Устройство для автоматического регулированияРЕжиМА ОбОгРЕВА КОКСОВыХ пЕчЕй Советский патент 1981 года по МПК C10B21/10 G05D27/00 

Известное устройство обеспечивает изменение расхода отопительного газа при изменении его калорийности. Изменение расхода отопительного газа нарушает гидравлический режим батареи коксовых печей, который стабилизируется изменением количества подаваемого воздуха. Поскольку на обогрев батареи подводится постоянное количество тепла, а количество подаваемого воздуха изменяется, то режим обогрева коксовых печей нарушается, в результате чего ухудшается качество кокса. Чтобы обеспечить полное сгорание отопительного газа на обогрев, подают избыточное количество воздуха, значительно превышаюш,ее его количество, необходимое для сгорания газа.

Следовательно, значительная часть тепла уносится в атмосферу вместе с избыточным воздухом, т. е. имеет место нерациональное расходование тепла.

Целью изобретения является повышение качества кокса и экономия тепла путем стабилизации режима обогрева коксовых печей.

Для этого в известном устройстве, содержащем контур регулирования тяги в борове печи, контур регулирования-подачи воздуха и контур регулирования расхода отопительного газа, каждый из которых содержит подключенные к регулятору задатчик, измерительный преобразователь и исполнительный механизм, контур регулирования расхода отопительного газа дололнитёльно содержит последовательно соединенные измерительный преобразователь теплового эквивалента и инвертор, связанный с регулятором контура регулирования подачи воздуха, к которому подключен измерительный преобразователь давления контура регулирования расхода отопительного газа.

Это устройство обеспечивает возможность стабилизировать предварительно заданное соотношение количеств воздуха и отопительного газа, подаваемых на обогрев коксовых печей, путем исключения влияния на это соотношение изменения параметров отопительного таза, так же, как калорийность, влажность и температура. Это устройство позволяет снизить также количество подаваемого на обогрев воздуха, т. е. обеспечивает экономию тепла, уносимого ранее в атмосферу избыточным количеством воздуха. При этом режим обогрева коксовых печей характеризуется требуемой стабильностью, так как на обогрев коксовых печей подается постоянное количество тепла и воздуха при стабильном гидравлическом режиме батареи коксовых печей.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство для автоматического регулирования теплового режима коксовых печей содержит контур 1 регулирования тяги

в борове печи, контур 2 регулирования подачи воздуха и контур 3 регулирования расхода отопительного газа. Контур 1 регулирования тяги в борове батареи коксовых печей содержит регулятор 4, к которому подключены из.мерительный преобразователь 5 тяги, задатчик 6 и исполнительный механизм 7. Исполнительный механизм 7 контура 1 подсоединен к регулируюшему шиберу 8 борова. Контур 2 р егулирования подачи воздуха содержит регулятор 9, к которому подключен задатчик 10, исполнительный механизм 11, имеющий жесткую обратную связь с регулятором 9

через измерительный преобразователь 12 обратной связи, и измерительный преобразователь 13 температуры. Исполнительный механизм 11 контура 2 подключен к регулирующим шиберам 14, расположенным в

газовоздушных клапанах. Контур 3 регулирования расхода отопительного газа содержит регулятор 15, к которому подключены задатчик 16, исполнительный механизм 17, измерительный преобразователь

18 давления и измерительный преобразователь 19 теплового эквивалента. Измерительный преобразователь 18 давления контура 3 регулирования расхода отопительного газа также подключен к регулятору 19

контура 2 регулирования. Измерительный преобразователь 19 теплового эквивалента контура 3 регулирования расхода отопительного газа также подключен к регулятору 9 через инвертор 20. Исполнительный

механизм 17 соединен с дроссельной заслонкой 21, расположенной в газопроводе. Работает заявляемое устройство следующим образом.

В контуре 1 регулирования тяги в борове на регулятор 4 подаются сигналы от задатчика 6 и измерительного преобразователя 5 тяги. Еслн тяга в борове не соответствует заданной, то регулятором 4 формируется управляющий сигнал, который

подается на исполнительный механизм 7, при помощи которого изменяется положение регулирующего шибера 8 в требуемую сторону для увеличения или уменьшения тяги в борове.

