СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ РЕЖИМАМИ Советский патент 1970 года по МПК C21D9/70 

Известен способ управления режимами сжигания топлива и рециркуляции продуктов сгорания в нагревательных печах путем изменения расхода воздуха и возвращаемых газов.

По предлагаемому способу осуществляют связанное регулирование расхода воздуха и расхода продуктов сгорания в печи. Фактические значения расхода продуктов сгорания вычисляют путем суммирования расходов топлива, воздуха и возвращаемых газов, а входной сигнал регулятора расхода воздуха формируют путем вычитания из сигнала произведения расхода топлива и заданного удельного расхода кислорода сигнала произведения расхода возвращаемых газов и концентрации кислорода в них, а также сигнала произведения расхода воздуха и концентрации кислорода в нем. Это стабилизирует давление в рабочем пространстве печи, интенсифицирует теплообмен.

На чертеже показан пример реализации предлагаемого способа.

Схема включает расходомеры топлива /, воздуха 2 и возвращаемых газов 3 (т. е. рециркулирующих продуктов сгорания совместно с присоединенным к ним воздухом), газоанализатор 4 для измерения концентрации кислорода в возвращаемых газах, задатчик 5 удельного расхода кислорода, множительные устройства 6, сумматоры 7, делитель сигнала 8, задатчик расхода продуктов сгорания (дыма) 9, регулятор расхода воздуха 10, исполнительные механизмы // и /2, дроссельные регулирующие органы 13 и 14, регулятор

расхода продуктов сгорания 15.

Расходомерами служат дифманометрырасходомеры в комплекте с сужающими устройствами, установленными в трубопроводах топлива, воздуха и возвращаемых газов. Вы.ходные сигналы расходомера топлива и задатчика удельного расхода кислорода перемножаются с помощью ферродинамических преобразователей, встроенных в них, и повторителя электрических сигналов. Аналогично перемножаются сигналы расходомера возвращаемых газов и газоанализатора.

Сигнал делителя представляет собой электрическое напрял ение, пропорциональное произведению расхода воздуха и концентрации кислорода в нем. Входной сигнал регулячитания из сигнала произведения расхода топлива и заданного удельного расхода кислорода сигналов, пропорциональных двум другим произведениям. Это осуществляется сравнением электрических напряжений, пропорциональных указанным выше произведениям. Таким образом, этот сигнал получается путем сравнения сигналов заданного расхода кислорода на сжигание топлива и фактического расхода кислорода с воздухом и возвращаемыми газами.

Входной сигнал регулятора расхода продуктов сгорания формируется за счет вычитания из сигнала задатчика расхода продуктов сгорания сигналов расходомеров воздуха, возвращаемых газов и топлива, что осуществляется путем сравнения электрических напряжений, снимаемых с ферродинамических преобразователей, которые встроены в них.

Система автоматического управления работает следующим образом.

При нагреве металла и повышении температуры рабочего пространства печи расход топлива остается практически постоянным и система находится в равновесии. По мере сокращения расхода топлива в течение периода выдержки металла при постоянной температуре печи регулятор расхода воздуха с помощью исполнительного механизма и регулирующего органа уменьшает подачу воздуха пропорционально уменьшению сигнала расходомера топлива. Одновременно регулятор расхода продуктов сгорания с помощью своих исполнительного механизма и регулирующего органа увеличивает подачу возвращаемых газов пропорционально суммарному уменьшению сигналов расходомеров топлива и воздуха.

Процесс увеличения расхода возврашаемых газов вызывает новторные срабатывания регулятора расхода воздуха, который дополнительно уменьшает подачу последнего пропорционально нриращениям расхода воздуха в возвращаемых газах, чем вынуждает регулятор расхода продуктов сгорания несколько увеличить подачу возвращаемых газов. Воздействуя таким образом друг на друга, регуляторы приводят систему в равновесие, достигаемое при установлении первоначального расхода продуктов сгорания в рабочем ирострапстве печи, так как уменьшение расхода вновь образующих продуктов сгорания, вызванное сокращением расхода топлива, компенсируется соответствующим приращением расхода рециркулирующих газов.

Таким образом, при сокращении расхода топлива система автоматического управления,

благодаря действию обоих регуляторов увеличивает расход рециркулирующих продуктов сгорания до значения, обеспечивающего стабилизацию давления в печи, чем уменьшает потери тепла, интенсифицирует теплообмен в

ней, уменьшает неравномерность и длительность нагрева металла; одновременно она обеспечивает сжигание топлива при заданном удельном расходе кислорода, что способствует улучшению использования топлива и сокращению угара металла. Способ применим не только при раздельной подаче в рабочем пространстве воздуха и возвращаемых газов, но и в случае предварительного смешения их и подачи общим дутьевым устройством.

Предмет изобретения

Способ автоматического управления режимами сжигания топлива и рециркуляции продуктов сгорания в нагревательных печах периодического действия путе-м изменения расхода воздуха и возвращаемых газов, отличающийся тем, что, с целью стабилизации давления в

рабочем пространстве печи, осуществляют связанное регулирование расхода воздуха и расхода продуктов сгорания, при этом фактическое значение расхода продуктов сгорания вычисляют путем суммирования расходов топлива, воздуха и возвращаемых газов, а входной сигнал регулятора расхода воздуха формируют путем вычитания из сигиала произведения расхода топлива и заданного удельного расхода кислорода сигнала произведения расхода возвращаемых газов и концентрации кислорода в них, а также сигнала произведения расхода воздуха и концентрации кислорода в нем.