Устройство для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревательную печь

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЖРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И ВОЗДУХА В НАГРЕВАТЕЛЬНУЮ ПЕЧЬ, содержащее связанные между собой регулирующий и вычислительный блоки, последний из которых состоит из линии сигналов давления топлива и воздуха с постоянньми и переменными дросселями и установленного на линии сброса задатчика, а также блок холостого хода с регулир уемьм дросселем, пневмотумбле рм клапаном ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повьшения устойчивости работы устройства и точности настройки диапазона регулирования , оно снабжено пневмореле с камерой управления и включающим соплом, элементом И, клапаном памяти, блоками включения и отключения, каждый из которых содержит трехмембранньй элемент и задатчик, при этом один вход элемента И соединен непосредственно с выходом блока отключения, другой через клапан памяти - с выходом блока включения, а выход элемента И через клапан ИЛИ - с камерой управления сл пневмореле, через включающее сопло которого линия сброса соединена с линией сигнала давления топлива за постоянным дросселем. §

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН

89I Gl) SU

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3609934/22-02 (22) 05.07.83 (46) 23.08.84. Бюл. И 31 (72) В.С.Гурфинкель, В.С.Донсков, В.В.Костяков и А.Г.Зеньковский (53) 621.512-381(088.8) (56) 1, Элементы и схемы пневмоавтома тики. М., "Машиностроение", 1976, с. 110.

2. Авторское свидетельство СССР

М 464761, кл. F 23 И 1/02, 1975. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И ВОЗДУХА В НАГРЕВАТЕЛЬНУЮ ПЕЧЬ, содержащее связанные между собой регулирующий и вычислительный блоки, последний иэ которых состоит из линии сигналов давления топлива и воздуха с постоянными и переменными дросселями и установленного на линии сброса задатчика, а

gag С 21 D 11/00; F 23 N 1/02 также блок холостого хода с регулируемьж дросселем, пневмотумблером клапаном ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости работы устройства и точности настройки диапазона регулирования, оно снабжено пневмореле с камерой управления и включающим соплом, элементом И, клапаном памяти, блоками включения и отключения, каждый из которых содержит трехмембранный элемент и задатчик, при этом один вход элемента И соединен непосредственно с выходом блока отключения, другой через клапан памяти — с выходом блока включения, а выход элемента И через g клапан ИЛИ вЂ” с камерой управления пневмореле, через включающее сопло которого линия сброса соединена с линией сигнала давления топлива за постоянным дросселем. Р

1109453

Изобретение относится к регулированию процессов горения и может быть использовано в высокотемпературных печах с факельным отоплением для нагрева металла под обработку давлением на заводах металлургической и машиностроительной промышленности.

Известно устройство д;;ч регулирования соотношения двух параметров,, ) содержащее регулирующий и вычислитель-10 ный блоки, последний из которых составлен из линий давления, пропорциональных регулируемым параметрам, с постоянными и переменными дросселями и установленного на линии сброса эадатчика Pi).

Недостатком данного устройства

,ÿâëÿåòñÿ невозможность антоматического или дистанционного управления при переходе на режим, когда необходимо сжигать топливо с уменьшенной величиной коэффициента расхода воздуха, так как для осуществления перехода на такой режим и обратно на рабочий режим нагрева необходимо каж- 7, дый раз изменять настройку переменных дросселей. Такая обязательная переналадка вручную не обеспечивает необходимой точности настройки диапазона регулирования, снижает устойчивость и надежность работы устройства так как дополнительно вследствие постоянной перенастройки переменного дросселя меняется его рабочая характеристика и быстро изнашиваются дета35 ли его регулирующего органа.

Наиболее близким к изобретению является устройство для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревательную печь, содержащее связанные меж4С ду собой регулирующий и вычислительный блоки, последний из которых составлен из линий сигналов давления топлива и воздуха с постоянными и переменными дросселями и установленного

45 на линии сброса задатчика, а также блок холостого хода с регулируемым дросселем, пневмотумблером, клапаном

ИЛИ. Включение блока холостого хода происходит автоматически при уменьше >О нии сигнала давления топлива Р-, до величины меньшей, чем сигнал эадатчика этого блока. При этом уменьшается величина коэффициента расхода воздуха и соответственно температура сгорания топлива i23.

Недостатком известного устройства является неустойчивость его работы, так как при уменьшении температуры сгорания топлива для поддержания за- данной температуры н рабочем пространстве нагревательной печи увеличинается расход топлива, что приводит к росту сигнала давления топлива Р и отключению блока холостого хода.

Пелью изобретения является повышение устойчивости работы устройства и точности **ac.òpîéêê диапазона регулирования, Поставленная цель достигается тем, чта устройство для регулирования подачи топлива и воздуха н нагревательную печь., содержащее связанные меж-. ду собой регулирующий и нычислительHblH блоки, последний иэ которых состоит иэ линий сигналов данления топлива и воздуха с постоянными и переменHbIMH дрoсcåëÿìè и устанонленногo на линии сброса эадатчика, а также блок холостого хода с регулируемым дросселем, пненматумблерам, клапаном

ИЛИ, снабжено пненмореле с камерой управления и включающим соплом, элементом И, клапаном памяти, блоками включения и отключения, каждый из которых содержит трехмембранный элемент и задатчик, при этом один вход элемента И соединен непосредственно с вьгходом блока отключения, другой через клапан памяти — с выходам блока включения, a в bы х оoд э лемента И через клапан ИЛИ вЂ” с камерой управления пненмореле. через нключающее сопла когарого линия сброса соединена с линией сигнала давления топлива за постоянным дросселем.

