Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах Советский патент 1980 года по МПК F27B13/02 

1

Изобретение ОТЕЮСИТСЯ к печной теплотехнике и предназначе 10, преимущественно, для использоваЕшя в системах управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах.,

Известна система управле 1ия режимом горения в кольцевых рекуперативных печа содержащая датчикитемпературы, регуляторы температуры и соотношения топливовоздух по количеству -отапливаемых зон.

Недостаток известной системы заключается в ее относительно низкой надежности.

Цель изобретеЕШя - повышение эффективности работы печи без повышения риска по браку по нагреву при простоях и малых нагрузках.

Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно снабжена блоком определения скорости изменения температуры зон почи, вычислительным устройством, входы которого подключены к выходам блокп оиропелеиия скорости изменения тс-ми ратуры ООН ночи блоком

определения производительности зон печи и блоком определения местоположения заготовок в печи, причем входы блока определения производительности зон подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок, который подключен к датчикам длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок, а выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствующих зон и сравнивающим устройством, связан|Ным с регуляторами соотношения соответствующих зон. Кроме Tor.j, система снабжена последовательно соединенными датчиками темкературы воздуха поело рекуператора, задатчиками и регуляторами температуры воздуха, исполнительными механизкшми при регулирующих органах на воздухопроводе соотвотствуинаих зон, пр;-;чем входы задатчиков помикрлтуры воздуха пос;:о рекуператоров 1оак;м)Ч1Ч1ы к выходу вычисли1-ельно1 о ycipoiic-ih.--. На чертеже пршзедеиа блок-схема системы управления режимом горения в коль цевой рекуперативной печи применительно для одной зоны. Схема состоит из зоны 1 регулирования температурным режимом горения, заготовки 2, датчика 3 температурь; зоны, регулятора 4 температуры зоны, ис :Полнительного механизма 5 при регулирующем органе 6 на газопроводе 7, дросселирующего устройства 8 с расх.одоме paivm газа 9 и воздуха 10, регулятора 11 соотношения расходов топлива и в эздуха, ;Исполнительного механцзу.и 12 при регу;лирующем органе 13 на воздухопроподс 14, горелки 15 низкого давления, венти лятора 16 для подгэчи воздуха в воздуховод 14, сравнивающего устройства 17, блока 18 определения скорости изменения .температуры в зоне, вычислительного устройства 19, канала 0 для отвода продук тов сгорания 21, трубчатого рекуператора 22, входного канала 23 воздухопровода в рекуператор, выходного канала 24 : BO3ayxonpoBofta с горячим воздухом, 25 с задатчиком 6 и регулятором 27 температуры воздуха после рекуператора, исполнительного мехатизма 28 при регулирующем органе Н9 на воздухопрово 30 для снижения температуры горячего воздуха, блока 31 определения производительности зоны, задатчика 32 длины и диаметра заготовки, блока 33 определения местоположения заготовок в зоне, блока 34 определения скорости перемете ния заготовок в печи. Система работает следующим образом. Нагреваемые в зоне 1 заготовки 2 перемещаются в процессе нагрева. Темпе ратуру в зоне печи измеряют датчиком 3 и поддерживают ее на заданном уровне резтулятором 4, воздействующим на расход топлива при помощи исполните льного механизма 5 при регулирующем органе 6 на газопроводе 7. Расходы газа и воздуха измеряются дросселирующими устройст вами 8, и с них сигналы подаются на вт ричные регистрирующие и показьшающие приборы расхода газа 9 и расхода воздуха 1О. С выходных электрических дат чиков вторичных приборов, регистрирующих расход гяза и воздуха, сигналы пода ются на сравнивающее устройство 17, гд определяется действенный коэффии,иент расхода воздуха { - g ) и сравнивается с заданным значением )4ищиента расхода воздуха ( ОС зад. ) рассчитываемы Б зависимости от скорости изменения 7 3 емпературы в зоне и производительости зоны 31. . Величина рассогласова П1я ( д. ) подается на регулятор 11, поддерживаюий данный коэффициент расхода воздуха посредством исполнительного механизма 12, вал которого сочленен с валом регулирующего органа 13 на воздухопроводе 14, К горелке 15, т.