Устройство для регулирования темпе-ратуры трубчатой печи
(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ТРУБЧАТОЙ ПЕЧИ
Изобретение относится к управлению технологическими объектами, в частности к устройствам регулирования температуры нагревательных труб чатых печей химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, в которых одним из двух видов топлива является газовая смесь (отход производства), а другимжидкое топливо.
Известно устройство для регулирования температуры технологического объекта Г1 .
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры трубчатых печей, содержащее регуляторы жидкого и газообразного топлива, выход каждого из которых подключен к соответствующему регулирующему органу, а вход — к задатчику и датчику температуры объекта.
Однако точность и экономичность известного устройства невысока из-эа постоянства зоны нечувствительности регулятора жидкого топлива, а также из-за невозможности технически . обоснованного выбора ее величины.При недостаточном количестве газообразного топлива температура сырья на выходе .печи падает, а выходной сигнал регулятора газообразного топлива увеличивается. Увеличение этого давления s зависимости от настройки регулятора происхОдит с конечной скоростью. Пока этот сигнал остается меньше верхнего предела зоны нечувствительности регулятора жидкого топлива последний не включается, следовательно, для поднятия температуры до заданного значения дополнительное регулирующее воздействие отсутствует.
Регулятор жидкого топлива включается тогда, когда выходной сигнал ре15 гулятора газообразного топлива становится больше верхнего предела эоны нечувствительности, т.е. со значительным запаздыванием. За это время температура намного отклоняется от
20 своего заданного значения, а следовательно, точность регулирования ухудшается. При этом увеличивается также время регулирования после включения регулятора жидкого топлива из25 за большогп отклонения температуры от заданного значения.
Цель изобретения - повышение точности и экономичности устройства.
Поставленная цель достигается
30 тем, что в устройство, содержащее
849161 регуляторы жидкого и газообразного топлива, выход каждого из которых подключен к соответствующему регулирующему органу, а вход — к задатчику температуры объекта и датчику температуры объекта, и датчики расхода жидкого и газообразного топлива, введены логический блок, первый, второй третий элементы сравнения, первый, второй, третий, четвертый переключаВ тели режимов работы регуляторов жид.кого и газообразного топлива и задатчики минимального расхода жидко- го топлива и максимального расхода газообразного топлива, подключенные соответственно к первым входам первого и второго блоков сравнения, вто- 15 рые входы которых соединены с соответствующими выходами. регуляторов жидкого и газообразного топлива, а выходы соответственно с первым и вторым входами логического блока, третий 20 вход которого соединен с выходом третьего элемента сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к задатчику и датчику температуры объекта, причем выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго переключателей режимов работы регулятора жидкого топлива и с управляющими входами третьего и четвертого переключателей режимов работы регу-З0 .гулятора газообразного топлива, входы всех переключателей подключены соответственно к датчику и задатчику температуры объекта, а выходы— ко входам соответствующих регулято- 35 ров.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для регулирования температуры трубчатой печи. 40
Блок-схема устройства содержит регулятор 1 жидкого топлива, регулятор 2 газообразного топлива, задатчик 3 -температуры, датчик 4 тем пературы, задатчик 5 минимального расхода жидкого топлива, задатчик б максимального расхода газообразного топлива, трубопровод 7 нагреваемого, сырья, трубчатая печь — регулируемый объект 8, трубопровод 9 жидкого топлива, трубопровод 10 газообразного топлива, регулирующий орган 11 жидкого топлива, регулирующий орган 12 газообразного топлива, элементы
ЭС1 9С сравнения, переключатели
П„--.П; режимов работы регуляторов 55 логический блок ЛБ. Пунктирные линии соотЗетствуют непрерывным сигналам, а пунктирные линии с точками - дискретным сигналам.
Используемые в устройстве регуляторы являются регуляторами прямого действия, т.е. с увеличением Р от заданного значения Р их выходные сигналы увеличиваются. Увеличение выходного сигнала регуляторов уменьшает расходы жидкого и газообразного топлива. Максимально допустимому значению выходного сигнала регулятора
1 (или минимальному расходу жидкого топлива) соответствует значение
"О" переменной Х„. Минимально допустимому значению выходного сигнала регулятора 2 (или максимально допустимому значению газообразного топлива) соответствует значение "1" переменной Х .. При Р -Р )О перемени 3
Йая Х принимает значение "1". Алгоритм работы логического блока ЛБ определяется как
У=Z Х +Х Х
Принцип работы устройства для регулирования температуры трубчатой печи следующий.
