Система регулирования тягового режима газоходной сети конвертеров Советский патент 1984 года по МПК C21C5/40 C22B15/06 

Изобретение относится к устройствам, которые в совокупности с группой технологического оборудования применяются для регулирования тягового режима газоотводящих трактов и сетей и могут найти применение в производстве цветных и черных мета лов, например в производстве меди, где отходящие газы группы параллельно рабртакяцих конвертеров используют ся в качестве сырья для получения се ной кислоты. Известна система автоматического регулирования тягового режима газоотходящего тракта параллельно работающих конвертеров, содержащая конвертер с напыпьником, подключенным к газоходной ;, сети, датчик разрежен на напыльнике частного конвертера, регулятор, к одному из входов которого подключен датчик разрежения, и исполнительный механизм с регулирующим органом, подключенным к выход регулятора. Кроме того, система содержит три контура коррекции: по расхо ДУ дутья в конвертер, по разрежению в общем коллекторе и по температуре отходящих газов в газовом тракте частного конвертера. Контур коррекции по разрежению в общем коллектор содержит датчик разрежения, который через последовательное соединение блока установок и блока коэффициенто подключен к одному из входов суммато ра, где суммируется с выходным сигна лом регулятора и затем поступает на вход исполнительного механизма 1J . Описанная система регулирования не позволяет стабилизировать разрежение в общем коллекторе в условиях когда в ходе эксплуатации работают несколько конвертеров и образуется большое количество отходящих газов. При этом регуляторы разрежения в на пыпьниках конвертеров формируют сигналы на открытие регулирующих органов, и создается давление в общем коллекторе, а контур коррекции по разрежению в общем коллекторе формирует сигналы на закрытие этих же регулирующих органов, что приводит к выбиваниям газов в цех и потерям серосодержащих газов. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система регулирования тягового режима газоходных сетей I параллельно работающих конвертеров с напыпьниками газоходами i и воздуховодами, содержащая датчики температуры в газоходах частных: конвертеров, датчики расхода воздуха в частные конвертеры, датчики разрежения в напьшьниках, соединенные через первые регуляторы разрежения и первые исполнительные механизмы с регулирующими органами расхода газов в частных газоходах,датчик разрежения в общем газоходе и сумматор, входы которого соединены с выходами датчиков расхода воздуха, а также регулятор .нагрузки, датчик нагрузки дымососа, выход которого соединен с первым вхо дом регулятора нагрузки, а выход последнего соединен с входом исполнительного механизма в общем коллекторе 2, Однако в ходе эксплуатации, например в процессе конвертирования, происходит систематическое зарастание фурм на воздуховоде частного конвертера, что ведет к изменениям величины расхода воздуха (дутья), подаваемого в конвертер. Из-за зарастания фурм на воздуховоде частного конвертера динамика изменения расхода воздуха, в частный конвертер носит случайный характер, Поэтому применение дифференцирующего устройства в контуре коррекции сигнала по произ водной расхода воздуха не обеспечивает стабилизацию разрежения в напьшьнике,, что ведет к снижению точности регулирования. Регулирование нагрузкой дымососов для стабилизации разрежения в общем коллекторе при больших расходах отходящих газов в ходе эксплуатации из-за частого изменения числа работаюйих конвертеров неудовлетворительно, поскольку связано с резкими изменениями количества отходящих газов на выходе общего коллектора, а это приводит к нарушениям технологического режима и снижению надежности работы последующих участков (электрофильтров, контактньЪс аппаратов) , а также к потере серосодержащих газов при выбросе излишков отходящих газов в сборную трубу. Целью изобретения является повышение надежности работы системы. Поставленная цель достигается тем, что система регулирования тягового режима газоходной сети конверте ров с напыльниками, газоходами и 3 воздуховодами, содержащая датчики температуры, установленные в газоходах частных конвертеров, датчики рас хода воздуха в частные конвертеры, датчики разрежения в напьшьниках, соединенные через первый регулятор и исполнительные механизмы с регулирующими органами расхода газов в частных газоходах, датник разрежения в общем газоходе и сумматор, входы которого соединены с выходами датчиков расхода воздуха, дополнительно содержит инвертор и для каждого конвертёра-блоки умножения и деления, второй регулятор и исполнительный механизм с регулирующим органом расхода воздуха в конвертере причем выход датчика разрежения в общем газоходе соединен с инвертором, выходы которого соединены с первым входом блока умножения каждого конвертера, выход блока умножения через второй регулятор и исполнительный механизм соединен с регулирующим органом расхода воздуха в конвертер, выходы сумматора соединен с первым входом блока деления каждого конвертера, выход блока деления соединен с вторым входом блока умножения, а второй вход блока деления и второй регулятор соединены с соответствующим датчиком расхода воздуха в конвертер. Введение инвертера, делителя, бло ка умножения и регулятора расхода воздуха частного конвертера исключают случайный характер изменения динамики расхода воздуха за счет изменения задания регулятора, что ведет к стабилизации расхода воздуха поступающего в конвертер, тем самым повышая точность и надежность системы регулирования. На фиг.1 изображена принципиаль.