е. к устройству для сжигания газа, подается топливо через газопровод 7 и воздух- через воздухопровод 14, Сигнал от датчика 3 температуры в зоне поступает в блок 18, где непрерьшно определяется скорость изменения температурь; в зоне (по выражению и поступает в вычислительный блок 19. В вычислительный блок поступает также сигнал из блока 31 определения производительности зон,, В блок определения производительности передаются сигналы из блока 34 определения скорости перемещения заготовок в печи и блока 33 определения местоположения заготовок в печи, который, в свою очередь, подключен к задатчику 32 , диаметра и теплофизкческих свойств заготовок. Каячдый раз в процессе перемещения заготовок в печи пересчитывается производительность и определяется текущая производительность (т/ч) зоны. Одновременно в вычислительном устройстве непрерывно вычисляется зависимость коа ициента избь.тка воздуха ( оС 3Qj, ) от скорости изменения температуры в зонах печи, производительности зон и теплофизических свойств нагреваемого металла . ьРтек ) Вычисленное значение здд поступает в сравнивающее устройство и поддерживается регулятором соотнощения. Например, коэффициент избытка воздуха увеличивается и поддерживается в пределах 1,5 - 6, что способствует более резкому снижению температурь. 5 При достижении температуры в зоне, соответствующей данному режиму нагрев вычислительное устройство устанавливает новое значение - коэффициент избь:тка воздуха, например в пределах 0,9-1,15. Воздух, подаваег -ый в горелке 15, по догревается в трубчатом рекуператоре 22 до 300-400°С. Подогрев воздуха происходит следующим образом. Покидающие рабочее пространство зоны 1 через канал 20 продукты сгорания 21 проходят , через рекуператор 22, передают тепло воздуху через разделительную поверхность, постепенно нагревая его. Воздух в рекуператор поступает через входной канал 23 и по мере нагревания через канал 24 - к вентилятору 16. Оттуда горячий воздух при 300-400С подается в воздухопровод 14. Если скорость снижения температуры в зоне печи, вычисленная в зависимости от текущей производительности и скорости изменения температуры в зоне, недостаточна, необходимо увеличить- скорость снижения температуры. й 1чИслительное .устройствоформирует сигнал на уменьшени температуры воздуха, подаваемый к горелкам, т.е. в узел регулирования температуры „ подогретого воздуха, измеряемой датчиком 25, через задатчик 26 вводится корректиру ющий сигнал для изменения задания температуры подогретого воздуха, например до 100-200°С. Задатчик воздействует на последовательно соединенные регулятор 27, исполнительный механизм 28 и регулирующий орган 29. Холодный воздух смешивается с горячим в выходном канале 24 через воздухопровод 30. Когда тем пература и скорость снижения температу, ры в зоне соответствуют по величине заданной температуре и скорости снижения температуры в зоне при простоях и малых нагрузках печи, вычислительное устройство формирует сигнал на восстановление температуры воздуха после рекуператора на прежнем уровне. Использование предложенной системы управления режимом горения в кольцевьцс 273 рекуперативных печах обеспоч1шаот пооыщение производительности печи, умопьшоние удельного расхода топлива и уменьшение угара и окалины. Формула изобретения 1. Система управления режимом горения в кольцевых рекуперативных печах, содержащая датчики температуры и регуляторы температуры и соотнощения топливо-воздух по количеству отапливаемых зон, отличающаяся тем, что, с целью повыщения эффективности работы печи безповышения риска брака по нагреву при простоях и малых нагрузках печи, она дополнительно снабжена блоком определения скорости изменения температуры зон печи, вычислительным устройством, входы которого подключены к выходам блока определения скорости изменения температуры зон печи, блоком определения производительности зон печи и блоком определения местоположения заготовок в печи, причем входы блока определения производительности зон подключены к выходам блока определения скорости перемещения заготовок в печи и блока определения местоположения заготовок в печи, который подключен к датчикам длины, диаметра и теплофизических свойств заготовок, причем выходы вычислительного устройства подключены к регуляторам температуры соответствующих зон и сравнивающим устройством, связанным с регуляторами соотношения соответствующих зон. 2. Система по п. 1, о т л и ч а юа я с я тем, что она снабжена последовательно соединенными датчиками температуры воздуха после рекуператора, задатчик ами и регуляторами температуры воздуха, исполнительными механизмами при регулирующих органах на воздухопрооде соответствующих зон, причем входы адатчиков температуры воздуха после екуператоров подключены к выходу Bf iчиспительного устройства.