Способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи

 

. ., I ò

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 537 98О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено08.04.74 (21) 2013081/33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.12.76Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 24.03.77 (51) М. К

С 04 В 33/32

G 05 D 23/00

Государственный камнтет

Саввта Мнниатрав СССР па делам изааретений и атпытий (53) УДК 66.041.9 (088. 8) (?2) Авторы изобретения

Р. И. Ицелев и Л, Н. Лифшиц

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизации предприятий HpoMbIllIJIBEHocTH строительных материалов (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА

ВО ВРАШАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

15

Изобретение относится к обжигу мате риалов во вращающихся печах, качественное течение технологического процесса в которых определяется наличием отвала материала от футеровки, например в печах по обжигу керамзита.

Известен способ регулирования процесса обжига во вращающейся печи, например для производства керамзита, включающий измерение величины изменения тока статора привода печи, вьщеление из этой величины заданной полосы периодических колебаний тоКа, измерение их амплитудь|, сравнение этой амплитуды с заданной, соответствующей оптимальному качеству готового продукта, и подачу управляющего сигнала на регулирующий орган подачи топлива (1).

Недостаток известного способа состоит в том, что в производственных условиях при часто изменяющихся характеристиках топлива и сырья приходится часто вручную изменять задание системе автоматического регулирования, построенной по известному способу. Это снижает эффективность использования автоматики и создает резерв для повышения качества готового продукта.

Известен также и другой способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи, например, при производстве керамзита, заключающийся в измерении и изменении до заданной величины расхода сырья в печь, в измерении расхода топлива, в изменении и измерении величины амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статор. привода печи, а также в поддержании заданного значения этэй ам;.литуды с пэмэшью регулятэра расхода тэпливэ.

Последний из указанных способов является прототипом.

Однако оь также . позволяет получить готовый продукт зад, .";эго качества, так как не учить.=.- =; состав исходного сырья.

Мелью изэб1эете.:-ия является повышен ие качества готового прсдукта.

Поставленная цель дэ:тигается тем, что измеренную величину амплгуды ",адан25 ной полосы перибдических к:.—,ебаний тока

537980 статора привода печи суммируют с величиной, соответствуюшей заданному значению расхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремального регулятора изменяют задание регулятору расхода 5 топлива.

На фиг. 1 изображена экстремальная зависимость изменений амплитуды (А) заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи от изменений рас10 хода полученного материалом тепла (Q ); на фиг. 2 изображено образование фиктивного экстремума амплитуды (А ), соответствующего субоптимальному качеству

l5 обжига и оптимальному расходу тепла (Q ).

Схема включает следуюшие обозначенич: характеристика О, соответствующая (невозмушенному) номинальному режиму обжига; смещение 1,2 экстремальной характеристики при действии возмушений раз личного характера; дополнительная линейная зависимость 3, используемая для образования фиктивного экстремума; иску— ственная экстремальная характеристика 4; значение амплитуды выделений полосы периодических колебаний тока статора привода печи, состветствуюшее оптимальному качеству обжига материала Аэ; значение аплитуды выделенной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качеству обжига материала А

Обязательным прйзнаком нормального режима обжига является периодический 35 подъем материала по футеровке в зоне вспучивания керамзитовой печи и его полное отделение от футеровки гри вращении печи.

Если материал получил недостаточно тепла, то он не поднимается по футеровке. Если 40 же материал получил слишком много тепла, то он оплавляется, прилипает к футеровке и не отделяется от нее при вращении печи.

При подъеме материала вместе с футеровкой ток статора привода печи возрастает 45

1 при отделении от футеровки и падении материала ток уменьшается. Таким образом, при вращении печи изменение амплитуды тока статора имеет периодический, колебательный характер, причем качество материа-50 ла связано с колебаниями, период которых соизмерим с временем одного оборота печи.

С увеличением расхода тепла амплитуда заданной полосы периодических колебаний тока статора будет возрастать до некоторого55 оптимального значения, paaHoro Аэ (фиг. 2), так как будет возрастать высота подъема материала по футеровке.

При дальнейшем увеличении расхода теп.ла материал будет постепенно налипать на 6О футеровку, а амплитуда выделенной полосы периодических колебаний тока статора будет уменьшаться, стремясь к нулю, когда мате-риал перестанет отделяться от футеровки.

