Система регулирования тягового режима газоходной сети параллельно работающих конверторов Советский патент 1981 года по МПК C21C5/40 

3 .8 Описанная система регулирования не позволяет стабилизировать разрежение в напыльнике конвертора в условиях, когда в ходе эксплуатации происходит зарастание газоходов пылью, содержащейся в отходящих газах, и имеет место частое переключе ние работающих конверторов, что при водит к изменению распределения дав лений в газоходной сети. В результате рабочий диапазон дроссельных заслонок системы управления разрежением в напыльнике силь но меняется и приводит к выходу заслонок в крайнее положение на упор к потере работоспособности системы регулирования. В указанной системе принята единая форма нелинейной зависимости ме ду выходным сигналом датчика разрежения в коллекторе и входом блока коэффициентов, причем коэффициенты передачи нелинейно изменяющегося си нала для каждого частотного конвертора выбираются индивидуально при настройке схемы. Однако в процессе эксплуатации происходит упомянутое выше изменение характеристик газохо да, что вызывает необходимость частой перенастройки как нелинейЗной характеристики , так и коэффициентов передачи корректирующего воздейст ВИЯ. . Целью предлагаемого изобретения ;является обеспечение стабильного ра режения в напьшьниках группы конверторов, работающих на газоходную сеть с общими датмососами, в условия изменяющихся характеристик газоходной сети и перемеши х параметров конверторов. Для этого необходимо, во-первых, обеспечить рабочий диапазон для исполнительных органов (дроссельных заслонок), во-вторых, обеспечить инвариантность цепей коррекции по возмущениям к изменению параметров газоходной цепи и конверторов. Для достижения этой цели дпя группы систем регулирования частных конверторов, которые будут в дальне шем называться системами нижнего уровня, вводится одна общая система верхнего уровня, которая управляе разрежением в общем коллекторе газо ходной сети путем изменения производительности дымососов на основе информации о положении дроссельных заслонок -и о расходах дутья в системах нижнего уровня. Кроме того, нелинейный блок уставок и блок коэффициентов в цепи коррекции системы нижнего уровня предлагается заменить на блок динамической обработки измеряемых возмущений типа ;ц1фференцирующего звена, что позволяет избежать появления статических ошибок. В цепи коррекции по температуре отходящих газов коммутатор и блок уставок заменены одним функциональным преобразователем, обеспечивающим плавное возрастание сигнала коррекции при выходе температуры за установленный предел. Схема предлагаемой системы изображена на чертеже. Она включает конверторы 1 с напыльниками 2, на схеме изображен один из группы конверторов коллектор газоходной сети 3 и один из группы дашососов 4. Пунктирными линиями выделена одна из систем нижнего уровня I . Система нижнего уровня состоит из датчика 5 разрежения в напыльнике частного конвертора, датчика температуры отходящих газов 6, датчика 7 расхода .воздуха (дутья) в конвертор, датчика 8 разрежения в общем коллекторе газоходной сети, датчика 9 положения исполнительного органа 15, дифферейцирующего устройства 10 и функционального блока 11, функционального преобразователя 12, регулятора 13, алгебраического сумматора 14, исполнительного серводвигателя 15 с дроссеяьной заслонкой 16. Система верхнего уровня состоит из датчика нагрузки дымососа 17, регулятора нагрузки 18, исполнительного механизма 19, регулятора разрежения в общем коллекторе 20, датчика разрежения 21, коммутатора 22 дпя выделения максимального из группы сигналов, алгебраического сумматора 23 и инерционных фильтров 2428 по числу конверторов в группе. В качестве примера на чертеже представлена группа из пяти конверторов. Следует отметить, что предлагаемая система может быть использована и для одного конвертора с индивидуальным дамососом. Принцип действия предлагаемого устройства основан на дополнительном введении коррекции величины поддерживаемого разрежения в общем коллекторе 3 газоходной сети по двум параметрам: по суммарному расходу дутья в конверторы} по выходу хотя бы одной из заслонок на упор. .Система верхнего уровня содержит контур регулирования нагрузки дымососа, заданием для регулятора 18 которого является выходной сигнал регулятора разрежения 20. На первый вход регулятора 20 поступает сигнал с датчика разрежения в коллекторе, на второй вход выделенный коммута тором 22 сигнал о положении той из дроссельных заслонок, которая находится максимально близко к выходу на упор, и на третий вход - сигнал пропорциональный сумме расходов дуть на всю группу конверторов, с сумматора 23. Сигнал о положении заслон ки снимается с выходного вала исполкительного серводвигателя 15 датчиком положения 9, затем сглаживается инерционным фильтром 27 и поступает на один из входов коммутатора си налов 22 . Сглаживание сигналов с датчиков положения осуществлено для исключения влияния кратковременных выходов дроссельных заслонок на упор во время, быстрых переходных процессов. При приближении одной из заслоно к упору сигнал с коммутатора 22 изменяет задание регулятору 20 и тем самым увеличивает производительност дымососа. Сигнал о расходе дутья в конвертор поступает с датчика расхода 7 на один из входов сумматора 23, где суммируется с сигналами с других конверторов. При изменении суммарно го дутья на группу конверторов цепь коррекции изменяет задание регулятора разрежения и, тем самым, позво ляет скомпенсировать возмущения, возникающие при включении и отключе нии конверторов. Система нижнего уровня содержи аналогично прототипу датчики: разрежения в напыльнике 5, температуры 6, расхода дутья 7, разрежения в ко лекторе 8, функциональный блок 11, регулятор 13, сумматор 14 и исполни тельный механизм 15. Сигнал с датчика разрежения 8, в отличие от flpoTOTHnaj поступает на дифференцирующее устройство 10, затем полученный сигнал коррекции п ступает на вход сумматора 14, где он суммируется с выходным сигналом регулятора 13. Сигнал с датчика температуры поступает на вход функционально о преобразователя 12, а затем на регулятор 13. В систему нижнего уровня дополнительно также введен датчик положения 9 исполнительного органа, выхрдной сигнал ко торого поступает на систему верхнего уровня. Введение в цепь коррекции дифференцирующего устройства 10 позволяет осуществить компенсацию возмущений по разрежению в коллекторе и избежать появления статических ошибок в стационарном режиме. Стабилизация разрежений в напыльниках конверторов при переключениях конверторов и изменениях распределений давлений позволит получить концентрированные по 50 отходящие конверторные газы для производства серной кислоты и избежать больших выбросов газа в цех, что улучшит са-: нитарную обстановку на рабочих местах. Формула изобретения 1. Система регулирования тягового режима газоходной сети параллельно работающих конверторов, содержащая датчик разрежения на напыльнике каждого частного конвертора, соединённый с первым входом регулятора, датчик разрежения в общем коллекторе, исполнительный механизм с регулирующим органом на частном газоотводящем тракте, датчики разрежения, расхода воздуха и температуры, сумматор, подключенный к выходу регулятора, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильного разрежения в напыльниках группы конверторов в условиях переменньгх характеристик газоходной се.ти и конверторов, она дополнительно содержит для частного конвертора дифференцирующее устройство, подключенное к датчику разрежения в общем коллекторе, выход которого соединен с одним из входов сумматора, дифференцирующее устрой ство, подключенное к датчику расхода воздуха, выход которого соединен с вторым входом регулятора, нелинейный преобразователь, подключенный к датчику температуры, выход которого соединен с третьим входом регулятора, и датчик, положения регулирующего