Допустим, что в некоторый рассматриваемый момент технологические ситуации следующие
P(G . ))О,Я ко/см; Р(6 „))о,«rc/c вин р -о<о и требуется поднять температуру до заданного значения. Переменные в логическом блоке принимают значения
Х =О, Х,рО и Х =О. В соответствии алгоритма функционирования логической функции управления У=О. Под воздействием этого управляющего сигна- ла переключатели II> и ПА закрываются, а переключателй П и П открываются. Регулятор 1 жидкого топлива переводится в режим запоминания своего выходного сигнала, а регулятор 2 газообразного топлива — в режим регулирования. Поскольку знак отклонения отрицательный, (P<-Р )(О, выходной сигнал регулятора 2 уменьшается, вызывая увелнчение расхода газообразного топлива. При этом, если знак отклонения станет положительным, т.е. Рд-Р >0, переменные в логическом блоке имеют значения Х =О, X2=0, Х =1. Функция управления сохраняет прежнее значение (У=О).
Положенйе переключателя П1-П4 не изменяется. Регулятор 1 остается в режиме запоминания, а регулятор 2в режиме регулирования. Последний
I увеличивая свой выходной сигнал, уменьшает расход газообразного топлива.
При технологической ситуации, когда
Р(6, ))0,9 кГс cv ;Р(0, Ä)<0,1 re/см2;
p„-o < o расход газообразного топлива макси-. мальный, расход жидкого топлива минимальный, и температура на выходе печи ниже заданного значения, т.е. имеется нехватка газообразного топлива. При этом переменные Х.1, Х и
Х g принимают соответственно значе849161
Формула изобретения
Устройство для регулирования температуры трубчатой печи, содержащее регуляторы жидкого и газообразного топлива, выход каждого из которых подключен к соответствующему регули рующему органу, а вход к задатчику температуры объекта и датчику температуры объекта, и датчики расхода жидкого и газообразного топлива, ° о т л и ч а ю щ е е q я тем,что,сцелью повышения точности и экономичности устройства, в него введены логический блок, первый, второй, тре-, 20 тий элементы сравнения, первый, второй, третий, четвертый переключатели режимов работы. регуляторов жидкого и газообразного топлива и задатчикй минимального расхода жидкого топлива и максимального расхода газообразного топлива, подключенные соответственно к первым входам первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регуляторов жидкого и газообразного топлива, а выходы соответственно с первым и вторым входами логического блока, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к задатчику и датчику температуры объекта, причем выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго переключателей режимов работы регулятора жидкого топлива и с управляющими входами третьего и четвертого переключателей режимов работы регулятора газообразного топлива, входы всех переключателей подключены соответственно к датчику и задатчику температуры объекта, а выходы — ко входам соответствующих регуляторов.!
15 (Х2 Х У
30
Как видно из таблицы, логическая функция управления формируется таким образом, что при каждой технологической ситуации отдается приоритет 35 газообразному топливу.
В отличие от известного в предлагаемом устройстве положения переключателей выбираются автоматически в зависимости от значения трех перемен- 40 ных Х., Х g и Хз.
Использование дополнительной переменной Х ; определяющей знак ошибки регулирования РП-Р>, позволяет своевременно произвести переключение регулирующих органов, следова- 45 тельно, большие отклонения регулируемого параметра от заданного значения устраняются. Алгоритм работы логического блока ЛБ дает возможность максимально использовать газообразное топливо (и только при нехватке его добавляется жидкое топливо).
Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для регулирования температуры трубчатой 55 ния О, 1, О. Функций управления У принимает значение 1. Под воздействием этого сигнала переключатели
П и П4 открываются, а переключатели
П и П закрываются. Следовательно„ регулятор 2 переводится в режим запоминания своего выходного сигнала, а регулятор 1 в работу. Последний, уменьшая свой выходной сигнал, увеличивает расход жидкого топлива.
Попеременное включение регуляторов 1 и 2 осуществляется в соответствии с формированием логической функции управления, приведенной в таблице. печи достигается за счет экономного расходования жидкого топлива и повышением точности регулирования.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 622049, кл. G 05 В 19/18, 1977.
2. "Автоматизация и контрольноизмерительные приборы".. 1972, 9 9, с.14 (прототип).
849461
x,ÿà
l И1З за
Растаю) xrau сап
Составитель В.Скибенко
Техред A.Ач Корректор E-Рошко
Редактор С.Родикова
Подписное
Заказ 6091/61 Тираж 940
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4
РИ мф)
У
1
1
1 .;1
