Способ управления тепловым режимом стекловаренной регенеративной печи Советский патент 1992 года по МПК C03B5/24 

Изобретение относится к производству стекла, в частности к управлению процессом стекловарения в ванной регенеративной печи непрерывного действия.

Целью изобретения является повышение точности управления

На фиг. 1 приведены графики зависимости температуры газовой среды за последней парой горелок Т1Л и Tin от времени; на фиг. 2 - графики зависимости температуры в студочной части печи Т2л и Т2п от времени.

На фиг. 1 и 2 обозначены Гп - время перевода пламени 0,3 мин; п и Г2 - первый и второй отрезки времени

тТл , тТл , тТп, тТп - измеренные значения температур газовой среды за последней парой горелок для первого и второго моментов времени после начала перевода пламени; Ti , Та и Тз - заданные значения температур, которые определяются расчетным путем при тепловом расчете печи и уточняются экспериментально в зависимости от места установки термопар. Время перевода пламени тп определяется конструктивными параметрами и быстродействием аппаратуры переключения подачи газа с левых горелок на правые и наоборот.

Способ заключается в следующем.

Отрезок временип определяют экспериментально и выбирают равным 1 /3 отрезка времени завершения изменения температуры газовой среды густ1, при котором изменения температур Т-|Л, Tin уже не происходит. Отрезок времени Г2 определяют экспериментально и выбирают равным (1,3-1,5) Густ 1 . Отрезок времени гз определяют экспериментально и выбирают

гз 1,2 Густ2 . Температуры ТЙ и Tfn измеренные значения температур газовой

VI

CJ 00

VI

О СО

среды в студочной части печи в момент времени тз.

Данный способ реализуется с помощью устройства, приведенного на фиг. 3.

Устройство содержит уровнемер 1, регулятор 2 уровня,задатчик 3 уровня, исполнительный механизм 4, загрузчик 5 шихты, датчик 6 уровня, регулятор 7 давления, задатчик 8 давления, исполнительный механизм 9, регулировочный шибер 10, исполнительные механизмы 11 и 12, задвижки 13 и 14, устройство 15 перевода пламени, сужающее устройство 16, расходомер 17 топлива, регулятор 18 расхода топ- лива, задатчик 19 расхода топлива, исполнительный механизм 20 регулирующей задвижки 21, термопары 22 и 23, размещенные перед последней парой горелок 24, термопары 25 и 26 после последней пары горелок 24, термопары 27 и 28 в студочной части печи, блок 29 переключения и блок 30 расчета. Термопары 22, 26 и 28 размещены в печи слева, а термопары 23, 25 и 27 - справа.

Устройство работает следующим образом.

Стабилизацию уровня выполняют в следующем порядке.

Уровнемер 1 передает сигнал регулятору 2 с задатчиком 3. Если отклонение уровня превышает установленный допуск, регулятор 2 вырабатывает сигнал управления и подает его на исполнительный механизм, изменяющий режим работы загрузчиков 5 шихты. Стабилизацию давления в печи осуществляют при помощи датчика 6, регулятора 7 давления с задатчиком 8 и исполнительным механизмом 9, воздействующим на положение регулирующего шибера 10. Стабилизация расхода топлива (приведена только для седьмой горелки, для остальных аналогично) осуществляется расходомером 17 (дифманометр-расходомер), измеряющим перепад давлений на сужающем устройстве 16, регулятором 18с задатчиком 19 и исполнительным механизмом 20, соединенным с заслонкой 21. Исполнительные механизмы 11 и 12 переключают задвижки 13 и 14, по очереди направляющие топливо на левую или правую стороны печи в соответствии с сигналами, поступающими от устройства 15 перевода пламени.

Стабилизацию температуры в студочной части печи производят в следующем порядке.

Измеряют два значения температуры за последней парой горелок по неотапливаемой стороне термопарами 26 или 25, в зави- симости от направления пламени.

