Всесоюзная . ;патг11т1шit-llttth turll;: 1.библио7[;:к,

 

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 18 111.1969 (№ 1315122/24-6) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 22.VI.1972. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 17.И1.1972

М. Кл. F 23II 5/20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 662.612.3-523 (088.8) Авторы изобретения Б. С. Фиалков, В. Т. Плицын, Г. П. Сенкевич н Я. И. Магун

Заявитель

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ГОРЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, а именно управления сжиганием топлива, в частности твердого, и может быть использовано как в энергетических агрегатах и металлургических печах, та к и в двигателях, прео бразующих химическую энергию топлива в механическую.

Известен способ автоматического управления процессом горения путем воздействия на колебания параметров зоны горения, например, акустическим или электрическим полем.

Пр и наложении акустических колебаний на зону горения достигаются значительные изменения скорости горения и соответственно геометрических размеров факела, а также полноты сгорания топлива в нем. Однако значительные потери энергии этих колебаний, связанные с отражением подводимых извне звуковых волн, их затуханием, достигающим особенно при сжигании кускового топлива весьма больших. величин, требуют применения генераторов колебаний большой мощности, что ограничивает возможности реализации этого способа во многих промьвшленных агрегатах.

Менее энергоемки способы, основанные на использовании колебаний, частоты которых близки к собственным частотам топочных камер. Недостатком этих способов, помимо необходимости больших или меньших дополнительных энергозатрат, является то, что оптимальные с точки зрения интенсификации процесса частоты колебаний флюктуируют во времени в ряде случаев в широком диапазоне и,с большими скоростями, в силу чего снижается эффективность внешнего воздействия.

Более эффективны способы, основанные на реализации явления вибрационного горения, когда используют колебания, генерируемые в

1р ходе истечения горючего и окислителя, и самого процесса .горения. Однако, возможности известных методов воздействия на параметры этих колебаний (изменением скорости истечения, давления и т. д.) ограничены в силу не15 обходимости поддеожания заданного тепловыделения в зоне горения.

При наложении на зону горения электрических полей высокое, превышающее 10о отт сопротивление межэлектродного промежутка, 20 связанное .с относительно низкой средней по времени степенью ионизации газов при отсутствии спсциальных ыер иовы шенин последней, требует подведения к зоне горения значительной электрической MQIIIHOcTII при токе вы со25 кого напряжения.

Цель изо бретения — повышение эффективности воздействия и уменьшение энергозатрат. Это достигается тем, что при помощи чувствительного элемента из зоны.горения выЗО деляют,сигнал, пропорциональный одному из

343116

Составитель К.

Техред T.

Харитонов

Ускова Корректор Е. Михеева

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 2179/11 Изд. № 925 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр.

Сапунова, 2 параметров, характеризующих генерируемые в процессе горения колебания, преобразуют его в соответствии с задачей управления и после усиления возвращают в зону горения. При импульсном характере колебаний возвращение их в зону горе н ия может .быть произведено с задержкой, сигнала во времени или с изменением его полярности.

В качестве параметра, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, может быть использован электрический шум пламени, представляющий собой электрические коле ба ния, возникающие на нагрузочном сопротивлении помещенного в зону горения двухэлектродного зонда без источника внешней э.д.с.

Электрические колебания сдвигают по фазе, усиливают по напряжению и мощности и подводят к помещенным в зоне горения электродам, осуществляя, таким образом,,полокительную или отрицательную обратную связь.

Моменту увеличения амплитуды сигнала и, соответственно, росту проводимости газов отвечают наиболее благоприятные условия для интенсификации процесса в данном участке зоны горения путем приложения синфазного ему напряжения, когда при прочих равных условиях достигается наибольшая величина тока проводимости, а следовательно, и дополнительной ионизации газов, соответственное ускорение электронно-ионных процессов разделения и обмена и т. д.

При подаче внешнего напряжения в противофазе или,с противоположным знаком при униполяр ном сигнале электронно-ионные процессы, сопровождающие горение, замораживаются, а процесс горения замедляется.

Электрические колебания шума пламени после сдвига по фазе и усиления по напряжению и мощности могут быть преобразованы в акустические и переданы в зону горения при помощи мощных динамиков.

Для исключения возмущений, вносимых в процесс горения контактными датчика ми, в качестве параметра, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, используют переменную составляющую излучения пламе ни в оптическом или радиодиапазоне, сигнал которой преобразуют с желаемым сдвигом по фазе в акустические колебания.

С целью лредотвращеяия самовозбуждения усилительной схемы и сокращения затрат

Зо

50 энергии устанавливают ограничение по усилению преобразованного сигнала, Предмет изобретения

1. Способ автоматического управления процессом горения путем воздействия на колебания параметров зоны горения, например, акустическим полем, отличающийся тем, что„,с целью повышения эффективности воздействия и уменьшения энергозатрат, при помощи чувствительного элемента из зоны горения выделяют сигнал, пропорциональный одному из параметров, характеризу1ощих генерируемые в процессе горения колебания, преобразуют его в соответствии с задачей управления и после усиления возвращают в зону горения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при импульсном характере колебаний возвращение их в зону горения производят с задержкой сигнала во времени.

3. Способ по,п. 1, отличающийся тем, что при импульсном характере колебаний возвраще ние их в зону горения производят с изменением полярности сигнала.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что в качестве параметра, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, используют электрический шум пламени.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что электр ические колебания шума сдвигают по фазе, усиливают по напряжению и мощности и подводят к помещенным в зоне горения электродам.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что электрические колебания шума сдвигают по фазе, усиливают по напряжению и мощности н преобразовывают в акустические, которые излучают в зону .горения.

7. Способ по п. 1 — 3, отличающийся тем, что, с целью исключения возмущений, вносимых в процесс горения контактными датчиками, в казачестве параметра; характеризующего колебателыный процесс в зоне горения, используют переменную составляющую излучения пламени в оптическом или радиодиапазо.не, сигнал которой преобразуют с желаемым сдBIHIQM по фазе в акустические колебания.

8. Способ по пп. 1 — 7, отличающийся тем, что, с целью предотвращения самовозбуждения усилительной схемы и сокращения затрат энерги и, устаяавливают ограничевие по усилению преобразованного сигнала.