Таким образом, зависимость А = f (g ) имеет экстремальный характер.

Расход тепла, полученного материалом, зависит от расхода топлива и его теплотворной способности при полном сгорании топлива. Поскольку теплотворная способность топлива меняется незначительно, причем эти изменения имеют низкочастотный характер, можно допустить, что расход тепла определяется в основном расходом топлива.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Измеряют расход топлива, сравнивают эту величину с заданной и в зависимости от этой величины изменяют подачу топлива. Расход топлива измеряют, например расходомером, а для изменения подачи топлива используют регулируюший блок (например, РПИБ) с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом подачи топлива.

С помошью расходомера, связанного через регулируюший блок и исполнительный механизм с регулирующим органом подачи сырья поддерживают заданное значение расхода сырья, которое выбирают в зависимости от химического и физического составов сырья.

Задание регулятору подачи топлива и меняют с помошью экстремального регулятора.

Экстремальный регулятор поддерживает фиктивный экстремум, соответствуюший значению амплитуды заданной полосы колебаний тока статора в точке А (см. фиг. 2).

Хотя качество обжига, соответствующее амплитуде Аэ выше, чем качество обжига, соответствующее амплитуде А, оптимальный режим является неустойчйвым в переходных режимах и может привести либо к снижению производительности печи и качества продукта при повышенном расходе топлива (с началом оплавления и налипания материала на футеровку), либо к аварии (при перегреве и полном налипании материала на футеровку).

Режим, соответствующий точке А, является близким к сптимальному по качеств ву готового продукта и оптимальным по расходу топлива.

Для поддержания заданного режима на вход экстремального регулятора подают сумму 2-х сигналов: от измерителя амплитуды заданной полосы периодических колеМ537980

1. Авторское свидетельство % 442356

45 кл. У 27 О 1199/ 0000, от 6.05.72. ний тока статора привода печи и от устройства, на выходе которого сигнал соответствует линейной характеристике (3), а на вход подан сигнал от измерителя расхода топлива. Угол наклона характеристики 5 (3) зависит от величины Q или от соответствующей ей величины оптимального расхода топлива.

Заданный оптимальный расход топлива выбирают в зависимости от заданного рас- 10 хода сырья, что согласуется с требованиями технологии обжига.

Суммирование двух упомянутых выше сигналов на входе экстремального регулятора приводит к образованию характеристи- 15 ки 4 с экстремумом, соответствующим заданной точке А .

При у р е и процессом обага в л жены два вида возмущений: возмущения, вызывающие ухудшечие под- 20 готовки материала в начальных зонах печи, приводящие к вертикальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая 1 на фиг.

1); возмущения, вызванные изменением химического и физического составов сырья, 25 например, изменением сорта глины, приводящие к горизонтальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая 2 на фиг. 1).

Первый вид возмущений - наиболее характерный и чаше встречающийся. В этом

30 случае с помощью экстремального регулятора будет автоматически найден и поддерживаться новый субоптимальный режим обжига.

Второй вид возмущений встречается реже.

Он требует произвести перенастройку технологического режима обжига применительно к новому сырью и, в частности, необходимо установить новое заданное значение

40 расхода сырья.

В соответствии с ним с помощью автоматического задатчика будет установлено новое заданное оптимальное значение расхода топлива и новый угол наклона прямой 3, а в соответствии с ним — новое заданное значение амплитуды выделеш ой полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качеству обжига. С помощью экстремального регулятора будет изменено задание регулятору расхода топлива, причем экстремальный регулятор будет поддерживать новый заданный режим обжига.

Таким образом, с помощью предложенного способа обеспечивается высокое качество готового продукта и экономия расхода топлива при изменяющихся условиях обжига.

Формула изобретения

Способ автоматического управления процессом обжчга во вращающейся печи, например, при производстве керамзита, заключающийся в измерении и изменении до заданной величины расхода сырья в печь, в измерении расхода топлива, в измерении и изменении величины амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, а также в поддержании заданного значения этой амплитуды с помощью регулятора расхода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, измеренную величину амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи суммируют с величиной, соответствующей заданному значению расхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремального регулятора изменяют задание регулятору расхода топлива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Фиг. 2

Составитель Л. Шарова

Редактор И. Квачадзе Техред М. Левицкая Корректор В. Салка

Захаз 5663/14 Тираж 729 Подписное

1АНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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