Переключение термопар производит устройство 15. Измерения проводятся в моменты времени, отстоящие от перевода за отрезки времени г-i и Т2, сравнивают эти

значения с заданными значениями Т3 и по их разности определяют первую составляющую изменения заданного значения расхода топлива по формуле

10

(Ti-Tft) + Oi-Tfii).

где Ki - коэффициент передачи, определяемый экспериментально. Например, если

Ti3 1460°С, Т23 1448°С,ТТЗ 1446°С,

Tft 1456°C, Ki 26 -, то Aqi 26.(1460-1456) + (1448-1446) 156 м3/ч в (в сторону увеличения).

Затем в момент тз измеряют температуру в студочной части печи термопарами 27 и 28 (в зависимости от направления пламени) и температуру перед последней парой горелок термопарами 22 и 23. Сравнивая замеренные значения с заданными, определяют вторую составляющую изменения заданного значения расхода топлива по формуле

30

Aq2 К2 03 - Tg}) + (ТЗ - Т53,) ,

где К2- коэффициент передачи, определяемый экспериментально. Например, если

Т23 1322°С, Т® 1324°С, Тз3 1535°С,

тГЗ 1сосО/- |/35,6м /Чл

Тзл 1535 С, К2 -OQ , то Aqa

35,6 (1322-1324) + (1353-1353) -71,2

м /ч, округленно 71 м /ч.

Знак - означает, что изменение направлено в сторону уменьшения расхода топлива.

Затем термопарами 22 и 23 измеряют значение температуры перед последней парой горелк в печи, сравнивают его с заданным и по их разности вычисляют третье значение изменения расхода топлива

ДРЗ КЗ (,).

где Кз коэффициент передачи, определяемый экспериментально. Например, если

з / Тз3 1535°С, 1532°С, К 9,4

то

Д С|з 9,4 (1535-1532) 28,2 м3/ч (округленно 28 м3/ч).

После этого вычисляют сумму составляющих изменений по расходу топлива на последней паре горелок в печи

AQ Aqi +Aq2 + Ддз,

Например, используя данные указанных примеров, получают AQ 156-71+28 113м3/ч.

Значение A Q передается регулятору 18, изменяя заданное значение расхода топлива.

Технико-экономическая эффективность способа определяется тем, что в результате более точного соблюдения теплового режи- ма печи повышается термическая однородность стекломассы, условия формования изделий из стекла и их качество, за счет уменьшения брака повышается производительность, а также экономится топливо.

- v

Формула изобретения

Способ управления тепловым режимом стекловаренной регенеративной печи, включащий измерение температур газовой среды перед и после последней парой горелок печи и в студочной части, регулирование

г Газ следа

расхода топлива на последнюю пару горелок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, задают три момента времени для измерения температур в период каждого цикла до перевода пламени, измеряют температуру за последней парой горелок в печи в первый и второй заданные моменты времени, измеряют температуры до последней пары горелок и в студочной части печи в третий заданный момент времени, определяют отклонения величин каждого значения от соответствующего заданного, определяют первую коррекцию расхода топлива на последнюю пару горелок пропорционально сумме отклонений температур после последней пары горелок для первого и второго заданных моментов времени, вторую коррекцию определяют пропорционально сумме отклонений температур в студочной части печи и перед последней парой горелок для третьего момента времени, третью коррекцию определяют пропорционально отклонению температуры в студочной части печи для третьего момента времени, а регулирование расхода топлива на последнюю пару горелок осуществляют по сумме трех рассчитанных коррекций расхода топлива.

Газ cnpata

l,MUH

ФМ.2

Использование: производство стекла. Сущность изобретения: способ заключается в том, что осуществляют измерение температуры в печи в три заданных момента вре- мени, определяют отклонения этих температур от заданных и вырабатывают три корректирующих воздействия, по сумме которых осуществляют коррекцию расхода топлива. 3 ил. Ё