Способ управления процессом варки стекла

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ВАРКИ СТЕКЛА, включакхций измерение уровня стекломассы в печи, определение отклонения от заданного значения , уровня стекломассы и регулированне скорости подачи сырьевых материалов , отличающийся тем что, с целью повышения точности управления , дополнительно измеряют расход топлива, температуру, плотность сырьевых материалов и корректируют скорость подачи сырьевых материапв в прямо пропорциональной зависимости от их плотности, а расход топлива - в обратно пропорциональной зависимости от плотности СО сырьевых материалов. 00 со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О%И Л ЯЮ

PECAVSJNN

С О (И) 4

ГОСУДФУС ПИННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Лаа ям а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТСРИ4ОМУ СЗМДЕТИЪСТВУ (21) 3541916/29-33 (22) 18.01. 83 (46) 07.! !.85.Бал. lP 41 (71) Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектноконструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (72) А.В.Кущик и А.А.Бялик (53) 666.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 610803, кп. С 03 В 5/24, 1976.

Авторское свидетельство СССР

В 837939, кл. С 03 В 5/24, 1979.

„„Я0„„1189819 A (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ВАРКИ CTEKJIA, включающий измерение уровня стекломассы в печи, определение отклонения от заданного эначе" ния, уровня стекломассы и регулирование скорости подачи сырьевых материалов, отличающийся тем что, с целью повышения точности управления, дополнительно измеряют расход топлива, температуру, плотность сырьевых материапов и корректируют скорость подачи сырьевых материал"в в прямо пропорциональной зависимости от их плотности, а расход топлива — в обратно пропорциональной зависимости от плотности сырьевых материалов.

1189819

Изобретение относится к управле- . нию процессами стекловарения в стекловаренных печах.

Целью изобретения является повышение точности управления. 3

Сущность способа заключается в следующем.

Известно, что сырьевые материалы загружаемые в печь, состоят иэ смеси шихты и стеклобоя, причем их соотно- )О шение может меняться в процессе производства по самым различным причинам. При плавлении шихты в ванной печи происходят химические реакции с выделением газов, которые вместе с И продуктами сгорания удаляются через дымовую трубу, частично увлекая при этом с жбой мелкие фракции шихты.

Потери шихты при плавлении достигают 18й,в то время как стеклобой пла- 26 вится практически без потерь. Поэтому изменение соотношения загружаемых в печь шихты и стеклобоя при постоянстве объемной скорости загрузки обуславливает непостоянство массы эагру- 25 жаемых в печь материалов, что, в свою очередь, является причиной нарушений температурного режима варки и колебаний уровня стекломассы.

Кроме того, энергия, необходиман для плавления определенного ко.-.. личества шихты, существенно превьппает энергию, необходимую для плав- ления такого же количества стеклобоя, что при изменении соотношения шихта/стеклобой (средней плотности сырьевых материаиов )приводит к колебаниям температуры и, как следствие, к перемещениям границ шихты и варочной пены.

4ф

Изменение соотношения шихта/стеклобой вызывает изменение средней скорости реакции силикато- и стеклообразования. Увеличение содержания боя в смеси сырьевых материалов при- 4> водит к снижению потребного количества тепла, повышению температуры и повышению уровня стекломассы за счет уменьшения потерь шихты. В свою очередь, повышение температуры благопрепятствует более быстрому плавлению, т.е. еще большему повышению уровня. Из-за значительно меньшей инерционности воздействия по каналу: уровень стекломассы - положение границы шихты и пены, чем по каналу: температура - положение границы ших-, ты и пены возмущающее воздействие отклонения уровня превалирует над возмущением по температуре; что приводит к перемещению границы шнхты и варочной пены, причем для компенсации возмущения требуется еще большее повышение температуры. Таким образом, с точки зрения теории авторегулирования процесс варки стекла в зонах силикато- и стеклообразования является неустойчивым по отношению к возмущениям со стороны коле-. баний соотношения шихта/стеклобой.