На чертеже изображена схема устройстна для рсгулиранания подачи топлива и воздуха н нагревательную печь.

Устройство содержит взаимосвязанные вычислительный блок 1, регулирующий блок 2 и блок 3 холостого хода.

Вычислительный блок 1 содержит ликии

4 и 5 сигналон давлений топлива и воздуха с постоянными дросселями 6 и

7 на них и линию 8 сброса с установленным н . ней эадатчикам 9.Линия 8 сброса связана с линиями сигналов давления топлива 4 и воздуха 5 посредrтном переменньгс дросселей 10 и 11.

Блок 3 холостого хода содержит регулирующий дроссель 12, который чере- включающее сопла 13 пненмореле 14 соединяет между собой линию 8 сброса и линию 4 сигнала давления -.аллина, Для исключения воэможности соединения линии 4 сигнала давления топлива

1109453 с атмосферой, включающее сопло 15 пневмореле 14 заглушено. Камера 16 управления ппевмореле 14 через клапан

ИЛИ 17 соединена с пневмотумблером 18 и выходом элемента И 19. Один вход элемента И 19 соединен непосредственно с выходом блока 20 отключения, а другой вход через клапан 21 памяти— с выходом блока 22 включения. Блоки

20 и 21 состоят из трехмембранных элементов 23 и 24 и задатчиков 25 и

26.

Устройство работает следующим образом.

На вход постоянного дросселя 7 подается пневматический сигнал Р>, пропорциональный расходу воздуха на горение, а пневматический сигнал Р, пропорциональный расходу топлива, подается на вход постоянного дросселя 6 и в минусовые камеры трехмембранных элементов 23 и 24 соответственно блоков 20 и 22 отключения и включения. Сигнал отключения P „ формируемый задатчиком 25, подается в плюсовую камеру трехмембранного элемента 23, а сигнал включения P от задатчика 26 — в плюсовую камеру трехмембранного элемента 24. В рабочем режиме нагрева настройкой переменных дросселей 10 и 11 устанавливается необходимое соотношение между расходами топлива и воздуха, которое отрабатывается регулирующим блоком 2. В режиме холостого хода соотношение между расходами топлива и воздуха изменяется на величину, определяемую настройкой регулируемого дросселя 12. Ручное включение и отключение режима холостого хода осуществляется пневмотумблером 18. При

его включении сигнал давления питания подается через клапан ИЛИ 17 в камеру 16 управления и включает пневмореле 14, в результате чего дроссель

12 через включающее сопло 13 подсоединяется параллельно переменному дросселю 10.

Автоматическое включение режима холостого хода происходит при уменьшении расхода топлива, когда сигнал давления топлива Рт становится меньше сигнала включения P . Величина сигнала отключения P „ устанавливается больше величины сигнала включения Рь„, . Если сигнал давления топлива Рт становится меньше сигнала отключения P, то на выходе блока 20 отключения появляется сигнал

Введение блоков отключения и включения позволяет повысить точность настройки необходимого диапазона регулирования процесса горения при переходе в режим холостого хода, а приме55 нение дополнительно к ним элемента И, клапана памяти и пневмореле устраняет неустойчивость работы устройства в момент перехода с одного режима на другой.

5 !

0 !

35 давления питания, который поступает на вход элемента П 19. Когда сигнал давления топлива Рг уменьшается до величины сигнала включения F сигнал давления питания появляется и на выходе блока 22 включения. Этот сигнал проходит через клапан 21 памяти на второй вход элемента И 19, на выходе которого формируется сигнал давления питания, поступающий через клапан ИЛИ 17 в камеру 16 управления пневмореле 14, что приводит к включению режима холостого хода, т.е. уменьшению коэффициента расхода воздуха.

Для поддержания заданной температуры в печи увеличивается расход топлива и соответственно сигнал давления топлива Р> до некоторой величины

Р». При этом на выходе блока 22 включения сигнал давления питания исчезает, но на выходе элемента И 19 сигнал давления остается, так как он запоминается через клапан 21 памяти. Величи. на сигнала отключения Р,„„ выбирается несколько больше, чем величина Р>.

Перед переходом на рабочий режим нагрева увеличивается расход топлива и соответственно сигнал давления топлива PT . Когда его величина превышает сигнал отключения P, на выходе блока 20 отключения и соответственно элемента И 19 исчезает сигнал давления питания. Пневмореле 14 отключается и отсоединяется регулируемый дроссель 12, т. е. осуществляется переход в рабочий режим нагрева.

Таким образом, включение режима холостого хода происходит при умень шении значения сигнала давления топлива Рт до величины сигнала включения Р „„, а отключение — при увеличении этого значения до величины сигнала отключения Рщ . Величины сигналов Р, и Ря„ определяются настройкой соответствующих задатчиков 26 и

25.

Использование устройства позволит снизить удельный расход газа на

5-10Х и уменьшить окалинообразование металла на 0,3-0,5Х от его веса sa счет более устойчивой работы и повы-, > шения точности настройки диапазона регулирования.

Экономический эффект от использования устройства на 8-ии печах ориентировочно составит 97000 руб.

ВНИИПИ Заказ 6006/19 Тираж 5 0 Подписное филиал ППП Патент"„ г.ужгород, ул.Проектная, 4