Система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи Советский патент 1984 года по МПК F27D19/00 

Изобретение относится к оборудованию предприятий промышленности строительных материалов, а более конкретно - к автоматизации процесса обжига сьтучих строительных материалов, например керамзита, во вращающихся печах.

Известна система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом, горелочным устройством, содержащая регулятор тяги, связанный с датчиками разрежения в холодной и горячей головках печи 11 3.

В системе предусмотрена стабилизация разности давлений в холодной и горячей головках печи, что обеспечивает поступление в печь постоянного количества воздуха. Недостатком является несоответствие количества воздуха, поступающего в печь, количеству толпива, которое определяется режимом обжига материала, и температуре поступакнцего в печь воздуха При их изменении изменяется и коэффициент избытка воздуха в зоне горения факела, что вызывает неполное сгорание топлива, а также изменение длины факела горения, что приводит к перераспределению тепловых зон по длине печи. При этом ухудшается качество обжига материала, появляется брак.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемо 4у результату является система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, включающая регулятор соотношения топливо-воздугх, регулятор тяги и датчик температуры поступающего в печь воздуха 2 .

Недостатком .этой системы является недостаточная стабильность положения тепловых зон по длине печи, что ухудшает качество обжига материала. Так, при увеличении тяги количество поступающего в печь горячего воздуха увеличивается, что приводит к уменьшению длины факела и смещению тепловых зон печи к горячей головке печи.

Целью изобретений является повышение качества регулирования за счет . стабилиза1ц1И положения тепловых зон печи.

Указанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильнйком, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печь воздуха, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода топлива, корректирующим регулятором соотношения топливо-воздух, а регу5 лятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректируюпщх регуля0 торов температуры и расхода топлива подключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоединены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода

5 топлива, датчик расхода топлива соединен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с входом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры

0 пocfyпaющeгo в печь воздуха соединен с входом корректирзтощего регулятора температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму

входу регулятора соотношения топливо-воздух .

На чертеже изображена функциональная схема системы.

Вращающаяся печь 1 с холодильником 2, горячей иолозкой. 3, холодной головкой 4, оборудована горелочным устройством 5 с регулятором 6 соотношения .топливо-воздух, дымососом 7.

Система содержит также датчик расхода топлива 8, датчик тяги 9, содержащий отборные устройства разрежения 10 и 11 в горячей 3 и хо.лодной 4 головках печи и элемент вычитания 12, датчик 13 температуры поступающего в печь 1 из холодильника 2 горячего воздуха, корректирующий регулятор 14 температуры, корректирующий регулятор 15 расхода топлива, корректирующий регулятор 16 соотношения топливо-воздух X: сумматором 17, регулятор тяги 18 с сумматором 19, осуществляющий регулирование тяги путем изменения произво3дительности дымососа 7 с помощью ис полнительного механизма 20 и шибера 21, или путем изменения частоты вра щения электродвигателя дымососа (на чертеже не показан). Корректирующие регуляторы 14-16 имеют настройку, соответствующую статическим и динамическим параметрам соответствующего канала регулирования. Система работает следующим образом. При установившемся режиме работы печи величина тяги в печи соответствует количеству подаваемого в горелочное устройство топлива и температуре поступающего в печь из холодильника горячего воздуха. При этом имеет место стабильный факел горения топлива заданной длины. (Другие параметры факела: форма, по ложение по поперечному сечению печи обеспечиваются конструкцией горелки При увеличении расхода топлива горелочным устройством 5 (например при необходимости изменить температуру обжига материала) длина факела горения увеличивается. С увеличе нием расхода топлива сигнал на выходе датчика расхода топлива 8 также увеличивается, соответственно увеличивается сигнал на выходе корректирующего регулятора 15 и на выходе сумматоров 17 и 19. При увеличении сигнала на выходе сумматора 1 регулятор тяги 18 через посредство исполнительного механизма 20 прикры вает шибер 21 и уменьшает тягу. Уменьшение тяги вызывает уменьшение факела до заданной длины. Однако, уменьшение тяги может вызвать недос таток кислорода, поступающешл в печ с горячим воздухом из холодильника и, следовательно неполное сгорание топлива. Для предотвращения этого при увеличении сигнала на выходе сумматора 17 корректирующий регулятор 16 изменяет задание регулятору 6 соотношения топливо-воздух, который увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5. Количество кислорода в зоне горения приводится 5 в соответствие с расходом топлива, что обеспечивает его полиое сгорание, причем увеличение подачи воздуха в горелочное устройство не отражается на длине факела горения. Увеличение температуры горячего воздуха, поступающего в печь приводит к уменьшению длины факела и недостатку кислорода в зоне горения. При этом для восстановления требуемой длины факела необходимо уменьшить тягу и увеличить подачу воздуха в горелочное устройство для обеспечения полного сгорания топлива. Эта задача решается системой следующим образом. При увеличении темпе- , ратуры поступающего в печь воздуха увеличивается сигнал на выходе датчика 13 температуры и, соответственно, на выходах корректирующего регулятора 14 и сумматоров 17 и 19. Регулятор тяги 18 уменьшает тягу, а корректирующий регулятор 16 увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5 регулятором 6 соотношения топливо-воздух. При уменьшении тяги, вызванном возмущающими воздействиями, не связанными с регулированием процесса горения (например, при подсосах воздуха из окружающего пространства в головках печи) уменьшается сигнал на выходах датчика тяги 9 и сумматора 19. При зтом регулятор тяги 18 с помощью шибера 21 увеличивает производительность дымососа 7 что позволяет сохранить режим тяги в печи на требуемом уровне. Изменение режима тяги во всех пеечисленных выше случаях производитя в пределах, допустимых с точки зрения безопасных условий работы ечи. При уменьшении расхода топлива, температуры поступающего в печь возуха и увеличения тяги система действует в порядке, обратном описанному выше. Система позволяет стабилизировать положение тепловых зон печи, что повьш1ает качество обжига материала.

17

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печь воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества регулирования путем стабилизации положения тепловых зон печи, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода топлива, корректирующим регулятором соотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректирующих регуляторов т.емпературы и расхода топлива подключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоединены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива, датчик расхода топлива сое(Л динен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с входом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры поступающего в печь воздуха соединен с входом корректирующего регулятора о со UD температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регу 0 лятора соотношения топливо-воздух. э :л