Всооюзая_аям. кл. с 21d 134 f 27d 1900 g 05d 2300удк 621. 789. 223 (088. 8)

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 31,Х 1,1968 ( 1293978/22-1) пением заявкиПриоритетОпубликовано 05,Дата опубликован йоиитет па дел эобретеиий и открытипри Совете МинистровСССР 1973. Бюллетень17описания 27,Л 1.1973 орыбретения М. Б, Милич, Э. А, Соскин, Г. А В. Н. Аптерман, В, Б. Штивел осударственный проектный инсти Государственный проектныйГельман, М. Д. Бершицки маи и А. Г. Пономаренко Заявители ут Тяжпромэлектропрое институт Стальпроект ОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА В ЗОНАХ НАГРЕВА И ОХЛАЖДЕНИЯ ПЕЧИ Изобретение относится к печам, нагревательным или охладительным аппаратам непрерывного действия, преимущественно с большой тепловой инерцией, например башенным, горизонтальным, тоннельным, трубчатым и другим печам и аппаратам непрерывной термообработки.Известно устройство для регулирования теплового режима, содержащее вариатор количества тепла с органом, регулирующим его тепловую мощность и имеющим на входе задатчик требуемой тепловой мощности, связанный с датчиком перемещения материала через печь. Однако это устройство обеспечивает лишь ограниченную точность поддержания заданного теплового режима.Цель изобретения - повышение качества термообработки материала, непрерывно движущегося через зону нагрева (охлаждения) полосы. Это достигается за счет того, что вход регулирующего органа присоединен к задатчику, а также к измерителю тепловой мощности через релейный элемент, имеющий на входе схему сравнения сигналов датчика и задатчика температуры в зоне и при превышающем уставку рассоглясовании этих сигналов переключающий вход регулирующего органа на схему сравнения сигналов датчика и задатчика температуры в зоне. В случае термообработки при покрытии качество его может быть дополнительно повышено путем изменения мощности вариатора в зависимости от содержания в обрабатываемом материале жидкости. В этом случае целесооб разна модификация устройства, в которомвход задатчика тепловой мощности вариатора соединен также с датчиком содержания жидкости в обрабатываемом материале. Таким образом, предложенное устройство пред ставляет собой регулятор с переменной структурой, содержащий контур регулирования по производительности печи, контур регулирования по отклонению температуры и элемент, подключающий к регулирующему органу ва риатора наиболее рациональный для данного режима контур.На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.Основными узлами устройства для регули рования теплового режима в зонах нагрева иохлаждения печи 1 являются вариатор 2 количества тепла в зоне с органом, регулирующим его тепловую мощность, измеритель 8 фактической тепловой мощности вар иатора, 25 задатчик 4 требуемой тепловой мощности вариатора, датчик 5 скорости перемещения материала через печь, релейный элемент 6, датчик 7 температуры в зоне и задатчик 8 температуры в зоне. В предложенных модифи кациях устройства задатчик 8 содержит функ 37645760 65 циональный преобразователь 9, элемент 10 задания оптимальной температуры в зоне (например, вычислительное устройство) и узел 11 сравнения оптимальной и максимально допустимой температур, дающий на выходе меньшую из двух величин. В случае применения устройства для термообработки при покрытии оно может включать датчик 12 содержания жидкости в обрабатываемом материале 13.Вариатор 2 количества тепла в зоне представляет собой регулируемый нагреватель, регулируемый охладитель или охладитель в сочетании с нагревателем и может работать на различных видах энергии. Например, при использовании энергии газа или другого топлива для подогрева вариатор может представлять собой совокупность горелок с дросселирующим элементом или питатель регулируемой производительности, В качестве измерителя мощности 3 при электрическом нагревателе может использоваться датчик активной мощности, потребляемой из сети, а при газовом нагревателе - датчик расхода газа, Задатчик 4 требуемой тепловой мощности вариатора выполнен в виде функционального преобразователя, реализующего установленную зависимость требуемой мощности от скорости перемещения материала, и содержит элементы, изменяющие масштаб выходного сигнала в зависимостя от ширины,и толщины обрабатываемого материала, т. е., в конечном счете, от производительности печи (в зависимости от толщины слоя покрытия). Датчиком скорости 5 может служить тахогенератор на валу привода перемещения материала, тахометрический мост и т. п. Релейный элемент б может быть либо бесконтактным, либо контактным, Элемент б выбирается с таким пороговым сигналом (сигналом на входе, производящим переключение элемента), чтобы до определенной величины отклонения температуры от заданной осуществлялось регулирование по возмущению (по фактической производительности печи) и лишь при превышении этого предельного отклонения устройство переключалось элементом б на регулирование по отклонению, пока отклонение не уменьшится до величины, определяемой коэффициентом возврата релейного элемента.