Система стабилизации температурного режима в стекловаренной печи
0 0873741
ОП ИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюе боветских
Социалистических
Республик (61) дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.02.80 (21) 2884180/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.81. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.81 (51) М Kë
С 03В 5/24
Государственный комитет (53 К 666.11 ло делам изобретений н открытий Ж4 ф,"4щл д (72) Авторы изобретения (71) Заявитель
А. А. Бялик, Б. И. Покрасс и Л. М. Салаут н
Киевский филиал Всесоюзного научно-исследовательстттттэ-= = и проектно-конструкторского института по автоматизации предприятий промышленности строительных материалов (54) СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОГО
РЕЖИМА В СТЕКЛОВАРЕННОИ ПЕЧИ
Изобретение относится к устройствам и системам автоматической стабилизации теплового режима в стекловаренныx ванных печах.
Известна система стабилизации температурного режима в стеклова ренной печи, содержащая измеритель температуры стекломассы, регулятор топлива, регулятор расхода воздуха и корректирующий регулятор 1)
Наиболее близкой к изобретению является система стабилизации температурного режима в стекловаренной печи, содержащая датчики температуры газового пространства, установлснные по ширине печи, исполнительные механизмы трубопроводов подачи топлива и подачи воздуха высокого давления, которые соединены с горелкой соответствующего регенератора, вентилятор с исполнительным механизмом, который через трубопровод воздуха низкого давления соединен с регенераторами, блок определения максимальной температуры, датчики и задатчики расхода топлива и расхода воздуха высокого давления, датчик расхода воздуха низкого давления, задатчик коэффициента избытка воздуха, регуляторы тепловой нагрузки, расхода воздуха низкого и высокого давления и регулятор соотношения топливо-воздух, прпчем датчики температуры газового пространства подключены к соответствующим входам блока определения максимальной температуры, выход которого соединен с одним входом регулятора тепловой нагрузки, другие входы которого подключены к задатчику и к одному входу датчика расхода топлива, выход регулятора тепловой нагрузки соединен с исполнительным меха10 низмом трубопровода подачи топлива, исполнительный механизм трубопровода подачи воздуха высокого давления соединен с выходом регулятора расхода воз уха высокого давления, входы которого подклю15 чены к выходу задатчпка расхода воздуха высокого давления н к одному выходу датчика расхода воздуха высокого давления, другой выход которого подключен к одному входу регулятора соотношения топливо20 воздух, другие входы которого соединены с датчиком расхода воздуха низкого давления, задатчнком коэффициента избытка воздуха н ." другим входом датчика paëoда топлива, а выход регулятора соотноше25 ния топ,чиво-воздух соединен с исполнительным механизмом вентилятора (2).
Недостатком известных систем стабилизации температурного режима является влияние аэродинамики печи и дымовых
30 трактов, тепловоч нагрузки, теплотворной
87874! спосооности топлива и про ц)х причш} на
Длину факела, т, с. на положешц s!лра ф;1кела по ширине печи, 11змснсння >1»lll! факела ц сВя32 ни ыс с этих) E!3 xic»el! t)5) rinЛОЖЕН ИЯ Х! 2 Е<«ИХ)3 Х! Я ТС)! ПC P 2T3 РЫ ГЛ 3013<) ГО пРОстРЯ»ства ЯВ.15(ют«Я Ilf»!Пи»ОЙ ео,lсо:1ний температуры стскломлс;ы !t0 шнрн)}с
ПЕТО 0 ГС Iпературой нсо (норо:(»0 i» сгселомлсшя.
KpoxEG T0c0, изменения фЯКСЛЯ МОГУТ ПОВЛС ll) 32 «Ооой»Bj)X 1»сн)151 конвекционны. . потоков стскломлссы, . ГО
ТЯКЖЕ СННЖЯСТ О, (»OPO;(»0CTI) «ТСЕ,!ОХ!:! «C l>! и мо5кст являться причиной брака.
ЦЕЛЬЮ ИЗООРСТЕИИЯ 51!3«1HCTC51 i10!31>li»C»IIC олнородности. CTCE(oxIBCC»!.
