Устройство для автоматического управления вращающейся печью

О П И С-Н" И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ 011 504916 Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет Совета Министров СССпо делам изобретенийи открытий 666,3.041.9(088,8) Опубликовано 28,02.76. Бюл еньДата опубликования описания 20.04.7 2) Авторыизобретения1) Заявитель Р. И. оюзный научно-иссл институт по автомастро елев и Л. Н. Лифшицовательский и проектно-конструкторскийации предприятий промышленностиельных материалов) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГОУПРАВЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧЬЮ Изобретение относится к устройствам для автоматического управления такими вращающимися печами, в которых качественное течение технологического процесса определяется наличием отвала материала от футеровки, например, в печах для производства керамзита.Известно устройство для автоматического управления вращающейся печью с приводом, включающее устройство для автоматического изменения расхода топлива, соединенное с измерителем расхода топлива, и стабилизатор подачи сырья, причем устройство для автоматического изменения расхода топлива соединено также с измерителем температуры в зоне вспучивания.Недостаток известного устройства состоит в подключении к устройству для автоматического изменения расхода топлива измерителя температуры в зоне вспучивания, который при некоторых видах возмущений, например при сдвигах технологических зон, неточно отражает состояние материала в печи, что приводит к снижению качества готового продукта.Целью изобретения является повышение качества готового продукта.Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок сравнения и измеритель амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, задатчик оптимального расхода топлива и задатчик начального значения амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока, соединенные с входами блока сравнения, а также экстремальный регулятор, вход которого сое динен с блоком сравнения, а выход - с устройством для автоматического изменения расхода топлива, причем измеритель расхода топлива и стабилизатор подачи сырья соединены с входами задатчика оптимального расхода 10 топлива.На фиг. 1 изображена экстремальная зависимость амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи А от расхода тепла, полученного материа лом Я; на фиг. 2 - образование фиктивногоэкстремума Аь соответствующего субоптимальному качеству обжига и оптимальному расходу тепла Я,; на фиг. 3 - блок-схема устройства.20 Устройство состоит из измерителя 1 амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи; задатчика 2 оптимального расхода топлива; задатчика 3 начального значения амплитуды заданной по лосы периодических колебаний тока статорапривода печи, соединенных с блоком 4 сравнения сигналов, который через экстремальный регулятор 5 соединен с устройством 6 для автоматического изменения расхода топлива, к ЗО которому подключен также датчик 7 расходатоплива; стабилизатора 8 подачи сырья, соединенного с зядатчиком 2 оптимального расхода топлива, к которому подсоединен такжедатчик 7 расхода топлива,Работа устройства основана на одном изхарактерных свойств хорошо обработанного вкерямзптовой печи мятер 11 ала, которое заключается и его с 1 псссбпссти периодически под 1 имятьс 11 по фу теровкс в попс 11 сп 1111 вяния инслнсс 1,ю отделяться ст нее при вращениипечи. Если матс,ш 11 л получил недостаточнотепла, тс он не поднимается по футеровке,Если материал получил слишком много тепла,то он оплавляется, прилипает к футеровке ине отделяется от нес при вращении печи.Прн подъеме материала вместе с футеровкой ток статоря приводя печи возрастает,при отделении от футеровки и падении материала ток уменьшается Таким образом, привраь,енин печи изменение амплитуды токастатсра имеет периодический, колебательныйхарактер, причем качество материала связано с колебаниями, период которых соизмеримс временем одного оборота печи.С увеличением расхода тепла амплитудазаданной полосы периодических колебаний тока статора будет возрастать до некоторогооптимального значения, равного Л, (фиг. 2),так как судет возрастать высота подъема материала по футеровке. При дальнейшем увеличении расхода тепла материал будет постепенно налипать на футерсвку, а амплитудавыделенной полосы периодических колебанийтока статоря будет уменьшаться, стремясь кнул 1 о, когда материал нереста отделятьсяот футерсвки.Таким образом, зависимость А=Я) имеетэкстремальный характер,Расход тепла, полученного материалом, зависит от расхода топлива и его теплотворнойспособности при полном сжигании топлива.Поскольку теплотворная способность топливаменяется незначительно, причем эти изменения имеют низкочастотный характер, можнодопустить, что расход тепла определяется, восновном, расходом топлива,Устройство работает следующим образом,Датчик 7 измеряет расход топлива и подает сигнал на устройство 6, состоящее из регулятора, который с помощью исполнительногомеханизма и регулирующего органа поддерживает заданное задатчиком устройства 6значение расхода топлива.