Система управления процессом горения в стекловаренной печи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свнд-sy(22) Заявлено 07. 05. 80 (2I ) 2924230/29-33 с присоединением заявки М(23) Приоритет(SI)M. Кл.

С 03 В 5/24 (оеударетеаеый кенятет

СССР ао делан изобретений и открытий

Опубликовано 07.02 82 ° Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 07 .02 .82 (53) Уд К691-6 (088.8) Н.P.Þñóïáeêîâ, Ю.Д.Таджиев, А.В.Печников и Л.М.Драбкин (72) Авторы изобретения

Ташкентский ордена Трудового Красног институт инженеров железнодорожного (7I) Заявитель (4) СИСТЕИА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ ГОРЕНИЯ

В СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к системам автоматического управления про" цессом горения, е частности на стекольных заводах для регулирования количества поступающего на горение воздуха в ванную регенеративную стекловаренную печь с подковообразным направлением пламени.

Известна система автоматического поддержания определенного соотношения нраз-воздух", содержащая датчики расхода топлива и воздуха, регулятор, задатчик, исполнительный ме" ханизм регулирующего клапана на линии подачи воздуха в печь $1), Наиболее близкой по технической сущности к изобретению являетсл система управления процессом горения в стекловаренной печи, содержащая измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха, регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии полачи воэачха Pf.

Однако эти системы не обеспечива"--. ют качественное регулирование про" цессов горения, так как при естественной подаче воздуха в печь имеются присосы дополнительного количества воздуха через неплотности регенера" торов и в местех установки .горелок, а также через проемы загрузочного кармана печи. При принудительной по" даче воздуха часть подаваемого дутьевым вентилятором воздуха на го" рение в печь теряется через неплотности воздухопроводов и регенераторов.

Цель изобретения - повышение точности управления процессом горения в стекловаренной печи.

Цель достигается тем, что система управления процессом горения в стекловаренной печи, содержащая,измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха, регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии пода3 90330 м воздуха, снабжена газоогборным устрой ст вом, блоком дифференцирования, вычислительным устройством, переключателем, измерительным блоком, согласующим блоком, блоком управления, преобразователем и магнитным пускателем, причем газоотборное устройство подключено ко входу преобразователя, выход которого соединен с одним из входов вычислительного устройства щ и через блок дифференцирования с одним из входов регулятора, датчик расхода воздуха подключен к одному из входов измерительного блока,выход которого соединен с другим вхо- 1Э дом регулятора, выход которого через последовательно соединенные согласующий блок, блок управления и магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего кла- щ пана, другой вход измерительного блока соединен через переключатель с выходом вычислительного устройства и с выходом датчика расхода топлива, который подключен к другому входу вычислительного устройства.

На чертеже представлена система управления процессом горения.

Система содержит регулятор 1, измерительный блок 2, измерительную Эр диафрагму 3 с датчиком расходЭ топли" ва 4, измерительную диафрагму 5 с дат. чиком расхода воздуха 6, газоотборное устройство 7 пробы газа, преобразователь кислородомера 8 по содержанию кислорода в уходящих дымовых гаэах, блок дифференцирования 9, вы" числительное устройство 10, согласующий блок ll, блок управления 12, магнитный пускатель 13, исполнитель" ный механизм 14 регулирующего клалана 15 на линии подачи воздуха в печь и кнопку переключения 16.

Система работает следующим образом. фф

При заданном режиме работы стеклою варенной печи соотношение Таз-воз" дух" постоянное, при этом сигнал фактического расхода воздуха, снимаемый с датчика 6 в комплекте с измерительной диафрагмой 5, равен значению сигнала расхода воздуха, определяемому вычислительным устройством 10 по из" вестному уравнению расхода на горение воздуха в печь.

+Bc+ g 503

И 1 ст т -теор >

Й ф где 0 - расход топлива в печи; коэффициент избытка воздуха о 2 -О д

2 1 - начальное процентное содержание кислорода в воздухе;

0 - процентное содержание кислорода в уходящих дымовых газах; /„.ф теоретически необходимое количество воздуха для сжигания единицы топлива, Нм

V вычисляется по известной формуле и вводится в вычислительное устройство как постоянный коэффициент и меняется при изменении состава сжигаемого топлива. При заданном режиме сигнал по содержанию кислорода в уходящих дымовых газах, снимаемый с преобразователя 8 кислородомера, равен постоянной величине и при этом на выходе дифференциатора 9 корректирующий сигнал равен нулю.

