Система управления процессом горения в стекловаренной печи Советский патент 1982 года по МПК C03B5/24 

(5) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ГОРЕНИЯ В СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ

I

Изобретение относится к системам автоматического управления процессом горения, в частности на стекольных заводах для регулирования количества поступающего на горение воздуха в ванную регенеративную стекловаренную печь с подковообразным направлением пламени.

Известна система автоматического поддержания определенного соотношения Газ-воздух, содержащая датчики расхода топлива и воздуха, регулятор, задатчик, исполнительный механизм регулирующего клапана на линии подачи воздуха в печь IJ.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система управления процессом горения в стекловаренной печи, содержащая измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха, регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии подачи возпуха ..2,

Однако эти системы не обеспечива--ют качественное регулирование процессов горения, так как при естественной подаче воздуха в печь имеются присосы дополнительного количества воздуха через неплотности регенераторов и в местех установки горелок, а также через проемы загрузочного кармана печи. При принудительной подаче воздуха часть подаваемого

10 дутьевым вентилятором воздуха на горение в печь теряется через неплотности воздухопроводов и регенераторов.

Цель изобретения - повышение точ15ности управления процессом горения в стекловаренной печи.

Цель достигается тем, что система управления процессом горения в стек„ ловаренной печи, содержащая .измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха, регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии пода39чи 8()здуха, снабх ена гаэоогборным ус ройством, блоком дифференцирования, вычислительным устройством, переключателем, измерительным блоком, согла сующим блоком, блоком управления, преобразователем и магнитным пускателем, причем газоотборное устройство подключено ко входу преобразователя , выход которого соединен с одни из входов вычислительного устройства и через блок дифференцирования с одним из входов регулятора, датчик расхода воздуха подключен к одному из входов измерительного блока,выход которого соединен с другим входом регулятора, выход которого через последовательно соединенные согласую щий блок, блок управления и магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего кла пана, другой вход измерительного блока соединен через переключатель с выходом вычислительного устройства и с выходом датчика расхода топлива, который подключен к другому входу вычислительного устройства. На чертеже представлена система управления процессом горения. Система содержит регулятор 1, измерительный блок 2, измерительную диафрагму 3 с датчиком расход топли ва k, измерительную диафрагму 5 с да чиком расхода воздуха 6, газоотборное устройство 7 пробы газа, преобра зователь кислородомера 8 по содержанию кислорода в уходящих дымовых газах, блок дифференцирования 9, вычислительное устройство 10, согласующий блок 11, блок управления 12, магнитный пускатель 13 исполнительный механизм It регулирующего клапана 15 на линии подачи воздуха в печь и кнопку переключения 16. Система работает следующим образом. При заданном режиме работы стекло варенной печи соотношение Газ-воздух постоянное, при этом сигнал фак тического расхода воздуха, снимаемый с датчика 6 в комплекте с измеритель ной диафрагмой 5 равен значению сиг нала расхода воздуха, определяемому вычислительным устройством 10 по известному уравнению расхода на горени воздуха в печь. ЪОЪ г , ч, Б05 VHCT -Gjd. где Гг - расход топлива в печи; cL - коэффициент избытка воздуха, oL о;; 21 - начальное процентное содержание кислорода в воздухе; 0 - процентное содержание кислорода в уходящих дымовых га(., Vir теоретически необходимое количество воздуха для сжигаgQg ния единицы топлива, Нм, УJ.gдpBЫЧиcляeтcя по известной формуле и вводится в вычислительное устройство как постоянный коэффициент и меняется при изменении состава сжигаемого топлива. При заданном режиме сигнал по содержанию кислорода а уходящих дымовых газах, снимаемый с преобразователя 8 кислородомера, равен постоянной величине и при этом на выходе дифференциатора 9 корректирующий сигнал равен нулю. Отклонение расхода топлива в зависимости от изменения режима работы печи приводит к изменению значения сигнала расхода.