При работе устройства в установившемся тепловом режиме происходит регулирование тепловой мощности вариатора 2 по отклонению фактической мощности вариатора от задания, устанавливаемого по фактической производительности печи. При превышении определенного значения отклонения температуры в зоне от заданной (при изменении зада. ния или при накоплении ошибки, вызванной неточной настройкой исходного контура регулирования по возмущению или изменением условий настройки) релейный элемент б пе. реключает вход регулирующего органа вариатора 2 на схему сравнения сигналов датчика 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 и задатчика 8 температуры в зоне, форсированно ликвидируя возникшее отклонение, пока оно не уменьшится до величины, определяемой коэффициентом возврата релейного элемента. При включении устройства сигнал задания по температуре значительно выше сигнала измерителя температуры и релейный элемент б подключает вход вариатора 2 количества тепла в зоне на схему сравнения сигналов датчика 7 и задатчика 8 температуры. Вариатор при этом может выдавать максимальное количество тепла, пока температура в зоне не приблизится на установленную величину к заданному значению. После этого элемент б переключит вход вариатора на схему сравнения сигналов измерителя 3 тепловой мощности вариатора и задатчика 4 тепловой мощности по производительности печи, Таким образом, устройство обеспечивает автоматический разогрев зоны до заданной температуры,Изменение задания по температуре в зоне производится в соответствии с выбранным режимом термообработки с учетом изменения условий теплоотдачи между обрабатываемым материалом и окружающей его в зоне средой в зависимости от температуры. При изменении сигнала задатчика 8 температуры в зоне соответственно изменяется и сигнал задатчика 4 тепловой мощности вариатора. Надежность поддержания заданного теплового режима при использовании предложенного устройства увеличивается. Исходный контур регулирования по фактической производительности печи остается в устройстве неизменным и надежность его работы не меняется. Добавление контура регулирования по отклонению температуры, заменяющего собой исходный контур при превышении определенной величины отклонения и тем самым подстраховывающего исходный контур, лишь повышает надежность поддержания заданного теплового режима.Предложенное устройство относительно просто внедрить на действующих установках, имеющих регулирование по производительности печи, так как все необходимые датчики (температуры в зоне, скорости перемещения материала) в этом случае уже имеются.Экономическая эффективность устройства определяется тем, что оно обеспечивает повышение качества термообработки материала; экономию энергии; ликвидацию брака, имеющего место из-за перегрева материала при резком снижении скорости его перемещения; снижение трудозатрат за счет автоматизации процесса разогрева зон при включении печи. Предмет изобретения1. Устройство для регулирования теплового режима в зонах нагрева и охлаждения печи, содержащее вариатор количества тепла с органом, регулирующим его тепловую мощность и имеющим на входе задатчик требуемой тепловой мощности, связанный с датчиком ско376457 Г11 Составитель Н, Абросимовредактор О. Филиппова Техред Л. Грачева Корректор А. Степанова аказ 2040/3 Изд,525 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретени Москва, Ж, РаПодписноМинистров ССС Тираж 647 и открытий при Сове шская наб д. 4/5 шография, пр, Сапунова, 2 рости перемещения материала через печь, отличающееся тем, что, с целью повышения качества термообработки материала и экономии энергии, вход регулирующего органа присоединен к задатчику, а также к измерителю тепловой мощности через релейный элемент, имеющий на входе схему сравнения сигналов датчика и задатчика температуры в зоне и при превышающем уставку рассогласовании этих сигналов переключающий вход регулирующего органа на схему сравнения сигналов датчика и задатчика температуры в зоне.2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устройства при изменениях заданной температуры в зоне, вход задатчика тепловой мощности вариатора соединен с выходом задатчика температуры.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью ликвидации брака, вызванного перегревом материала при резком снижении скорости перемещения, задатчик температуры соединен с датчиком скорости и содержит функциональный преобразователь, дающий сигнал максимально допустимой температу ры, уменьшающейся по мере снижения скорости.4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающеесятем, что, с целью повышения качества термообработки путем задания оптимальной темпе ратуры в зоне в пределах максимально допустимой при данной скорости перемещении материала, задатчик температуры содержит элемент задания оптимальной температуры и узел сравнения оптимальной и максимально 15 допустимой температуры, дающий на выходеменьшую из двух величин.5. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что, с целью повышения качества термообработки, вход задатчика тепловой мощности ва риатора соединен также с датчиком содержания жидкости в обрабатываемом материале,