Отклонение расхода топлива в зависимости от изменения режима работы печи приводит к изменению значения сигнала расхода. воздуха, вычисляе мого. вычислительным устройством 10.

Этот сигнал в измерительном блоке

2 суммируется с сигналом фактического расхода воздуха, снимаемого с датчика 6. Разбаланс сигнала в измерительном блоке 2 в регуляторе 1 преобразуется по 7с закону и через согла" сующий блок 11 выдается на блок управления 12, который связан с магнитным пускателем 13. Последний управ. ляет исполнительным механизмом 14 регулирующего клапана 15 на линии подачи воздуха в печь. В случае выхода из строя вычислительного устройства сигнал по расходу топлива от датчика 4 в комплекте с измерительной диафрагмой 3 с помощью кнопки переключения 16 подключается непосредственно ко входу измерительного блока

2. При этом на соответствующих входах измерительного блока устанавливаются масштабные коэффициенты, которые обеспечивают поддержание определенного соотношения Гвз-воздух".

При заданном соотношении Таз-воздух" сумма сигналов расхода топлива и расхода воздуха в измерительном блоке равна нулю. При этом сигнал рассогласования на выходе измеритель" ного блока отсутствует и система находится в.заданном режиме работы.

При отклонении расхода топлива на выходе измерительного блока выделяет« точность управления процессом горе" ния в стекловаренной печи, Формула изобретения

Система управления процессом горения в стекловаренной печи, содержащая измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха., регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии подачи воздуха, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена. газоотборным устройством, блоком дифференцирования, вычислительным устройством, переключателем, измерительным блоком, согласующим блоком, блоком управления, преобразователем и магнитным пускателем, причем газоотборное устройство подключено ко. входу преобразователя,выход которого соединен с одним из вхо.дов вычислительного устройства и че-! рез блок дифференцирования с одним из входов регулятора, датчик расхода воздуха подключен к одному из входов измерительного блока, выход которого соединен с другим входом регулятора, выход которого через последовательно соединенные согласующий блок, блок управления и магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана, другой вход измерительного блока соединен через переключатель с выходом вычислительного устройства и с выходом датчика расхода топлива, который подключен к другому входу вычислительного устройства.

- Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Усвицкий И.6. Автоматическое управление. процессами производства стекла. Л,, Стройиздат, 1 975, с. 151162.2. Зезин М,А. и др. Схемы автоматического регулирования процессом варки стекла. И., 1970, с. 24-30.

5 903308 ся сигнал ошибки (рассогласования), согласно установленному .соотношению масштабными коэффициентами на входах измерительного блока 2. Этот сигнал в регуляторе 1 преобразуется по

3Г-закону и выдается последовательно через согласующий блок 11, блок управления 12, магнитный пускатель 13 в исполнительный механизм 14 регулирующего клапана 15 на линии пода- to ваемого на горение воздуха в печь.

Кнопка переключения 16 служит для подключения сигнала от датчика расхода топлива в случае выхода из строя вычислительного устройства непосред- 35 ственно ко входу измерительного блока.

Применение вычислительного устройства в системе приводит к повышению точности регулирования, так как оно 20 в зависимости от изменения расхода топлива вычисляет необходимое коли.чество воздуха для обеспечения экономичности процесса горения. Применение корректирующего сигнала по со- 2s держанию кислорода в уходящих дымовых газах, подключенного через диф" ференциатор 9, приводит к изменению расхода воздуха в печь при возрастании или уменьшении содержания кислорода в дымовых газах. Это также обеспечивает качественное регулирование экономичности процесса горения, что приводит к экономии топлива, улучшению качества выпускаемой продукции, повышению производительности стекловаренной печи., Газозаборное. устройство, установленное без применения водяного охлаждения в верхней части.высокотемпературной области регенераторов и вы- . полненное в виде байпаса (трубы), позволяет получить представительный сигнал по содержанию кислорода в уходящих дымовых газах., Это соответственно влияет на качество корректирующего. сигнала по содержанию кислорода

{0 ) в системе управления экономичностью процесса горения.

Предлагаемая система управления

S0 процессом горения позволяет повысить