Устройство управления процессом горения Советский патент 1978 года по МПК G05D23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ -ГОРЕНИЯ

Иаофегеиие относится к авгомагиче скому упретдвншопродесссш горения топлива, в пнвменных печах различных ограспей сфомышпеннос ти.

Известны устройсгва цпя управления ароцессом горения i , 2} . Оцнако эти устройства имеют значительное время выхода на режим и ниакую точность поццержания температуры горения.

Наиболее близким, к изобретению техвическим решением является устройство япя управления процессом горения, содержащее пирометр, нослецоватепьно включенные цагчик расхода топлива, усилитель и анстанционный за датчик, выхоц которого поакпючен к оцному из вхоцов регулятора соотношения, цругой вход которого поцклк чен к чатчику расхода воздуха, а выход к первому исполнительному механизму,; к вгорому входу дистанционного е адатчика поцкточены последовательно соединенные второй нсполни тельный механизм, oптими« затсф и делитель ЦЗД.

В качестве оптимизирующего парам гра нспопьзуется температура факела, маюсимум которой характеризует оптимальное сжигание топлива и необходимое количество воздуха на горение.Однако при дрейфе статических характеристик объекта оптимизации происходит снижение качества поиска оптимума, т.е. температуры факела.

Обычный) дрейф статической характеристики объекта вызван изменениями режима работы агрегата. К этим изменениям oi носятся колебания тепповой нагрузки агрегата, изменение характеристик дымовых тракTUB, колебания калорийности топлива и пр. Все это вызывает колебания длины факела, и как следствие - нестабильность статических характеристик объекта- оптимизации.

Целью изобретения является повышение точности поддержания температуры горения.

Достигается это тем, что извес1ное устройство содержит механизм перемещения оси визирования пирометра, блок спежения и распределитель сигналов, вход ко- горогх подключен к выходу пирометра, а выходы - к делителю и блоку слежения, вы- хоц которого связан с механизмом перемещения оси визирования пирометра. На чертеже изображена блок-схема устройства управпения процессом горения. Прецпоженное устройство содержит пирометр 1, установленный В своае ппамен- ной печи 2, механизм 3 перемещения оси 4 визирования вцопь факепа 5, бпок спежения 6 за яцром 7 факепа, распределитель сигнапов 8, целитель 9, оптимизатор Ю, исполнительный механизм опгимизатора 11, цистанииониый зацатчик 12, усилитель 13, цатчик расхода топлива 14, установпенный на топливопроводе 15, регулятор соотношения 16, датчикрасхода воздуха 17, расположенный на воздуховоце 18, исполнительный механизм 19, управпяющий заслонкой воздуха. Описанное устройство работает следующим образом. Сигнал с ферродинамического датчика расхода топлива 14, установленный на топливопроводе 15, пропорционапьный расходу топлива, поступает на усидитепь 13, к выходу которого подключена об мотка возбуждения дистанционного ферроци намического задатчика 12. Сигнал Срамки ферродннамического датчика задатчика 12 сравнивается с напряжением на рак ке датчика расхода воздуха 17. Вазность сигналов поступает на вход регулятора соотношения 16, который через исполнителькый механизм 19 воздействует на заслон- ку, установленную на воздуховоде 18, и изменяет расход воздуха, приводя его в соответствие с расходом топлива и заданным на задатчике 12 коэффициентом из-. бытка воздуха. Входной величиной автоматического оптимизатора 1Q является температура ядра 7 факела 5 в пламенной печи 2, измерен- кая при помощи радиационного пирометра 1. При стабильном положении ядра 7 факела 5 сигнал с пирометра 1 поступает на распределитель сигналов 8, а от него - на вход блока слежения 6, который управляет механизмом 3 перемещения оси визирования 4 и находится в автоколебательном режиме. Так как блок слежения преднаэяачен для отыскания ядра 7 фшсепд 5, Т.е. зоны облащающей максимальной . ратурой, то его функционирование аналогично принципу работы onniKffiaaTqpa 1О. Ори появлении помех. вь1зыва1оших: откноКвиие положения ядра 7 факепа 5, блок ЗПгакения 6 управляет механизмом 3 перемещения оси визир01ванйя 4 пирометра И отыскивает новое попожение оси визирования 4 пирсяиётра 1, ссютветствующее измерению температуры нора 7 факела 5. Песие попадания в rtpotiecce поиска Ь зону с максимальной температурой система слежения перехоцит в автокопебатепьный режим, опрецетхяющий цикличный реверс хода механизма 3 перемещения оси визирования 4 пирометра 1 в зоне яцра 7 факела 5. Процесс поиска и спежения за ядром 7 факе- ла 5 блоком слежения 6, следствием кото рого йвпяется копебатепьный характер выхоаного сигнала пирометра 1, не вносит цоПоинитепьных помех и не ухуцшает качественные показатели системы в целом, Это гарантируется тем, что, во-первых, посто5шная времени объекта спежения за яцром 7 равна 0,5 сек, а постоянйая врё-. мени объекта оптимизации не менее 10 сек, так что динамика контура слежения может быть не учтена; во-вторых, частота колебаний показаний пирометра 1, находящегося в автоколебательном режиме работы блока слежения 6, лежит в высокогчастотной области, и по сути дела, фильтруется самим объектом оптимизации. Второй выход распределителя сигнапов 8, сиг нап которого соответствует температуре ядра 7 факела 5, отслеженной блоком 6 слежения, поступает на делитель 9. Выходной сигнал делителя 9 подается на вход оптимизатора 1О. Оптимизатор Ю управ- ляет исполнительным механизмом 19, с которым жестко сочленена рамка дистанционного ферродинамического задатчика 12. При перемещении рамки зацатчика проио ° иг изменение коэффициента избытка воздуха. Перемещая рамку .задатчика 12 в процессе поиска, оптимизатор 1О отыски- вает оптимальный коэффициент избытка воздуха. Повышение качества оптимизации процесса горения при возцействии различных помех повышает точность поддержания темтературы горения. Формула изобретения Устройство цля управпения процессом горения, содержащее пирометр, поспеаовательно включенные датчик расхода тоПлИва, усипитепь и дистанционный зацатчик, выход которого поакпючен к одному из входов регулятора соотношения, другой вход которого поцхпючен к датчику расхо qa воздуха а выход к первому исполни-, тепьному иекакпаму ко второму в&оду цистанционного дацагчика поцклхпЕемы поспецовагепьно соециненные второй испопнитепьный механизм, оптимизатор и целитель, отпичаюшбеся тем, что, с цепыо повышения точности устройства, duo механизм перемещения оси визи562рования пирометра, бпок слежения и распрецелигепь сигналов, вхоц которого поц кпючен к выхоцу пирометра, а выхоцы - к целителю и блоку слежения, выход которого связан с механизмом перемещения оси визирования пирометра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 5 1.Патент США № 3211372, кл. 236-15, 1975. 2.Патент США № 3193199, кл. 431-12, 1973. 3.Климовецкйй М. Д.,Оптимизация работы нагревательных печей, М., Энергия, 1972, с. 137-138.