Для компенсации указанных недостатков в процессе предусматривается дополнительно измерять плотность сырье вых материалов и корректировать скорость загрузки сырьевых материалов в прямо пропорционапьиой зависимости от измеренной плотности сырьевых ма" териалов, а коррекцию расхода топлива осуществлять в обратно пропорцио-» нальной зависимости от плотности сырьевых материалов.

На чертежеприведена схемаустройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит загрузочный бункер !, датчик 2 плотности сырьевых материалов, масштабирующие пре образователи 3 и 4, регулятор 5 уровня стекломассы 6 в печи, уровнемер 7 и задатчик 8 уровня, загрузчик

9 с исполнительным элементом, регулятор )О температуры в печи, датчик )1 температуры печного пространства, датчик 12 расхода топлива и эадатчик 13 расхода топлива.

Устройство работает следующим об- . разом.

Текущее значение плотности сырьевых материапов в загрузочном бункере

I измеряется датчиком 2 и поступает на входы масштабирующнх преобразователей 3 и 4. )р)асштабирующнй преобразователь 3 формирует сигнал, пропорциональный текущему значению плотности сырьевых материалов в бун..кере, который подается на один из входов регулятора 5 уровня стекломассы в стекловаренной печи. На другой вход регулятора 5 поступает сигнал с выхода уравномера 7 о текущем значении уровня стекломассы в стекловаренной печи. На третий вход регулятора 5 поступает сигнал с выхода эадатчика 8 уровня стекломассы в печи. С выхода масштабирующего преобразователя 4 сигнал,, обратно пропорциональный текущему значению плот

3 l ) 898 ности сырьевых материалов в бункере„ поступает на один из входов регулятора 10 температуры в стекловаренной печи. На другой вход регулятора

l0 поступает сигнал с датчика 11 температуры, на третий — с датчи ка 12 расхода топлива, на четвертый с задатчика 13 расхода топлива.

При изменении соотношения шихта/ стеклобой в смеси сырьевых матерна- 10 лов в загрузочном бункере на входах регуляторов 5 и 10 появляется разбаланс. Прн этом регулятор 5 изменяет скорость поступления в печь смеси шихта/стеклобой, например, путем регулирования скорости двигателя загрузчика 9, а регулятор 10 с помощью исполнительного механизма и заслонки на магистрали .топлива изменяет расход топлива на печь до устранения раэбаланса на входах регуляторов °

Таким образом, регулятор 5 предот-1 вращает колебания уровня, поддерживая обьем стекломассы в печи постоянным независимо от соотношения шихта/стеклобой в смеси загружаемых сырьевых материалов, а регулятор )0 предотвращает смещение границ пихты и варочной пены, своевременно корректируя тепловой режим печи. Для устранения возможного влияния других факторов, нарушающих уровень стекломассы в печи, в контуре регу-,. лирования загрузки используются дат чик 5 уровня и задатчик 8 уровня, с

)9 4 помощью которых, в свою очередь, корректируется поступление в печь сырь" евых материалов.

Датчик 12 расхода топлива, эадатчнк !3 расхода и датчик 11 температуры используются для регулирования температурного режима печи по известной схеме — стабилизация расхода с коррекцией по температуре.

Использование способа позволяет стабилизировать уровень стекломассы н.границу шихты и пены при колебаниях средней плотности сырьевых материалов, загружаемых в печь, и таким образом повысить качество стекломассы на выработке. По данным предварительных расчетов использование способа на стекловаренных печах большой производительности с общей площадью зеркала 200 м и глу-. биной бассейна в варочной части

1,15 м позволяет повысить коэффициент использования стекломассы (I6fC j на 0,9Х за счет повьппения однородности и стабилизации температуры стекломассы, снизить удельный расход топлива на 1,)Х, увеличить межремонтный период стекловаренных печей на ЗЖ. При этом годовой экономический эффект от использования способа на одной печи составит

27,0 тыс.руб. Внедрение способа на всех предприятиях отрасли позволит получить годовой зкономический эффект ОкОлО 1 млнеpy6 °

Составитель А. Кузнецов

Редактор О. Юрковецкая Техред:A, Áoéêo

Корректор Е.Рошко

Подписное

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6925/24 Тираж 456

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

l 13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5