ВСЕСОЮЗНАЯ . ;ПАТГ11Т1ШIt-llttTH TuRll;: 1.БИБЛИО7[;:К, Советский патент 1972 года по МПК F23N5/20 

Изобретение относится к области автоматизадии производственных процессов, а именно управления сжиганием топлива, в частности твердого, и может быть использовано как в энергетических агрегатах и металлургических иечах, так и в двигателях, преобразующих химическую энергию топлива в механическую.

Известен способ автоматического управления процессом горения путем воздействия на колебания параметров зоны горения, например, акустическим или электрическим полем. np« наложении акустических колебаний на зону горения достигаются значительные изменения скорости горения и соответственно геометрических размеров факела, а также полноты сгорания топлива в нем. Однако значительные потери энергии этих колебаний, связанные с отражением подводимых извне звуковых волн, их затуханием, достигающим особенно при сжигании кускового топлива весьма больших величин, требуют применения генераторов колебанйй большой мощности, что ограничивает возможности реализации этого способа во многих промышленных агрегатах.

Менее энергоемки способы, основанные на использовании колебаний, частоты которых близки к собственным частотам топочных камер. Недостатком этих способов, помимо необходимости -больших или меньших дополнительных энергозатрат, является то, что оптимальные с точки зрения интенсификации процесса частоты колебаний флюктуируют во времени в ряде случаев в широком диапазоне и с большими скоростями, в силу чего снил ается эффективность внешнего воздействия.

Более эффективны способы, основанные на реализации явления вибрационного горения, когда используют колебания, генерируемые в

ходе истечения горючего и окислителя, и самого процесса горения. Однако, возможности известных методов воздействия на параметры этих колебаний (изменением скорости истечения, давления и т. д.) ограничены в силу необходимости поддержания заданного тепловыделения в зоне горения.

При наложении на зону горения электрических полей высокое, превышающее 10 ом сопротивление межэлектродного промежутка,

связанное с относительно низкой средней по времени степенью ионизации газов при отсутствии специальных мер повышения последней, требует подведения к зоне горения значительной электрической мощности np;i токе вьисокого напряжения.

Цель изобретения - повышение эффективности воздействия и умеиьшение энергозатрат. Это достигается тем, что при помощи чувствительного элемента из зоны горения выпараметров, характеризующих генерируемые в процессе горения колебания, Преобразуют его в соответствии с задачей управления и после усиления возвращают в зону горения.

При импульсном характере колебаний возвращение их в зону горения может быть произведено с задержкой .сигнала во времени или с изменением его полярности.

В качестве параметра, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, может быть использован электрический щум пламени, представляющий собой электрические колебания, возникающие «а нагрузочном сопротивлении помещенного в зону горения двухэлектродного зонда без источника внешней

Э.Д.С.

Электрические колебания сдвигают по фазе, усиливают по напряжению и мощности и подводят к помещенным в з-оне горения электродам, осуществляя, таким образом, положительную или отрицательную обратную связь.

Моменту увеличения амплитуды сигнала и, соответственно, росту проводимости газов отвечают наиболее благоприятшые условия для интенсификации процесса в данном участке зоны горения путем приложения синфазного ему напряжения, когда при прочих равных условиях достигается наибольшая величина тока проводимости, а следовательно, и дололнительной ионизации газов, соответственное ускорение электронно-ионных процессов разделения и обмена и т. д.,

При подаче внешнего напряжения в противофазе или с противоположным знаком при униполярном сигнале электронно-ионные процессы, сопровождающие горение, заморалшваются, а процесс горения замедляется.

Электрические колебания шума пламени после сдвига по фазе и усиления по напряжению и мощности могут быть преобразованы в акустические и переданы в зону горения при помощи мощных динамиков.

Для исключения возмущений, вносимых в процесс горения контактными датчиками, в качестве параметра, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, используют переменную составляющую излучения пламени в оптическом или радиодиапазоне, сигнал которой преобразуют с желаемым сдвигом по фазе Б акустические колебания.

С целью предотвращения самовозбуждения усилительной схемы и сокращения затрат

энергии устанавливают ограничение по усилению преобразованного сигнала.

Предмет изобретения

1.Способ автоматического управления процессом горения путем воздействия на колебания параметров зоны горения, например, акустичвским полем, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности воздействия и уменьшения энергозатрат, при помощи чувствительного элемента из зоны горения выделяют сигнал, пропорциональный одному из параметров, характеризующих генерируемые в процессе горения колебания, преобразуют его в соответствии с задачей .управления и после усиления возвращают в зону горения.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что при импулысном характере колебаний возвращение их в зону горения производят с задержкой сигнала во времени.

3.Способ ПО п. 1, -отличающийся тем, что при импульсном характере колебаний возвращение их в зону горения производят с изменением полярности сигнала.

4.Способ :по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве параметра, характеризующегоколебательный процесс в зоне горения, используют электрический шум пламени.

5.Способ по п. 4, отличающийся тем, что электрические колебания шума сдвигают по фазе, усиливают по напрялсению и мощности и подводят к помещенным в зоне горения электродам.

6.Способ по п. 4, отличающийся тем, что электрические колебания щума сдвигают по фазе, усиливают по напряжению и мощности I преобразовывают в акустические, которые излучают Bi зону горения.

7.Способ по п. I-3, отличающийся те.м, что, с целью исключения возмущений, вносимых в процесс горения контактными датчиками, в качестве параметра-, характеризующего колебательный процесс в зоне горения, используют переменную составляющую излу-челия пламени в оптическом или р-адиодиапазоне, сигнал которой преобразуют с желаемым сдвигом по фазе в акустические колебания.

8.Спо-соб по пп. 1-7, отличающийся тем, что, с целью предотвращения самовозбуждения усилительной схемы и сокращения затрат энергии, устанавливают ограничение по усилению преобразованного сигнала.