ная схема системы; на фиг.2 блоксхема регулятора разрежения. На схеме изображен один из группы конвертеров. Она включает конвер ры 1 с воздуховодами 2, напыльники 3, общий коллектор 4 с дымососами. Датчик 5 расхода воздуха последо вательно соединен с регулятором 6 р режения, первым исполнительным механизмом 7 с первым регулирующим ор ганом а на газоотводящем тракте каж .дого конвертера. Датчики разрежения 9 в напыпьнике и температуры 10 соединены с регулятором 6 разрежени Датчик 11 разрежения в общем коллек 974 торе 4 последопательно соединен с инвертором 12, первыми входами блока 13 умножершя, соответствующими регуляторами 14 расхода воздуха, вторым исполнительным механизмом 15 с вторым регулирующим органом 16 на воздуховоде . конвертера 1, а другой вход регулятора 14 расхода воздуха соединен с выходом датчика 5 расхода воздуха причем вторые входы блоков умножения соединены с выходом соответствующих блоков 17 деления, первые входы которых соединены выходом сумматора 18, входы которого соединены с датчиками 5 расхода воздуха каждого конверетера 1, а вторые входы блока 17 соединены с выходом соответствующего, датчика 5 расхода воздуха. Регулятор 6 состоит из источника 19 дискретного смещения выходного сигнала, одинаковых блоков 20-22, уставок блока 23 суммирования, блока 24 регулирования и задатчика 25, формирующего управляющий сигнал на вход исполнительного механизма 7. Блок 23 суммирования осуществляет формирование на входе сигнала равного алгебраической сумме трех входных сигналов с датчиков 5,9,10 с независимым масщтабированием по каждому входу. Для возможности суммирования разнополярных сигналов блок снабжен встроенным источником 19 дискретного смещения выходного сигнала с блоками 20-22..уставок коэффициентов по каждо му из входов блока 23 суммирования, определяемых экспериментально. Блок суммирования реализует функцтяю входного сигнала следующим образом:l ao+.,:,, где и - выходной сигнал; 3 - входной сигнал по i-му каналу дискретное смещение выходного сиг нал а ; - весовые коэффициенты по i-му каналу. Блок 24 регулирования предназначен для автоматического поддержания, формирования и вьщачи управляющего сигна ла на исполнительный механизм 7 при изменении алгебраической суммы вход- ных сигналов от значения.сигнала, заданного задатчиком 25. При этом исполнительный механизм 7 в зависимости от величины и знака сигнала от$1 1 крывает или закрывает регулируемьпЧ орган 8 на газоотводящем тракте конвертера 1, Блок 24 регулирования формирует и выдает управляющий сигнал в зависимости от значения U выходного сигнала блока регулирования. 70, то выдается управ ляющий сигнал на открытие регули рующего органа 8 -и 0, управляющий сигнал не выдается, :0, то выдается управляющий сигнал на закрытие регулирующего органа 8, где и - выходной сигнал задатчика 25 и - выходной сигнал блока 23 суммирования. Система работает следующим образом. Сигнал- с Датчика 5 расхода суммируется с сигналами с датчиков разрежения 9 и температуры 10 на входе ре гулятора 6 разрежения, который форми рует управляющий сигнал на вход исполнительного механизма 7 и в зависимости от величины и знака сигналов открывает или закрьгеает регулируемый орган 8 на газоотводящем тракте конвертера 1. В контуре стабилизации 76 разрежения в общем коллекторе 4 сигнал с датчика 11 разрежения в общем коллекторе А после инвертора 12 с обратным знаком поступает на вход соответствующего блока 13 умножения, и на регулятор 14 расхода воздуха, где суммируется с сигналом датчика 5 расхода воздуха. Регулятор 14 расхода воздуха выдает управляющий сигнал на вход исполнительного механизма 15 и в зависимости от величины и сигналов открывает или закрывает регулирующий орган 16 на воздуховоде 2 конвертера 1. Кроме того, выходной сигнал с блока 13 умножения является произведением инвертированного сигнала с датчика разрежения 11 и сигнала с блока 17, который является частным от деления сигнала с датчика 5 соответствующего расхода воздуха на выходной сигнал сумматора 18 равного сумме сигналов от датчиков 5 расхода воздуха каждого конвертера. Применение предлагаемой системы позволяет увеличить концентрацию зернистого ангидрида в отходящих газах на 0,9% абсолютных, что составляет ориентировочный экономический эффект около 89,7 тыс.руб. в год. Кроме того, за счет снижения загазованности атмосферы цеха значительно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАН11Я ТЯГОВОГО РЕЖИМА ГАЗОХОДНОЙ СЕТИ КОНВЕРТЕРОВ с напыльниками, газоходами и воздуховодами, содержащая датчики температуры, установленные в газоходах частных конвертеров, датчики расхода воздуха в частные конвертеры, датчики разрежения в напыльниках, соединенные через первый регулятор и исполнительные механизмы с регулирующими органами расхода газов в частных газоходах, датчик разрежения в общем газоходе и сумматор, входы которого соединены с выходами датчиков расхода воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы системы, она дополнительно содержит инвертор и для каждого конвертера - блоки умножения и деления, второй регулятор и исполнительный механизм с регулирующим органом расхода воздуха в конвертер, причем выход датчика разрежения в общем газоходе соединен с инвертором, выходы которого соединены с первым входом блока умножения каждого конвертера, выход блока умножения через второй регулятор и исполнительный механизм соединен с регулирующим органом расхода (Л воздуха в конвертер, выходы сумматора соединены с первым входом блока деления каждого конвертера, выход блока деления соединен с вторым входом блока умножения, а второй вход блока деления и второй регулятор соединены с соответствуюпщм датчиком tc расхода воздуха в конвертер.. to со