Система управления процессом стекловарения в ванной печи Советский патент 1984 года по МПК C03B5/24 

Изобретение относится к системам управления процессами стекловарения в ванных печах при производстве сте ла, известна система управления процессами стекловарения в ванной печи .содержащая датчики расхода шихты и .стеклобоя, регулятор расхода шихты и стеклобоя с исполнительным элемен том загрузчика tlJ. Недостатком этого устройства является низкая точность регулировани при изменении соотношения стеклобоя и шихты. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является сис тема управления процессом стекловарения в ванной печи, содержащая датчики расхода шихты и стеклобоя, расхода топлива, температуры в печи и уровня стекломассы, задатчики отношения шихты - стеклобоя, температуры в печи, расхода топлива и уровня стекломассы/ блок деления, регулятор уровня и расхода топлива, исполнительные элементы загрузчика расхода топлива, причем датчики расхода шихт и стеклобоя соединены с соответствующими входами блока деления, задатчик и датчик расхода соединены с соответствующими входами регулятора расхода, выход которого соединен с исполнительным элементом, датчик и задатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уровня, выход которого соединен с- исполнител ным элементом загрузчика, датчики те пературы в печи и задатчик температу ры соединены с соответствующими входами блока коррекции задатчика расхода топлива, выход которого соединен с задатчиком расхода топлива 2 Недостатками известной системы являются нарушения теплового и материального бсшансов варочной части печи, возникающие при изменении зада ния соотношения стеклобой-щихта вследствие колебаний съема стекломас сы. При постоянстве массы загружаемы в единицу времени в печь сырьевых ма териалов энергия, необходимая для их плавления, существенно зависит от соотнсшения в смеси стеклобоя и шихт так как, энергия, необходимая для плавления определенного количества шихты, значительно превышает энергию необходимую для плавления такого же количества стеклобоя, Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива и повышение однородности стекломассы путем повышения качества управления. Поставленная цель достигается тем что система управления процессом стекловарения в ванной печи, содержа щая датчики расхода гиихты и стеклобоя, расхода топлива, температуры в печи и уровня стекломассы, задатчики отношения шихта-стеклобой, температуры в печи, расхода топлива и уровня стекломассы, блок деления, регуляторы уровня и расхода топлива, исполнительные элементы загрузчика расхода топлива, причем датчики расхода шихты и стеклобоя соединены с соответствующими входами блока деления, , задатчик и датчик рйсхода соединены .с соответствующими входами регулятора расхода, выход которого соединен с с исполнительным элементом, датчик и задатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уровня, выход которого соединен с исполнительным элементом загрузчика, датчик температуры в печи и задатчик температуры соединены с соответствующими входами блока коррекции задатчика расхода топлива, выход которого соединен с задатчиком расхода топлива, снабжена элементом сравнения и блоками коррекции задатчика температуры в печи и задатчика уровня стекломассы, причем выход блока деления и задатчик соотнесения шихта-стеклобой соединены с соответствующими входами элемента сравнения, один выход которого через блок коррекции задатчика температуры в печи соединен с задатчиком температуры, а другой выход элемента сравнения через блок коррек- ции задатчика уровня стекломассы сое динен с задатчиком уровня. На чертеже представлена функциональная схема системы управления. Система управления содержит датчик 1 расхода шихты, датчик 2 текущего расхода стеклобоя, блок 3 деления, задатчик 4 соотношения стеклобойшихта, элемент 5 сравнения, датчик 6 уровня стекломассы в ванной печи 7, зг1датчик 8 уровня стекломассы, блок 9 коррекции задатчика уровня, регулятор 10 уровня, загрузчик 11 сырьевых материалов с исполнительным двигателем 12, датчик 13 температурил газового пространства в печи, задатчик 14 температуры, блок 15 коррекции задатчика температуры, блок 16 коррекции задатчика расхода топлива датчик 17 расхода топлива, задатчик 18 расхода топлива, регулятор 19 расхода, регулирующий орган 20 расхода топлива с исполнительным механизмом 21, Система работает следукгщим образом. Сигналы, пропорциональные текущ:гм расходам шихты и стеклобоя, поступают с датчиков 1 и 2 расхода на входы блока 3 деления, который формирует сигнал, пропорциональный соотношению стеклобой-шихта. Выходной сигнал блока деления поступает на один из входов элемента 5 сравнения, где сравнивается с заданием соЪтношения стеклобой-шихта. При изменении

соотношения расходов стеклобоя и. шихты или изменении задания соотношения на выходах элемента сравнения появляются сигналы рассогласованияf пос-г тупающие на входы блока 9 коррекции задатчиков уровня и задатчика 18 расхода топлива.

