Устройство для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревательную печь Советский патент 1984 года по МПК C21D11/00 F23N1/02 

;о

4

:л U) Изобретение относится к регулированию процессов горения и может бить использовано в высокотемпературных печах с факельным отоплением для наг рева металла под обработку давлением на заводах металлургической и машиностроительной промышленности, Известно устройство д;;ч регулирования соотношения двух параметров,, содержащее регулирующий и вычислител ный блоки, последний из.которых составлен из линий давления, пропорциональных регулируемым параметрам, с постоянными и переменными дросселями и установленного на линии сброса задатчика СПНедостатком данного устройства является невозможность автоматического или дистанционного управления при переходе на , когда необходимо сжигать топливо с уменьшенной величиной коэффициента расхода возду ха, так как для осуществления перехода на такой режим и обратно на рабочий режим нагрева необходимо каж дый раз изменять настройку переменных дросселей. Такая обязательная переналадка вручную не обеспечивает необходимой точности настройки диапа зона регулирования, снижает устойчивость и надежность работы устройства так как дополнительно вследствие пос тоянной перенастройки переменного дросселя меняется его рабочая характеристика и быстро изнашиваются дета ЛИ его регулирующего органа. Наиболее близким к изобретению яв ляется устройство для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревате льную печь, содержащее связанные ме ду собой регулирующий и вычислительный блоки, последний из которых составлен из линий сигналов давления топли ва и воздуха с постоянными и переменными дросселями и установленного на линии сброса задатчика, а также блок холостого хода с регулируемым дросселем, пневмотумблером, клапаном ИЛИ. Вк,шочение блока холостого хода происходит автоматически при зтеньше нии сигнала давления топлива Р- до величины меньшей, чем сигнал задатчи ка этого блока. При зтом уменьшается величина коэффициента расхода воздуха и соответственно температура сгор ния топлива L2. Недостатком известного устройства является неустойчивость его работы, так как при уменьшении температуры сгорания топлива для поддержания заданной температуры в рабочем пространстве нагревательной печи увеличивается расход топлива, что приводит росту сигнала давления топлива РТ и отключению блока холостого хода. Целью изобретения является повышение устойчивости работы устройства и точности настройки диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревательн ло печь, содержащее связанные меж: ду собой регулирующий и вычислительный блоки, последний из которых состоит из линий сигналов давления топлива и воздуха с постоянными и переменными дроссел:ями и установленного на линии сброса задатчика, а также блок холостого хода с регулируемым дросселем, пневмотумблером, клапаном РЛИ, снабжено пневмореле с камерой управления и включающим соплом, элементом И, клапаном памяти, блоками включения и отключения, каждый из которых содержит трехмембранный элемент и задатчик, при этом один вход элемента И соединен непосредственно с выходок блока отключения, другой через клапан памяти - с выходом блока включения, а выход элемента И через клапан Ш1М - с камерой управления пневмореле. через включающее сопло которого линия сброса соединена с линией сигнала давления топлива за постоянным дросселем. На чертеже изображена схема устройства для регулирования подачи топлива и воздуха в нагревательную печь. Устройство содержит взаимосвязанные вычислительный блок 1, регулирующий блок 2 и блок 3 холостого хода. Вычислительный блок 1 содержит линии 4 и 5 сигналов давлений топлива и воздуха с постоянными дросселями 6 и 7 ка них н линию 8 сброса с установленнь1М на ней задатчиком 9.Линия 8 сброса связана с линиями сигналов давления топлива 4 и воздуха 5 посредством переменньк дросселей 10 и 11. Блок 3 холостого хода содержит регулируюнцш дроссель 12, который через включающее сопло 13 пневмореле 14 соединяет между собой линию 8 сброса и линию 4 сигнала давления топлива, ля исключения возможности соединения линии 4 давления топлива

с атмосферой, включающее сопло 15 пневмореле 14 заглушено. Камера 16 управления пневмореле 14 через клапан ИЛИ 17 соединена с пневмотумблером 18 и выходом элемента И 19. Один вход элемента И 19 соединен HenocpeACTBeH но с выходом блока 20 отключения, а другой вход через клапан 2f памяти с выходом блока 22 включения. Блоки 20 и 21 состоят из трехмембранных элементов 23 и 24 и задатчиков 25 и 26.

Устройство работает следующим образом.