Цель достнГастс5! тсм, что C!ECTC»2 стабилизя)с(»И TF (E»ep 1)TX p)EOI peя(ИМЛ 13 СТСЕЛОВаРСННОй ПЕ !Н,>С()(МЕР)ЕЛ»(25! Лат !ИЕН т(пературь) газового пространства, уc тлн >Вленные по ширине нсчн, »«»Oлннтсл,ц)ыс механизмы трубопроволов ноллчи т)» ill132
Е1 ПO 1 Я Чн ВОЗДУХ Я ВI>IСОКОГО Л «, )C 11115!, ЕО !ив рь)с соеди Ic»1, с горелкой соот!)стству!0»(cго регенератора, вентилятор с исполннтел,— ным механизмом, который через трубопроВОЛ ВОЗ;(УХ 2 fi»ÇKOI (ЛВ, IСНИ5! СОС.IИИСII
p e Г e» e p Я то р 2 <1 и, б1 0 к 0 и p e:(c .. 1 с н i i si < I л есимялl.ной температуры, Датчики и за.Iлтчики раcxîла топлива и раcxîëà 13озлуха
ВЬ)СОКОГО:(Л В1CНИ51,, (21 ЧНК РЛ «ХО (2 ВОЗ.!)) Х Л низкого давления, за,ллтчнк козффнцнснтл
It3()f>ITK2 BO3, (УХЯ, PCI >) 51 ТОРЫ TC Ï«1 0130 и Jl ЛГруЗКII, р Я СХОЛсl 1303;(УХ» 111! 3 КОГО lf Б Ь! C ОЕ) >—
Г 0 Д Я В. }С Н Н 51 И Р С Г У.) Я 0 Р С O 0 Т» 0» I C» l I H T 011ливо-возлух, причем ллтчикн температуры газового пространства полк(ночсны к сооГветствующим вхолам блока о»рслслсния максимальной температуры, выхол которого соединен с о:(ним вхолом регу ifrTnpB тепловой нагрузки, лругие вхо II>I которого подключены к 32;(BTHEEKx и к Олному вхолу датчика расхо (B To»ливи, вы: о.(регу IEITopa тепловой нагрузки сое (lifte» с исполнительныхl х)сханизмом тр) боировола по:!Ячи топлива, исполнительный механизм трх оопрово:12 подачи возлуха высокого ллвлсння соелинс» с выхолом регулятора рлсхо (а
ВО3.(УХЯ B1>IC0KOI 0 ЛЯВ:ICE)!15l, ВXO (Ьl КОТО!)0го полключены к выхолу залатчика расхо(2
B03:() Ха Вl!СОКОГО лЛВЛСПИ51 и к 0 1»ОХ! < 13« .
x01ó,1BT÷»ê2 р2схО (л возлуха высокого
ДЯВ. )ЕИИЯ, ЛРУГОЙ В1>)ХÎ:(КОТОРОГО 110 (К. 110— !СН К 01ilOХIУ ВХОДУ РСГУЛ5!ТОРЯ COOTIIOI»Cния топливо-воз. (ух, (p3 гне вхо;ы кото >Oi 0
СОЕДИНЕНЫ С (BT НИЗКОГО;(сlВ, iet)irsr, З<1;(<}ТЧНКОХ) КО >(f>(j»I! I»снта избытка возлуха н с Другим ))хо;(о» л 2 т ч и к я р я с xО:л а T 0! 1 1 и 13 л, 2 В ы х О > p c Г x, H тора соотношения топливо-воз)(х х сое (tiile! t с исполнительным механизмом Бс)ГГ)!ляторя, снабжена залат !иком;ц>ложе})ия тс,— пературного максимума, еоррсктнру)о!цнм (эеГУ IHTQPoxi, KoP f) cKToP Ox(за I El »1151 н 0.10КОМ ОПPC1СЛСНИЯ ПО,IОЖСНИЯ XI!! .":»Х)УМ(1 температуры »0 ширине пс !и, Bxo,ц>! которого ноЛелючсны к датчикам температуры 1 ЛЗОБОГО IIPOC ГP;}» ÒÂ2, 2 ВЬГХО ) СОС. !ННСН С О.(ИХ! ВХО;(ОМ КОРРСЕТИРХ ЮЩСГО РСГX .151тора, .Тругой I)xî,(которого ПO (к 110
:5;1 >, I !" 1(Е(»0, !ОЖСII » H TCХ! ПСР2 ТУР»ОГО Xi Л h(инэум(1, }Ji ix0 (еоррск!1!ру)он(его регул>)то!)!! !ср«з ео, )Все IOj) зл (2IIIIH «Ос !Пнсн «0 I3X0,i ) >! 3 <5 (Л Т ) 0 Е(> ГО . (213, J C . i! 115!. 1 1<) I( i,С,I !, 11«! С <11)! (.:!(TC3I2 C0".Cp)K;IT,(Л1 !1!Е;! 1 TC Р !>1 Г2 30130! 0 .) P() c ГР 211, 1 13 2, < C 1 Л )I(>:3,! С!! I I! Ie 13 C 3) О.! С C Т C Е «10 !3 Л P C!!! 1011 11("1 I l В !! С «Е О, 1! ) Е) I Х то !