Устройство для регулирования темпе-РАТуРы ТРубчАТОй пЕчи Советский патент 1981 года по МПК G05D23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ Т ЕМПЕРАТУРЫ ТРУВЧАТОЙ ПЕЧИ

. ,1

Изобретение относится к управлению технологическими объектами, в частности к устройствам регулирования .температуры нагревательных трубчатых печей химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности , в которых одним из двух видов топлива является газовая смесь (отхощл производства), а другим жидкое топливо. .

Известно устройство для регулирования температуры технологического объекта flj

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры трубчатых печей, содержащее регуляторы жидкого и газообразного топлива, выход каждого из которьох подключен к соответствующему регулирующему органу, а вход - к задатчику и датчику температуры объекта.

Однако точность и экономичность известного устройства невысока из-за постоянства зоны нечувствительности регулятора жидкого топлива, а также из-за невозможности технически обоснованного выбора ее величины.При недостаточном количестве газообразного топлива температура сырья на вы. 2 .

ходе печи падает, а выходной сигнал регулятора газообразного топлива увеличивается. Увеличение этого давления в зависимости от настройки рёгулятора происходит с конечной скоростью. Пока этот сигнал остается меньше верхнего предела з-оны нечувствительности регулятора жидкого топлива последний не включается, следова10тельно , для поднятия температуры до заданного значения дополнительное регулирующее воздействие отсутствует. Регулятор жидкого топлива включается тогда, когда выходной сигнал ре15гулятора газообразного топлива становится больше верхнего предела зоны нечувствительности, т.е. со значительным запаздыванием. За это время температура намного отклоняется от

20 своего заданного значения, а следовательно, точность регулирования ухудшается. При этом увеличивается также время регулирования после включения регулятора жидкого топлива из25за большого отклонения температурил от заданного значения.

Цель изобретения - повышение точности и экономичности устройства.