Блок 9 коррекции устанавливает новое Зсщание задатчику 8 уровня стекломассы, а регулятор 10 измеряет, ског10 рость исполнительного двигателя 12 загрузчика 11. При этом поступление сырьевых материалов в печь изменяется до тех пор, пока не наступит материальный баланс между количеством пос- 15 тупивших сырьевых материалов и объемом получаемой при этом стекломассы. Таким образом, регулятор 10 предотвращает колебания уровня, поддерживая объем стекломассы в печи постоянным 20 при изменении соотнесения стеклобойдахта в смеси загружаемых.сырьевых j материалов при изменении задания сботнсяаения. Для Устранения влияния-слу- чайных возмущений, нарушающих мате- 25 риальный баланс, в системе предусмотрен датчик 6 уровня и задатчик 8 , с помощью которых в свою очередь корректируется поступление в печь сырьевых материалов.

Блок 15 коррекции устанавливает новое задание задатчику 14 температуры газового пространства в печи, а блок коррекции 16 соответственноновое задание задатчику 18 расхода топлива. Далее регулятор 19 с по- . 35 мощью регулирующего органа 20 и исполнительного механизма 21 изменяет расход топлива в варочной части печи v до тех пор, пока не установится равнымновому заданию.При этом регулятор 40 19 предотвращает смещение границы

зоны варки, ведушей к нарушению однородности стекломассы на выработке и снижает непроизводительные потери топлива, которые возникают при перегреве стекломассыi Таким образом, коррекция расхода топлива позволяет поддерживать постоянным тепловой баланс в варочной части печи при изменении соотношенин шихта-стеклобой в смеси сырьевых материалов, загружаемых в печь.

Датчик 17 расхода топлива и датчик 13 температуры газового пространства совместно с задатчиками 18 и 14 расхода топлива и температуры блока 16 коррекции и регулятором 19 служит для регулирования температурного режима печи по известной схеме - стабилизация расхода с коррекцией по температуре - с устранения случайных/нарушений теплового режима печи.

Использование системы управления позволяет стабилизировать температурный режим варки стекла, уровень стекломассы, и следовательно, повысить качество стекломассы на выработке, а также снизить удельный расход топлива на производство стеклоизделий.

Использование системы для управле ния процессом варки стекла в ванных печах средней и большой производителности с общей площадью зеркала до 200 м и среднес-уточным съемом до 140 т в сутки позволит повысить коэффициент использования стекломассы до 1,0% за счет снижения количества бракованных изделий, снизить удельный расход топлива на технологические цели до 1,3%, увеличить межремонтный период стекловаренных печей до 3%.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕКЛОВА РЕНИЯ В ВАННОЙ ПЕЧИ, содержащая датчики расхода шихты.и стеклобоя, расхода топлива, температуры в печи и уробня стекломассы, задатчикв отношения шихта-стеклобой, температуры в печи, расхода топлива и уровня стекломассы, блок деления, регуляторы уровня и расхода тошшва, исполнительные элементы загруэчшса расхода тошшва, причем датчики, расхода шшсты и стеклобоя соединены с соответствующими входгьми блока деления, задатчик и датчик расхода соединены с соответствующими входами, регулятора расхода выход которого соеди;нен с исполнительным элементом,датчик и задатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уров. ня, выход которого соединен с исполнительным элементом загрузчика, датчик температуры в печи и задатчик температуры соединены с соответствующими входами блока коррекции з датчика расхода топлива, выход которого соединен с згщатчикрм расхода топли1..ва, отличающаяся тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива и повышения однородности стекломассы путем повышения качества yjiравления, бна снабжена элементом сравнения и блоками коррекции задатчика температуры в печи и задатчика уровня стекломассы причем выход блока деления и задатчик -соотношения ших та-стеклобой соединены с соответствующими входами элемента сравнения/ один выход которого через блок коррекции задатчика температуры в печи соединен с задатчиком температуры, а другой выход элемента сравнения через блок коррекции задатчика уровня Стекломассы соединен с задатчйком 4: Ю .уровня.