где имеет место сосредоточенная подача или отбор воздуха, то вентиляторы подвагонеточного пространства устанавливаются в тех же сечениях печи.

Действительно, при отсутствий в подвагонеточном пространстве возмущающих воздействий, аналогичных воздействиям в обжиговом канале, характеристика аэродинамического режима подвагонеточного пространства резко отличается от кривой аэродинамического режима обжигового канала. Естественно, что автоматическое регулирование по разности давлений не приводит к исключенияю газообмена.

С другой стороны, равенство расходов массы воздуха в двух сечениях подвагонеточйого пространства, например участке между вентиляторами

3 и 5, еще не может гарантировать отсутствия гаэообмена между подвагонеточными пространствами и обжиговым каналом. При излишнем расходе подаваемого вентилятором 3 воздуха в подвагонеточное пространство, часть его эа счет разности давлений, проходит в обжиговый канал. Вентилятор 5, стремясь сохранить расход массы воздуха, снижает давление в подвагонеточном пространстве (увеличивает отбор воздуха)-, что приводит к появлению подсосов из обжигового канала около вентилятора 5. Соответственно увеличйвают подачу и отбор вентиляторы 6 и 4, что и приводит к появлению потоков газообмена.

Очевидно, что кроме сохранения расхода массы воздуха между каждыми двумя сечениями подвагонеточного пространства в промежутках между соседними вентилятораии, необходимо и достаточно регулировать подачу воздуха в подвагонеточное пространство по разности давлений в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве.

Наиболее приемлемым является регулирование расхода воздуха по разности давлений в зоне высоких температур перед ближайшим к зоне обжига вентилятором, где даже небольшие подсосы из обжигового канала могут существенно повысить температуру в подвагонеточном пространстве., Датчик разности давлений 23, воздействуя иа регулятор 7, уменьшает подачу воздуха вентилятором 3,. снижая давление в точке а аэродинамической характеристики и уменьшая расход массы воздуха между вентиляторами 3 и 5.уменьшение расхода воздуха вентилятором 3 приводит к соответствукщему.уменьшению расхода воздуха вентилятором 5. Снижение подсосов из печи в районе вентилятора 5 приводит к соответствующему уменьшению расхо,да воздуха вентилятором б, что в конечном счете, приводит к выравнива875193 нию давлений и уменьшению отбора воздуха вентилятором 6 до полного сов- падения характеристик.

Поскольку давление по длине подвагонеточного пространства изменяется в небольших пределах, его изменением можно пренебречь..

Разность температур в сечениях выделяется схемой сравнения 24, к входу которой подключены датчики температур 17 и 18. Выход схемы сравне- ð ния 24. подключен к одному входу блока произведения 30, а к.другому входу которого подключен выход датчика расхода 11. Таким образом, на выходе блока произведения 30 выделяется сиг-, 15 нал, который подается на один из вхо дов сумматора 33, на второй вход которого подается сигнал от датчика расхода 11. На выходе сумматора появляется сигнал, который подается на вход схемы сравнения 27, где сравнивается с сигналом от датчика расхода.12. Разностный сигнал подается на вход регулятора 8, управляющего производительностью вентилятора 5, устанавливая равенство расходов масс. 25

Аналогично управляются вентиляторы

6 и 4, обеспечивая равенство расходов массы воздуха в двух сечениях подвагонеточного пространства каждый между, соответственно, 5 и 6 и 6 и 4 3Q вентиляторами.

Следует отметить, что расход воздуха, подаваемого на вентиляцию подвагоиеточного пространства, и отбира- gg емой из него температуры, поскольку скорость теплопередачи (через подовую часть вагонеток) зависит от разности температур, а температура теплоносителя в обжиговом канале печи практически не изменяется, т.е. если воздух подаваемый вентилятором 3 стал холоднее, то нагревается он быстрее, а разность температур увеличивается, что приводит к увеличению сигнала с выхода блока произведения 45

30 и сумматора 33. Регулятор 8 в этом случае увеличивает расход воздуха, отбираемого вентилятором 5.

Таким образом, устройство позволяет создать аэродинамическую характеристику подвагонеточного пространства, идентичную аэродинамической

:характеристике обжигового канала, что позволит снизить газообмен через подовую систему до уровня 1-3% от общего объема газов, уменьшить расход топлива на 5-10% (в зависимости от первоначального объема гаэообмена, достигающего в некоторых печах

ЗОВ от общего объема газов), повы- 60 сить качество обжига и увеличить срок службы вагонеток.

Повышение качества обжига вызвано тем,. что газообмен кроме потерь тепла увеличивает градиент температуры по высоте обжигового канапа, а это приводит к недожогу нижних рядов пакета. Уменьшение же газообмена приводит к выравниванию темпера.. турного поля по высоте печи, что положительно влияет на качество обжига.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования аэродинамического режима подвагонеточного пространства туннельной печи с подающими и отбирающими вентиляторами в обжигавом канале и с подающим и отбирающиМ вентиляторами в подвагонеточном пространстве в конце и начале печи,включающее датчик разности давления в обжиговом канале и подвагонеточном пространстве,. подключенный через регулятор расхода воздуха к подающему вентилятору, в подвагонеточном пространстве в начале печи,. о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно снабжено дополнительными подающими и отбирающими вентилятора ми подвагонеточного пространства, контурами регулирования расхода воздуха, причем ввод каждого вентилятора подвагонеточного пространства расположен напротив ввода соответствующего вентилятора обжигового канала, а каждый контур регулирования расхода воздуха выполнен с двумя датчиками расхода воздуха, расположенными в двух сечениях подвагонеточного пространства между соседними вентиляторами, двумя датчиками температуры,расположенными в тех же сечениях, двумя элементами сравнения, блоком произведения, сумматором и соответствующим регулятором, причем выходы датчиков температуры подключены к входам первого элемента сравнения, выход которого подключен к одному входу блока произведения, к другому входу которого подключен первый датчик расхода, выходы первого датчика расхода воздуха и блока произведения подключены к входам сумматора, выходы сумматора и второго датчика расхода воздуха подключены к входам второго элемента сравнения, выход которого подключен к входу соответствующего регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3947237, кл. F 27 D 3/00, 1968.

2. Отчет о HHP. Разработка и внедрение систем автоматического управI ления процессом обжига керамических труб для трех печей дренажного цеха.

bHACM. Киевский филиал, 1978, с. 26.

875193 °

/we Ю суит

Трио 1

ТГ ГГ I. T T

%фу

Заказ 9306/65 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал;ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Алекперов

Редактор В. Еремеева Техред А.Бабинец -корректор М.Демчнк