Система автоматического управления солнечной печью

 

Союз Советских

Социапистмчаских

Распубккк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ

<>775541 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51) М. Кл. (22) Заявлено 261278 (21) 2703839/24-06 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

F 24 J 3/02

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 301080. Бюллетень Но 40

Дата опубликоваиияописания 301080 (53) УДК 662 997 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.A.Ñåíüêî, A.Á.Oðëoâ и Ю.И.Семушкин (71) Заявитель (4) СИСТЕМЛ ЛВтОИЛтИЧЕСКОГО упрЛВЛЕНИя

СОЛНЕЧНОЙ ПЕЧЬЮ

Изобретение относится к области гелиотехники и может быть использовано для управления солнечными печами, предназначенными для термической обработки материалов с помощью солнечной энергии, в частности, для плавления материалов с помощью концентрации солнечной энергии.

Известна система автоматического управления солнечной печью, содержащая двухкоординатный датчик, выходы которого соединены с приводами гелиостата по азимуту и зениту, направляющего солнечные лучи на концентратор, в фокусе которого ðàñ- 15 положен приемник (1).

В этих системах производится регулирование пространственного положения солнечного потока, отраженного от гелиостата и направленного на кон- 2О центратор с помощью сигналов, вырабатываемых двухкоординатным датчиком, пропорционалЬных отклонению солнечного потока от оптической оси двухкоординатного датчика и поступающих на 2э приводы гелиостата по азимуту и зениту. Ввиду того, что погрешности установки и юстировки двухкоординатного датчика относительно концентратора имеют достаточно большие значения,порядка десятков угловых секунд, для надежного управления солнечной печью необходимо выполнять двухкоординатные датчики с весьма малой, порядка единиц угловых секунд, зоной нечувствительности, что, в свою очередь, не позволяет существенно расширить зону линейности характеристики двухкоординатных датчиков.

В случае разъюстировки двухкоординатных датчиков в таких системах надежность управления солнечной печью снижается.

Кроме того, в этих системах отсутствует возможность плавной регулировки температуры в солнечной печи в требуемых пределах с заданной точностью, что снижает функциональные возможно- сти солнечной печи и качество производимой в ней продукции.

Цель изобретения — повышение надежности управления солнечной печью.

Поставленная цель достигается тем, что двухкоординатный датчик снабжен подсоединенными к его выходам приводами по азимуту и зениту, а система дополнительно содержит датчики углов поворота по азимуту и зениту двухкоординатного датчика, выходы которых

Соединены с соответствующими прннода775541 ми гелиостата. Кроме того, система дополнительно содержит датчик и эадатчик температуры приемника, подсоединенные через сравнивающее устР йство к приводу двухкоординатного датчика по азимуту.

На чертеже показана принципиальная схема системы автоматического управления солнечной печью.

Схема содержит двухкоординатный датчик 1, выходы которого соединены с приводами 2 и 3 гелиостата 1©

4 по азимуту и зениту, направляющего солнечные лучи на концентратор 5, в фокусе которого расположен приемник 6. Двухкоординатный датчик снабжен подсоединенными к его выходам 15 приводами 7 и 8 по азимуту и зениту, а система дополнительно содержит датчики 9 и 10 углов поворота по азимуту и зениту двухкоординатного датчика 1, выход датчика 9 соединен Щ с приводом 2, а выход датчика 10 с приводом 3 гелиостата 4.

Кроме того, система дополнительно .содержит датчик 11 и задатчик 12 температуры приемника 6, подключенные к сравнивающему устройству 13 и подсоединенные через сравнивающее устройство 13 к приводу 7 двухкоординатного датчика 1 по азимуту.

Работает система автоматического управления солнечной печью следующим образом.

Гелиостат 4 осуществляет отражение солнечных лучей и направляет их на концентратор 5 при помощи приводов 2, 3 гелиостата 4 по.азимуту и З5 зениту, управляемых сигналами с двухкоординатного датчика 1 и сигналов с датчиков 9 и 10 углов поворота по .азимуту и зениту, которые вырабаты вают сигналы, пропорциональные поло- 4Q жению двухкоординатного датчика 1, вращаемого при помощи приводов 7 и 8 двухкоординатного датчика 1 по азимуту и зениту. Сигналы с двухкоординатного датчика 1 используются . 4 как для управления приводами 7 и 8 двухкоординатного датчика 1, так и для управления приводами 2 и 3 гелиостата 4, причем в последнем случае зти сигналы являются коррек,тирующими, так как пропорциональны угловой скорости линии визирования

Солнца, что повыаает точность регу-. лирования температуры.

Построение системы автоматического уг.равления солнечной печью по такой функциональной схеме позволяет обеспечить рабсту двухкоординатного датчика 1 вблизи его зоны нечувствительности, что, во-первых, сйижает требование к линейности его у» харакч еристики, а, во-вторых, позволяет обеспечить регулирование температуры печи, за счет отведения двухкоординатного датчика 1 по одной иэ координат, например, по аэимуту при помощи привода 7 двухкоординатного датчика по азимуту, управляемого сигналом рассогласования между заданным значением температуры, поступающим из эадатчика 12 и текущим значением температуры в приемнике 6, измеряемой датчиком 11 температуры, вырабатываемым в сравнивающем устройстве 13 °

Построенная таким образом система автоматического управления солнечной печью позволяет существенно расширить диапазон плавного регулирования температуры при одновременном повьиаении точности поддержания температурного режима в солнечной печк. При этом увеличивается диапазон плавного регулирования температуры и точность по сравнению с системой,исполъзука ей двухкоординатние солнечные датчики с зоной линейности 10 угловых минут, а также существенно снижаются требования к линейности характеристики двухкоординатного датчика, требования

K качеству его оптических элементов, что снижает их стоимость. Снижаются также расходы по доводочным работам, состоящим иэ установки и юстировки цвухкоординатных солнечных датчиков.

И, наконец, применение управляемых по угловому положению солнечных датчиков позволяет весьма просто компенсировать разъюстировку оптических осей солнечных датчиков относительно оси концентратора из-за тектониЖских или каких-либо других подвижек Земли и элементов конструкции, что повыаает надежность системы в целом.. формула изобретения

1. Система автоматического управления солнечной печью, содержащая двухкоординатный датчик, выходы которого соединены с приводами гелиостата по азимуту и зениту, направляющего солнечные лучи на концентратор, в фокусе которого расположен приемник отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, двухкоординатный датчик снабжен подсоединенными к его выходам приводами по азимуту и зениту, а система дополнительно содержит датчики углов поворота по азимуту и зениту двухкоординатного датчика> выходы которых соединены с соответствующими приводами гелиостата.

2. Система по п.l, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что она дополнительно ссдержит датчик и задатчик температуры прйемника, подсоединенные через сравнивающее устройство к приводу двухкоординатного датчика по азимуту.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Солнечные высокотемпературные печи. Под ред. Баума В.А., И., ИЛ, 1960, с.44-58.

775541

Составитель A.ÑMèðíîâà

Техред М.Рейвес Корректор И.Муска

Редактор Л.Гольдина

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 7706/53 Тираж 857

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и.открытий

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