воздуха, вычисляемого вычислительным устройством 10, Этот сигнал в измерительном блоке 2 суммируется с сигналом фактического расхода воздуха, снимаемого с датчика 6о Разбаланс сигнала в измерительном блоке 2 в регуляторе 1 преобразуется по 1Г-закону и через согласующий блок 11 выдается на блок управления 12, который связан с ма|- нитным пускателем 13. Последний управляет исполнительным механизмом 1 регулирующего клапана 15 на линии подачи воздуха в печь. В случае выхода из строя вычислительного устройства сигнал по расходу топлива от датчика k в комплекте с измерительной диафрагмой 3 с помощью кнопки переключения 16 подключается непосредственно ко входу измерительного блока 2. При этом на соответствуюи их входах измерительного блока устанавливаются масштабные коэффициенты, которые обеспечивают поддержание определенного соотношения Газ-воздух. При заданном сортношении Газ-воздух сумма сигналов расхода топлива и расхода воздуха в измерительном блоке равна нулю. При этом сигнал рассогласования на выходе измерительного блока отсутствует и система находится в заданном режиме работы. При отклонении расхода топлива на выходе измерительного блока выделяет59ся сигнал ошибки (рассогласования), согласно установленному соотношению масштабными коэффициентами на входах измерительного блока 2. Этот сигнал в регуляторе 1 преобразуется по 7Г закону и выдается последовательно через согласующий блок 11, блок управления 12, магнитный пускатель 13 в исполнительный механизм 1 регулирующего клапана 15 на линии подаваемого на горение воздуха в печь Кнопка переключения 16 служит для подключения сигнала от датчика расхо да топлива в случае выхода из строя вычислительного устройства непосредственно ко входу измерительного блока. Применение вычислительного устрой ства в системе приводит к повышению точности регулирования, так как оно в зависимости от изменения расхода топлива вычисляет необходимое коли.чество воздуха для обеспечения экономичности процесса горения. Применение корректирующего сигнала по содержанию кислорода в уходящих дымовых газах, подключенного через дифференциатор 9, приводит к изменению расхода воздуха в печь при возрастании или уменьшении содержания кислорода в дымовых газахо Это также обес печивает качественное регулирование экономичности процесса горения, что приводит к экономии топлива, улучшению качеств а выпускаемой продукции, повышению производительности стекловаренной печи.. Газозаборное устройство, установленное без применения водяного охлаж дения в верхней части высокотемпературной области регенераторов и выполненное в виде байпаса (трубы), позволяет получить представительный сигнал по содержанию кислорода в ухо дящих дымовых газах. Это соответственно влияет на качество корректирую щего сигнала по содержанию кислорода (Ог) в системе управления экономичностью процесса горения. Предлагаемая система управления процессом горения позволяет повысить 8 точность управления процессом горения в стекловаренной печи. Формула изобретения Система управления процессом горения в стекловареннойпечи, содержащая измерительные диафрагмы с соответствующими датчиками расхода топлива и воздуха, регулятор и исполнительный механизм регулирующего клапана на линии подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена, газоотборным устройством, блоком дифференцирования, вычислительным устройством, переключателем, lЗмepитeльным блоком, согласующим блоком, блоком управления, преобразователем и магнитным пускателем., причем газоотборжое устройство подключено ко входу преобразователя,выход которого соединен с одним из входов вычислительного устройства и блок дифференцирования с одним из входов регулятора, датмик расхода воздуха подключен к одному из входов измерительного блока, выход которого соединен с другим входом регулятора, выход которого через последовательно соединенные согласующий блок, блок управления и магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана, другой вход измерительного блока соединен через переключатель с выходом вычислительного устройства и с выходом датчика расхода топлива, который подключен к другому входу вычислительного устройства. Истомники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Усвицкий М.Б. Автоматическое управление процессами производства стекла. Л,, Стройиздат, 1975, с. 151162, 2,Зезин И,А. и др. Схемы автоматического регулирования процессом варки стекла. К., 1970, с. .

rrneop.

8

/

i/у/

Ю

16

12