КE!х но cc:ниринс, олок 2 опре,(слспня Х! () )(5. II ))! I, i)цоfl ГСX!!ICP 2 T) PI)I, 32,(!IT I 1t h 3 И, (<) Т>ill K -(j) Л (ХО, (, I ß 0 f) Э ТС. 1, I0:.30!! II 2 Гп) 3}(ll, н« .)0«1»llтс, !! »1>1 Й >1сх;1ннзх) )0 (>, (), l 0 K / 0 l l P C . ((X1 » 1! 5I I I 0 1 0 < K C )? И и . ) )— T(XI IICp 2 TX p I,! П() III!)j»1! I(1}(J! i, ЗЛ (Я Гч ни 8 !!О, Iожсl) >IH тс )1 !(f) л < PI I(ГО 12 е< >! )I Ó )) 1 }соррсегнрмю!цнй рсг:лятор 9, корр«ктор 10 З<1. (а ни я, 32. 1
) воз (уx;! !31!«Оеn«0;;;:в. Ie»;»I. рсгуля гор 18 рл;холл воз.(>.x;I, ис}iî I»lïc.ll,»1! и меха!шзх! 1 <), за, (я т не 1 э е03(f)(j»)1(»e»TB;)3(>r>iтеа Воз(У Х(1, !2 T И)(, r> P:! )«. < О. (B 1303 !3 ХЛ» I IÇhOI О I Л 13 ) С»и<1 >CГ) 15I Г) > ) 1 7, 00)»(>н)СПИ H 10)1 I»!30-!303.}УX, Ji«IIO, 1 il»TC, I l)III)l .,!(BI)113(! 8. (.Т(Е1 013 2 РС .1}! Л 5I I!С !!> 13 Е, Ii) I::! i." !) C С 1IСI) с}ТО— < рь: 19, горелки )О, Вентилятор 21, 0 у!цс«тВ,151!0!» ii!r:! 0 r Л »о трубо;lpn!50,(у 22 !12 1)лгрcl) Б f)ci c»сраторы, трубоцро«ол 23 })О (а Iн !О:)Пива н тру i !rpoi)oл 2-1 по raчи «озлухл высокого )(Явления Б горелки. Трубî:Iðоволы 22, 23 н 24 «0 с!Орон)! рсгс»(. ðàòîðà, занятого Отх0,t5I!IIII (ill IlP0. !X ЕТ2 МН «ГОРЯИН51) IIUKB 32» I>l На )О IC,) )с)Е" II! Tpil<:OBOII I»)l)ICJI (.»«T(мл рл(:отлет «!снуJ(>!}(I!xi образом. (:игналы с ЫKO LQB (Bт I <тl я I O, ) 2 ) Т (: I, f 0 i30 I I н Я Г р (3 K» . C) >УI H T 0 j > 0 50 СР 2 ВII II!3 Я T C)t ГI)Л, I I>I, (ЯТ ))I Kñ! 4 И Зil,! BТ И ЕB 8 pB«0.! Л TOI), i11152 и 13 32 БИСII
x21!»3÷;I р<«! улнруcT рл; хол топ!1<«2 В не н! «еKо )рсе!»c! I:!О млк Elx!;iльпой темцерату30 рс Г230130ГО }l;);>«Tp« II т«1), Обсе:)с !Пвля тс. 1 < Л ) 1>! 3 I i! T 0 H 1! «1! 3 О ) } Л Е < J I X t B «!! > Н (> I! T C > I: I C j > 2— Т Р!>I Г 13:)130«(>:>!)(>«! f) :I < Т}32. . I,15! I I()l!. I: > I I! Ii,l,.! JI»! I (!)!! К<с }л, У13 чII I(Ii li Я У«,". i>!511 I! ГО!) Сll ii 5! I! TB K .! Л, i C 13 фа— 00 h< I i" > fic, к",! () I5 (x Бл «Ti. 5! 1303, (x х I>I>l Оео) 0 Г l), IC Н;.! 5I, I! «0:3. )3 хл >3 TPT (>0:! f>i>130;!c 2-(»0.!.(сРжиl)Я(т 5I:Ю«Т05I!II!I!,I !Iри I)OX:Оlци ЕОПТ ра рСГУ(;,,!Jlp(i!iBII!I51, I3h«rI0 878741 20 чик 11, регулятор 13 и исполнительный механизм 14. Однако стабилизация расхода воздуха высокого давления не позволяет добиться постоянства длины факела и положения его ядра по ширине печи, так как существенное влияние на его параметры оказывает аэродинамика дымовых каналов и регенератора 19, через которые удаляются продукты сгорания, барометрическое давление, теплотворная способность топлива и прочие факторы. Поэтому в систему включен контур, регулирующий расход воздуха высокого давления в зависимости от положения максимума температуры, т. е. ядра факела по ширине печи. Этот контур включает блок 7 определения положения максимума температуры по ширине печи, задатчик 8, корректирующий