(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ОБЖИГА ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ
3
статора привода печи суммируют с величиной, соответствующей заданному значеншо расхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремального регулятора изменяют задарше регулятору расхода
топлива.
На фиг. 1 изображена экстремальная
зависимость изменений амплитуды (А) заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи от изменений расхода полученного материалом тепла ( Q ); на фиг. 2 изображено образование фиктивного экстремума амплитуды (А), соответствующего субоптимальному качеству обжига и оптимальному расходу i-епла (Q)
Схема включает следующие обозначения; характеристика О, соответствующая (невозмущенному) номинальному режиму обжига; смещение 1,2 экстремальной характеристики при действии возмущений раэ личного характера; дополнительная линейная зависимость 3, используемая для образования фиктивного экстремума; искусственная экстремальная характеристика 4; значение амплитуды выделений полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее оптимальному качеству обжига материала Аэ; айачение аплитуды выделенной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качеству обжига материала А .
Обязательным признаком нормального режима обжига является периодический
подъем материала по футеровке в зоне вспучивания керамзитовой печи и его полное отделение от футеровки при вращении печи. Если материал получил недостаточно тепла, то он не поднимается по футеровке. Если же материал получил слищком много тепла, то он оплавляется, прилипает к футеровке и не отделяется от нее при вращении печи.
При подъеме материала вместе с футеровкой ток статора привода печи возрастает при отделении от футеровки и падении материала ток уменьщается. Таким образом, при вращении печи изменение амплитуды тока статора имеет периодический, колебательный характер, причем качество материа ла связадго с колебаниями, период которых соизмерим с временем одного оборота печи
С увеличением расхода тепла амплитуда полосы периодических колебаний тока статора будет возрастать до некоторог оптимального значения, равного А в (фиг, 2) так как будет возрастать высота подъема материала по футеровке.
При дальнейщем увеличении расхода тепла материал будет постепенно налипать на
футеровку, а амплитуда выделенной полосы периодических колебаний тока статора будет уменьщаться, стремясь к нулю, когда материал перестанет отдел5ггься от футеровки. Таким образом, зависимость А f(Gt) имеет экстремальный характер.
Расход тепла, полученного материалом, зависит от расхода топлива и его теплотворной способности при полном сгорании топлива. Поскольку теплотворная способность топлива меняется незначительно, причем эти изменения имеют низкочастотный характер, можно допустить, что расход тепла определяется в основном расходом топлива.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
Измеряют расход топлива, сравнивают эту величину с заданной и в зависимости от этой величины изменяют подачу топлива. Расход топлива измеряют, например расходомером, а для изменения подачи топлива используют регулирующий блок (например, РПИБ) с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом подачи топлива.
С помощью расходомера, связанного через регулирующий блок и исполнительный механизм с регулирующим органом подачи сырья поддерживают заданное значение расхода сырья, которое выбирают в зависимости от химического и физического составов сырья.
Задание регулятору подачи топлива изменяют с помощью экстремального регулятора.
Экстремальный регулятор поддерживает фиктивный экстремум, соответствующий значеншо амплитуды заданной полосы колебаний тока статора в точке А (см. фиг. 2 Хотя качество обжига, соответствующее амплитуде Аэ выще, чем качество обжига, соответствующее амплитуде А , оптимальный режим является неустойчивым в переходных режимах и может привести либо к снижению производительности печи и качества продукта при повыщенном расходе топлива (с началом оплавления и налипания л териала на футеровку), либо к аварии (п перегреве и полном налипании материала на футеровку).
Режим, соответствующий точке А , является близким к оптимальному по качеству готового продукта и оптимальным по расходу топлива.
Для поддержания заданного режима на вход экстремального регулятора подают сумму 2-х сигналов: от измерителя амплитуды заданной полосы периодических колебаНИИ тока статора привода печи и от устройства, на выходе которого сигнал соответствует линейной характеристике (З), а на вход подан сигнал от измерителя расхода топлива. Угол наклона характеристики 3) зависит от величины Q или от соответствующей ей величины оптимального расхода топлива.
Заданный оптимальный расход топлива выбирают в зависимости от заданного расхода сырья, что согласуется с требованиями технологии обжига.
Суммирование двух упомянутых выше сигналов на входе экстремального регулятора приводит к образованию характеристики 4 с экстремумом, соответствующим заданной точке А .
При управлении процессом обжига возложены два вида возмущений:
возмущения, вызывающие ухудшение под готовки материала в начальных зонах печи, приводящие к вертикальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая 1 на фиг. 1); возмущения, вызванные изменением химического и физического составов сырья, например, изменением сорта глины, приводящие к горизонтальному дрейфу экстремалной характеристики (кривая 2 на фиг. 1).
Первый вид возмущений - наиболее характерный и чаще встречающийся. В этом случае с помощью экстремального регулятора будет автоматически найден и поддерживаться новый субоптимальный режим обжига.
Второй вид возмущений встречается реж Он требует произвести перенастройку технологического режима обжига применительно к новому сырью и, в частности необходимо установить новое заданное значение расхода сырья.
В соответствии с ним с помощью автомтического задатчика будет установлено новое зданное оптимальное значение расхода топлива и новый угол наклона прямой 3, а в соответствии с ним - новое заданное эна6
чение амплитуды выделешюй полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качеству обжига. С помощью экстремального регулятора будет изменено задание регулятору расхода топлива, причем экстремальный регулятор будет поддерживать новый заданный режим обжига.
Таким образом, с помощью предложенного способа обеспечивается высокое качество готового продукта и экономия расхода топлива при изменяющихся условиях обжига.
Фор-мула изобретения
Способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи, например, при производстве керамзита, заключающийся в измерении и изменении до задной величины расхода сырья в печь, в измерении расхода топлива, в измерении и изменении величины амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, а также в поддержании заданного значения этой амплитуды с помощью регулятора расхода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, измеренную величину амплитуды заданной полосы периодических колебангй тока статора привода печи суммируют с величиной, соответствующей заданному значению расхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремальног-о регулятора изменяют задание регулятору расхода топлива.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство № 442356 кл. Г 27 d 19/00, от 6.05.72.
. f
а