Поставленная цель достигается 30 тем, что в устройство, содержащее регуляторы жидкого и газообразного топлива, выход каждого из которых подключен к соответствующему регули рующему органу, а вход - к задатчи ку температуры объекта и датчику те пературы объекта, и датчики расхода жидкого и газообразного топлива, вв дены логический блок, первый, второ третий элементы сравнения, первый, второй, третий, четвертый переключа тели режимов работы регуляторов жид .кого и газообразного топлива и задатчики минимального расхода жидкого топлива и максимального расхода газообразного топлива, подключенные соответственно к первым входам первого и второго блоков сравнения, вт рые входы которых соединены с соотв ствующими выходами регуляторов жидкого и газообразного топлива, а выхо ды соответственно с первым и вторым входами логического блока, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента сравнения, первый и второй входы которого подкл ючены соответственно к задатчику и датчику температуры объекта, причем выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго переключателей режимов работы регулятора жидкого топлива и с упра ляющими входами третьего и четверто го переключателей режимов работы ре гулятора газообразного топлива, входы всех переключателей подключены соответственно к датчику и задатчику температуры объекта, а выходы ко входам соответствующих регуляторов. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для регулирования температуры трубчатой печи. Блок-схема устройства содержит регулятор 1 жидкого топлива, регулятор 2 газообразного топлива, задатчик 3 температуры, датчик 4 температуры, задатчик 5 минимального расхода жидкого топлива, задатчик б максимального расхода газообразного топлива, трубопровод 7 нагреваемого сырья, трубчатая печь - регулируемый объект 8, трубопровод 9 жидкого топлива, трубопровод 10 газообразного топлива, регулирующий орган 11 жидкого топлива, регулирующий орган 12 газообразного топлива, элементы сравнения, переключатели режимов работы регуляторов логический блок ЛБ. Пунктирные линии соответствуют непрерывным сигналам, а пунктирные линии с точками - дискретным сигналам. Используемые в устройстве регуляторы являются регуляторами прямого действия, т.е. с увеличением заданного значения Р- их выходные си налы увеличиваются. Увеличение выходного сигнала регуляторов уменьшает расходы жидкого и газообразйого топлива. Максимально допустимому значению выходного сигнала регулятора 1 (или минимальному расходу жидкого топлива) соответствует значение О переменной Х. Минимально допустимому значению выходного сигнала регулятора 2 (или максимально допустимому значению газообразного топлива) соответствует значение 1 переменной Х. При переменйая X-j принимает значение 1. Алгоритм работы логического блока ЛБ определяется как Хз Принцип работы устройства для регулирования температуры, трубчатой печи следующий. Допустим, что в некоторый рассматриваемый момент технологические ситуации следующие Р()С ,9кгс/см -, P()o, vv° и требуется поднять температуру до заданного значения.. Переменные в логическом блоке принимают значения Х 0, X, и . В соответствии алгоритма функционирования логической функции управления . Под воздействием этого управляющего сигнала переключатели П. и 04 закрываются, а переключатели П и Пдоткрываются. Регулятор 1 жидкого топлива переводится в режим запоминания свбего выходного сигнала, а регулятор 2 газообразного топлива - в режим регулирования. Поскольку знак отклонения отрицательный, (Pf|-P)0, выходной сигнал регулятора 2 уменьшается, вызывая увеличение расхода газообразного топлива. При этом, если знак отклонения станет положительным, т.е. Р,, переменные в логическом блоке имеют значения , , . Функция управления сохраняет прежнее значение ( Положе,нйе переключателя не изменяется. Регулятор 1 остается в режиме запоминания, а регулятор 2 в режиме регулирования. Последний, увеличивая свой выходной сигнал, уменьшает расход газообразного топлива. При технологической ситуации, когдаmitv) кгс/см ; P(Gi;;,ax)о/ кгс/см ; Рп-Рг 0 расход газообразного топлива максимальный, расход жидкого топлива минимальный, и температура на выходе печи ниже заданного значения, т.е. имеется нехватка газообразного топлива. При этом переменные X-f, Х и Хз принимают соответственно значения о,1 , О, Функция управления У принимает значение 1. Под воздействием этого сигнала переключатели П и Пд открываются, а переключател П и Пз закрываются. Следовательно регулятор 2 переводится в режим зап минания своего выходного сигнала, а регулятор 1 в работу. Последний, уменьшая свой выходной сигнал, увеличивает расход жидкого топлива. Попеременное включение регуляторов 1 и 2 осуществляется в сбответствии с формированием логической фун.кции управления, приведенной в таблице. ::.1..1 Как видно из таблицы, логическая функция управления формируется таким образом, что при каждой техноло гической ситуации отдается приорите газообразному топливу. В отличие от известного в предла гаемом устройстве положения переклю чателей выбираются автоматически в зависимости от значения трех переме ных Х , X 2 и Хд. Использование дополнительной переменной Кз/ определяющей знак ошибки регулирования Рр-Р, позволя ет своевременно произвести переключение регулирующих органов, следова тельно, большие отклонения регулиру мого параметра от заданного значения устраняются. Алгоритм работы ло гического блока ЛБ дает возможность максимально использовать газообразное топливо (и только при нехватке его добавляется жидкое топливо). Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для регулирования температуры трубчатой печи, достигается за счет экономного расходования жидкого топлива и повышением точности регулирювания. Формула изобретения Устройство для регулирования температуры трубчатой печи, содержащее регуляторы жидкого и газообразного топлива, выхЬд кг сдого из которых подключен к соответствующему регулирующему органу, а вход к задатчику температуры объекта и датчику температуры объекта, и датчики расхода жидкого и газообразного .топлива,отличающееся тем,что,с целью повышения точности и экономичности устройства, в него введены логический блок, первый, второй, третий элементы сравнения, первый, второй, третий, ч.етвертый переключатели режимов работы.регуляторов жидкого и газообразного топлива и задатчикй минимального расхода жидкого топ,лива и максимального расхода газообразного топлива, подключенные соответственно к первым входам первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регуляторов жидкого и газообразного топлива, а выходы соответственно с первым и вторым вхо дами логического блока, третий вход которого соединен с выходом третьего элемента сравнения, первый и второй входы которого подключены соответственно к зёщатчику и датчику температуры объекта, причем выход логического блока соединен с управляющими входами первого и второго переключателей режимов работы регулятора жидкого топлива и с управляющими входами третьего и четвертого переключателей режимов работы регулятора газообразного топлива, входы всех переключателей подключены соответственно к датчику и задатчику температуры объекта, а выходы - ко входам соответстчукяцих регуляторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №622049, кл, G 05 В 19/18, 1977. 2. Автоматизация и контрольноизмерительные приборы. 1972, 9, с.14 (прототип).

p(frw.,;

n.hlJ

10

...

I

)

-r

PL

h1