регулятор 9 и корректор 10 задания. Функцией блока 7 является последовательный опрос датчиков 1 температуры, определение положения датчика, показания которого в данном цикле опроса максимальны, и выдача на вход корректирующего регулятора 9 сигнала, пропорционального положению ядра факела. При отклонении положения ядра факела от заданного значения на входе корректирующего регулятора 9 возникает разбаланс и корректирующий регулятор 9 выдает управляющий сигнал на корректор 10 задания, который изменяет уставку задания задатчика 11 расхода воздуха высокого давления. Регулятор 13 расхода воздуха в соответствии с новой уставкой задания изменяет расход воздуха высокого давления таким образом, чтобы восстановить задаш1ое задатчиком 8 положение температурного максимума по ширине печи. Важным фактором cTao?Iлизации режима горения является постоянство коэффициента избытка воздуха в печи, задаваемого задатчиком 15. В связи с тем, что при регулировании полсжения температурНОГО максимума по ширине пе IH . ол ет меняться общее количество воздуха, поступающего в печь, одной из функций регулятора 17 соотношения является суммирование сигналов датчиков 12 и 16, пропорциональных соответственно расходу воздуха высокого давления, поступающего по труоопроводу 24 непосредственно в горелку 20, и расходу воздуха низкого давления, поступающего по трубопроводу 22 на нагрев в регенератор 19. При постоянном расходе топлива, поступающего в горелку 20 по трубопроводу 23, регулятор 17 соотношения поддерживает постоянный суммарный расход воздуха в соответствии с заданным коэффициентом избытка воздуха, Поэтому увеличение или уменьшение расхода воздуха высокого давления вызывает соответствующее уменьшение или увеличение расхода воздуха низкого давления. Так система при изменении поло25 Зо GO 65 жения ядра факела перераспределяет расходы воздуха высокого и низкого давления при сохранении неизменным суммарного расхода воздуха. При изменении тепловой нагрузки печи меняется сигнал датчика 4 расхода топлива на входе регулятора 17 соотношения, который при помощи исполнительного механизма 18 изменяет положение заслонок вентилятора 21. При этом изме|1енпе суммарного расхода воздуха в печь пропорционально изменению расхода топлива. Таким образом регулятор 17 соотношения обеспечивает постоянство коэффициента избытка воздуха в печи (соотношения топЛИВО-IIO32VX) . Предлагаемая система благодаря стабилизации положения максимума температуры (ядра факела) по ширине печи позволяет повысить однородность стекломассьт. Формула изобретения Система стабилизации температурного режима в стекловаренной печи, содержаи1ая датчики температуры газового пространства, устаноевленные по ширине печи, исполнительные механизмы трубопроводов подачи топлива и пода ги возду ха высокого давления, которые соединены с горелкой соответствующего регеиератора, вентилятор с исполнительным механизмом, который через трубопровод воздуха низкого давления соединен с регенераторами, блок определения максимальной температуры, датчики и задатчпки расхода топлива и расхода воздуха высокого давления, датчик расхода воздуха низкого давления, з .1 ик коэфсЬппис.