На вход постоянного дросселя 7 подается пневматический сигнал Р , пропорциональный расходу воздуха на горение, а пневматический сигнал Р, , пропорциональный расходу топлива, подается на вход постоянного дросселя 6 и в минусовые камеры трехмемб- ранных элементов 23 и 24 соответственно блоков 20 и 22 отключения и включения. Сигнал отключения Р, формируемый задатчиком 25, подается з плюсовую камеру трехмембранного элемента 23, а сигнал включения от задатчика 26 - в плюсовую камеру трехмембранного элемента 24. В рабочем режиме нагрева настройкой переменных дросселей 10 и 11 устанавливается необходимое соотношение между расходами топлива и воздуха, которое отрабатывается регулирую цим блоком 2. В режиме холостого хода соотношение между расходами топлива

и воздуха изменяется на величину, определяемую настройкой регулируемого дросселя 12. Ручное включение и отключение режима холостого хода осуществляется пневмотумблером 18. При его включении сигнал давления питания подается через клапан ИЛИ 17 в камеру 16 управления ивключает пневмореле 14, в результате чего дроссель 12 через включающее сопло 13 подсоединяется параллельно переменному дросселю 10.

Автоматическое включение режима холостого хода происходит при уменьшении расхода топлива, когда сигнал давления топлива FT становится меньше сигнала включения Р . Бели-чина сигнала отключения Р устанавливается больше величины сигнала включения РЬЦ, . Если сигнал давления топлива Б,- становится меньше сигнала отключения Р , то на выходе блока 20 отключения появляется сигнал

давления питания, которьй поступает на вход элемента И 19. Когда сигнал давления топлива Р;- уменьшается до величины сигнала включения Pf , сигнал давления питания появляется и на выходе блока 22 включения. Этот сигнал проходит через клапан 21 памяти на второй вход элемента И 19, на выходе которого формируется сигнал давления питания, поступающий через клапан ИЛИ 17 в камеру 16 управления пневмореле 14, что приводит к включению режима холостого хода, т.е. уменьшению коэффициента расхода воздуха.

Для поддержания заданной температуры в печи увеличивается расход топлива и соответственно сигнал давления топлива Ру до некоторой величины РХ. При этом на выходе блока 22 включения сигнал давления питания исчезает, но на выходе элемента И 19 сигнал давления остается, так как он запоминается через клапан 21 памяти. Величина сигнала отключения РО,, выбирается несколько больше, чем величина Pf,, Перед переходом на рабочий режим нагрева увеличивается расход топлива и соответственно сигнал давления топлива Р . Когда его величина превышает сигнал отключения Р,.. , на выходе блока 20 отключения и соответственно элемента И 19 исчезает сигнал давления питания. Пневмореле 14 от5 ключается и отсоединяется регулируемый дроссель 12, т. е. осуществляется переход в рабочий режим нагрева.

Таким образом, включение режима 0 холостого хода происходит при уменьшении значения сигнала давления топлива РТ до величины сигнала включения РВЦ; , а отключение - при увеличении этого значения до величины сигна5 ла отключения Р . Величины сигналов Pgjii и Р(ях определяются настройкой соответствующих задатчиков 26 и 25.

0 Введение блоков отключения и включения позволяет повысить точность настройки необходимого диапазона регулирования процесса горения при переходе в режим холостого хода, а приме5 нение дополнительно к ним элемента И, клапана памяти и пневмореле устраняет неустойчивость работы устройства в момент перехода с одного режима на другой.

S11094536

Использование устройства позво- шения точности настройки диапазона лит снизить удельный расход газа на регулирования,

5-10% и уменьшить окалинообразование Экономический эффект от использометалла на 0,3-0,5% от его веса за вания устройства на 8-ми печах ориенсчет более устойчивой работы и повы- .5 тировочно составит 97000 руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЖРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И ВОЗДУХА В НАГРЕВАТЕЛЬНУЮ ПЕЧЬ, содержащее связанные между собой регулирующий и вычислительный блоки, последний из которых состоит из линии сигналов давления топлива и воздуха с постоянньми и переменными дросселями и установленного на линии сброса задатчика, а также блок холостого хода с регулир уемьм дросселем, пневмотумбле рм клапаном ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повьшения устойчивости работы устройства и точности настройки диапазона регулирования, оно снабжено пневмореле с камерой управления и включающим соплом, элементом И, клапаном памяти, блоками включения и отключения, каждый из которых содержит трехмембранньй элемент и задатчик, при этом один вход элемента И соединен непосредственно с выходом блока отключения, другой через клапан памяти - с выходом блока включения, а выход элемента И через клапан ИЛИ - с камерой управления сл пневмореле, через включающее сопло которого линия сброса соединена с линией сигнала давления топлива за постоянным дросселем. §