Датчик стабилизатора 8 подачи сырья измеряет расход сырья и посылает соответствующий сигнал на регулятор с исполнительным механизмом, который связан с регулирующим органом подачи сырья, и, таким образом, поддерживается заданное задатчикомстабилизатора значение расхода сырья, которое устанавливают в зависимости от свойствсырья. Задание устройству 6 автоматическиизменяет экстрсмальный регулятор 5.Экстремальный регулятор через блок 4сравнения получает сигнал от измерителя 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 амплитуды выделенной полосы периодических колебаний тока статора печи, и от устройства, предназначенного для формирования заданного значения этой амплитуды (соответствующего точке А, на фиг. 2), состоящего из элементов 2, 3, 7, 8.Оптимальному качеству продукта соответствует амплитуда, равная Л;, (фиг. 2), но ре жим обжига при этом я 11 ляется неустойчивым и в переходных режимах может привести либо к спнженкчо производительности печи и качества продукта при повышенном расходе топлива (с началом оплавления и налипания материала на футеровку), либо к аварии (при полном налипании материала на футеровку),Режим, соответствующий точке Ль являет. ся близким к оптимальному 1;о качеству гото вого продукта и оптимальным по расходу топ ливя. Поэтому экстремальный регулятор на страивают на поддержание значения ампли туды, равного А,. Для этого на вход регуля тора 5 поступает сумма двух сигналов: от измерителя 1 и от устройства, на выходе которого сигнал имеет вид кривой д на фиг, 2. Это устройство состоит из датчика 7, подающего импульсы на задатчик 2.Сигнал от задатчика 2 со знаком минус поступает на блок 4, на который, кроме того, поступают со знаком пл 1 ос сигналы от задатчика 3 и от измерителя амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока стятора привода печи 1.Задатчик 3 может быть выполнен в виде источника напряжения постоянной величины, а задатчик 2 - в виде потенциометра переменного сопротивления, вход которого электрически соединен с датчиком 7, а выход - с блоком 4 сравнения. Движок потенциометра механически соединен с приводным двигателем, питание к которому поступает от стабилизатора 8 подачи сырья,В результате суммирования сигналов в блоке 4 сигнал, поступающий на регулятор 5, имеет вид кривой е на рис. 2, причем экстремум соответствует заданной точке А 1. Амплитуда 00 соответствует величине сигнала от задатчика 3.Положение задатчика 2, а следовательно, и величина оптимального расхода топлива, зависят от заданного расхода сырья. Последний, в свою очередь, зависит от вида сырья, от его химического и физического составов. Согласно требованиям технологии обжига каждому виду сырья соответствует заданный расход сырья и соответствующий ему заданный оптимальный расход топлива.При работе устройства могут встретиться два вида возмущений, по разному влияю 1 цих на процесс обжига: возмущения, вызывающие ухудшение подготовки материала в начальных зонах печи и приводящие к вертикальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая а, фиг. 1) по сравнению с исходной характеристикой (кривая в, фиг. 2) возмуще ния, вызванные изменением химического и504916 А Уит д оставитель Ю. Лямин хред Е. Подурушина Корректор А. Дзесова едактор Е. Изд,1152 Тираж 752 Государственного комитета Совета Министр по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 827/14Ш 111 ИП одпис в СС ография, пр. Сапунова, 2 физического составов сырья, например, изменением сорта глины, приводящие к горизонтальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая с, фиг. 1).Первый вид возмущений наиболее характерен и часто встречается. В этом случае устройство будет автоматически поддерживать субоптимальпый режим обжига. Второй вид возмущений встречается реже. Он требует произвести перенастройку технологического режима обжига применительно к новому сырью и, в частности, установить стабилизатору 8 новое заданное значение расхода сырья. В соответствии с ним автоматически установится новое положение задатчика 2. Теперь устройство будет поддерживать новый субоптимальный режим обжига, соответствующий новому положению экстремальной характеристики. Таким образом, устройство обеспечивает высокое качество готового продукта и экономию топлива при изменяющихся условиях обжига. Фор мул а изобретения Устройство для автоматического управлениявращающейся печью с приводом, например, 5 для производства керамзита, включающееустройство для автоматического изменения расхода топлива, соединенное с датчиком рас.хода топлива, и стабилизатор подачи сырья, отличающееся тем, что, с целью повыше ния качества готового продукта, устройствосодержит блок сравнения и измеритель амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, задатчик оптимального расхода топлива и задатчик на чального значения амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока, соединенные с входами блока сравнения, а также экстремальный регулятор, вход которого соединен с блоком сравнения, а выход - с уст ройством для автоматического изменения расхода топлива, причем датчик расхода топлива и стабилизатор подачи сырья соединены с входами задатчика оптимального расхода топлива,