Прн неизменной калорийности отопительного газа контуром 2 регулирования подачи воздуха осушествляется подача воздуха с коррекцией по его температуре и давлению отопительного газа. Измерительный преобразователь 18 давления отопительного газа формируется сигнал, который подается на один пз входов регулятора 9. На другие входы этого регулятора 9 подаются сигналы задатчика 10 и измерительного преобразователя 13 температуры воздуха. В случае отклонения величин давления отопительного газа и температуры воздуха от заданных значений регулятором 9 формируется управляющий сигнал, подаваемый на исполнительный механизм 11.

При помощи исполнительного механизма 11 изменяется положение регулирующих щиберов 14, т. е. регулируется проходное сечение каналов газовоздушных клапанов, по которым подается воздух. В результате этого обеспечивается подача требуемого количества воздуха. Одновременно с этим сигнал с измерительного преобразователя 18 давления подается на регулятор 15 контура 3 регулирования расхода отопительного газа, при помощи которого поддерживается постоянным давление отопительного газа в газопроводе после дроссельной заслонки 21.

При изменении калорийности отопительного газа от измерительного преобразователя 19 теплового эквивалента на регулятор 15 подается сигнал, нарушающий баланс регулятора 15, на выходе которого сформируется сигнал, поступающий на исполнительный механизм 17. В соответствии с поступившим сигналом при помощи дроссельной заслонки 21 регулируются расход отопительного газа, а следовательно, и его давление. Измерительным преобразователем 18 формируется сигнал, который передается на другой вход регулятора 15. Регулятором 15 формируется управляющий сигнал, поступающий на исполнительный механизм 17 до тех пор, пока давление и калорийность отопительного газа не придут в соответствие. Одноаременно с этим сигналы от измерительного преобразователя 18 давления непосредственно и от измерительного преобразователя 19 теплового эквивалента через инвертор 20 подаются на регулятор 9 контура 2 регулирования подачи воздуха. В результате этого баланс регулятора 9 не нарушается и подача воздуха не изменяется. Таким образом исключается влияние изменения параметров отопительного газа на требуемое соотношение количеств воздуха и отопительного газа, подводимых на обогрев батареи коксовых печей. Связь контуров 2 и 3 регулирования подачи воздуха и расхода отопительного газа с контуром 1 регулирования тяги в борове осуществляется через объект - батарею коксовых печей.

При изменении подачи воздуха и расхода отопительного газа изменяется количество продуктов горения, поступаюш,их в боров, что приводит к отклонению тяги от заданного значения. После этого контуром 1 заданное значение тяги восстанавливается вышеописанным образом.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность стабилизировать

тепловой режим коксовых печей. При этом количество воздуха, подаваемого на обогрев, снижается на 20-30%, кроме того, имеет место экономия тепла на 5% и увеличение срока службы коксовых печей на

20%, а также повышается качество кокса.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования режима обогрева коксовых печей, содержащее контур регулирования тяги в борове печи, контур регулирования подачи воздуха и контур регулирования расхода отопительного газа, каждый из которых содержит подключенные к регулятору задатчик, измерительный преобразователь и исполнительный механизм, отличающеес я тем, что, с целью повыщения качества кокса и экономии тепла путем стабилизации режима обогрева коксовых печей, контур регулирования расхода отопительного газа дополнительно содержит последовательно соединенные измерительный преобразователь теплового эквивалента и инвертор, связанный с регулятором контура регулирования подачи воздуха, к которому подключен измерительный преобразователь давления контура регулирования расхода отопительного газа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Кокс и химия, 1958, № 1, с. 25-29.

2.Кокс и химия, 1968, № 6, с. 16-18.

3.Шварц Г. А. и др. Механизация и автоматизация в коксовых цехах. М., «Металлургия, 1972, с. 167-169 (прототип).

Л

Of7 om/ff7e//if/Mv V газ