нта избытка воздуха, регуляторы тепловой нагрузки, расхода воздуха низкого и высокого давления и регулятор соотношения топливо-воздух, причем датчики температуры газового пространства подключены к соответствующим входам блока определения максимальной температуры, выход которого соединен с одним входом регулятора тепловой нагрузки, другие входь. которого подкл1очс ы к задатчику и к одному входу датчика расхода топлива, выход регулятора тепловой нагрузки соединен с исполнительным механизмом трубопровода подачи топлива, исполнительный механизм трубопровода подачи воздуха высокого давления соединен с выходом регулятора pacxoäà воздуха высокого давления, входы которого подключены к выходу задатчпка рañvî1а воздуva высокого давле.шя и к о11ному вь1ходу датчика расхода воздуха высокого давления, другой выход которого подключен к одному входу регулятора соотношения топливо-воздух, другие входы которого соединены с датчиком расхода воздуха низкого давления, задатчиком коэффициента 87874I Г 1Г! 1(> =Г г-Э 1 (.)51 /() /> (1 С ос га ш! C,:н А. Кузнецов Текред А. Ка())ышникова Корректор О. Тюрина Редактор H. Еагирова Заказ 2349, 4 11з,(. ¹ 592 Тираж 530 Подписное 11ПО «Поиск» Госуд,.ретив ни.,го кo»«r(ra CCCP ио (елани изобретений и открытий 113035, .41оскиа, >К-35, Р((еи)ск))51 иаб., д 4)5 1 к I)(>i (!", ):(>), )I(). Сии \ н; ва, 2 избытка воздуха и с другим входом датчика расхода топлив";, а вь(ход регулятора соOTIIOIIICH;I5I ТОПЛИВО-ВОЗ (% . COC 7È!!ÃI! С TICП О. 1 И И С I Ь П I>1 М ". C X 1 I I I I XI O > ! 3 Г:! Г l:. i и I 0 J) и, отл и (а ющссс я тек(, что, с цс li io поВы(IICИ1(я 0 (10род(I;)(1 (I (гс .,70 .!» Cl)! 0 Iа Г!(а 05ксп а за, (л аг>(икот! i I 0, Oi!((; и;1 ТГ.к и: р !>Т) РПОГО аlаксli IУм "., к )PPГк гl! PУ 11!(Iз; 1)(г> . ,I5ITOp0»I, I(OppC кт0170 >! за (>.1(1!я ll бл>)ко ) 0 и Р с 7 с г! с и 5! и О, 1 0 5к (: I! I 51 >1 а и с;!, i \ !: I c >!; I (. ратуры по I!!I!pl! IIe печи, Вхо, ь(колгорог() подкл10 (си(1 к, )ат (икам тс .11)cp;)Tcры га!()ВОГО ПРОСТРзаиетва, 11 ВЬIХО I СОГ (i!i Г)((0 (ним входом коррск-.ирукипсго рсгуля гора, другой вход которого подключен к задатчику полоакепия температурного максимума, Выход корректирующего регулятора через ).Оррсктор задания соединен со входом за5 .(27 (ика расхода воздуха высокого давлеl(И51. 11спо(пики ипформац((и, пр(! (ятl>!(ho вни)(апис ири эксперт!7зе :0 1 Авторское свидстс II,cTI70 СССР Х> 58 )128, кл. С ОЗБ 5(24, 1976. 2 Уев ицки)й! М. J>..з,втомати-(еское управлс:(ис процессами производства стекла. ,1,, Стройпз;(ат, 1975, с. 165 (()рототи!7).
