Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 160578 (21) 2632055/22-02с присоединением заявки Мо(51)М. Кл. Р 27 П 19/00Г 23 И 5/00 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г.Н.Сидорин, Ю. Б.Палей, В. С.Юмигельскчй и Г. А. Полевой Украинский государственный проектный институт Метаплургавтоматика(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ Изобретение относится к автоматическому регулированию тепловых объектов и может быть использовано в металлургии и машиностроении.Известна система регулирования горения с обратной связью по качествугорения топлива - оптической плотностью отходящих продуктов сгорания.Система включает в себя датчик оптической плотности дымовых газов, ре Огулятор температуры и исполнительныймеханизм на трубопроводе топлива Г).Известно устройство для управления процессом горения, состоящее иэдатчика температуры, индикатора топочного процесса и регулятора, управляющего подачей окислителя в зонугорения 2) .Известна также система автоматиче кого регулирования теплового режийа нагревательной печи, состоящаяиз датчика регулируемого параметра,подключенного к первому сумматору,регулятора топлива, датчиков расхода.топлива и воздуха, подключенных к входам второго сумматора, выход котороГо соединен с регулятором воздуха икорректирующего устройства 3),Однако известные устройства необеспечивают поддержание процесса 30 горения на заданном уровне, поскольку в горении участвует не только воздух, поступающий по трубопроводу, нотакже воздух, попадающий в рабочеепространство из атмосферы за счет подсосов через неплотности корпуса печи,окна загрузки и выгрузки во времясоответствующих операций. Качествотакже зависит от температуры подогрева в рекуператорах воздуха, идущегона горение, влажности воздуха, порядка размещения заготовок в рабочем пространстве, изменения калорийности топлива и т.д,В период нагрева металла возможнызначительные (20-50 и более) утечкивоздуха через неплотности рекуператора, Причем, утечки могут носить непостоянный, случайный характер. Вэтих условиях будет наблюдаться неудовлетворительное сгорание топлива,что приводит к снижению тепловой мощности печи и перерасходу топлива.Цель изобретения - повышение КПДпечи.Для достижения этой цели в систему,содержащую датчик регулируемого параметра, например температуры, подключенного к первому сумматору, регулятортоплива, датчики расхода топлива ивоздуха, подключенные к входам второго сумматора, выход которого соединенс регулятором воздуха, и корректирующее устройство, вводятся датчик топочного процесса, соединенный с корректирующим устройством, первый выходкоторого соединен со вторым входомрегулятора воздуха, а второй выход -Через конечный выключатель исполнительмого механизма подачи воздуха с первым входом регулятора топлива, второйвход которого соединен с выходом первого сумматора. Конечный выключательзамкнут в крайнем открытом положенииисполнительного механизма подачи воздуха.На чертеже представлена предлагаемая система автоматического регулирования теплового режима нагревательнойпечи,Система содержит датчик регулируемого параметра, например термопару 2 О1, задатчик 2 температуры, первый сумматор 3, регулятор 4 топлива, исполнительный механизм 5 регулировочногоклапана 6 подачи топлива, датчики 7и 8 расхода топлива и воздухавторой дсумматор 9, задатчик 10 соотношения,регулятор 11 воздуха, исполнительныймеханизм 12 регулировочного клапана13 подачи воздуха, конечный выключатель 14 датчик 15 топочного процесса,корректирующее устройство 16 эадатчик 17 режима топочного процесса. Формула изобретения 1.Система автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи, содержащая датчик топочного процесса, например, температуры, соединенный со входом первого сумматора, выход которого через регулятор расхода топлива соединен с исполнительным механизмом, датчики расхода топлива и воздуха, соединенные со вторым сумматором, выход которого через регулятор расхода воздуха соединен с исполнительным механизмом, корректор, соединенный с регулятором расхода воздуха, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения КПД печи, в нее введен датчик топочного процесса и конечный выключатель, установленный с воэможностью взаимодействия с исполнительным механизмом подачи воздуха, причем датчик топочного процесса через корректор и конечный выключатель соединен с регулятором расхода топлива. В случае установившегося режима сигналы термопары 1 и задатчика 2 температуры равны. На выходе сумматора 3 сигнал равен нулю. Соответственно на выходе регулятора 4 топлива сиг-. нал также равен нулю, и исполнительный механизм 5 находится в определенном положении, обеспечивая постоянный 4. расход топлива.Сумма сигналов датчиков 7 и 8 расхода топлива и воздуха на выходе сумматора 9 соответствует значению уставки эадатчика 10 соотношения и на выходе регулятора 11 воздуха, сигнал равен нулю. Исполнительный механизм 12 находится в неподвижном состоянии, обеспечивая постоянный расход воздуха. Сигнал датчика 15 топочного процесса соответствует значению сигнала задатчика 17.На выходах корректирующего устройства 16 сигналравен нулю.Если под воздействием внешних воэ- у мущений топочный процесс изменился, сигнал датчика 15 не будет соответствовать значению сигнала задатчика 17, и на выходах корректирующего устройства 16 появится;сигнал.Если воздуха, идущего на горение, 60 достаточно для компенсации возникшего возмущения, регулировочный клапан 13 подачи воздуха открыт не полностью, и конечный выключатель 14 его исполнительного механизма 12 разомкнут, 65 Корректирующий сигнал поступает на второй вход регулятора 11 воздуха, на выходе которого появляется управляющий сигнал, под воздействием которого исполнительный механизм 12 поворачивает регулировочный клапан 13, изменяя расход воздуха, Когда возмущение скомпенсировано , на выходе корректирующего устройства 16 сигнал становится равным нулю.Если потери воздуха в рекуператоре настолько велики, что при полностью открытом регулировочном клапане 13 поступающего воздуха недостаточно для стабилизации процесса горения, корректирующий сигнал поступает на регулятор воздуха и через замкнутый конечный выключатель 14 на первый вход регулятора 4 топлива, на выходе которого появляется сигнал, под воздействием которого исполнительный механизм 5 поворачивает регулировочный клапан 6, уменьшая расход топлива до стабилизации процесса горения. Использование коррекции по протеканию топочного процесса выгодно отличает предлагаемую систему автоматического регулирования теплового режима нагревательной печи от указанного прототипа, так как она обладает воэможностью компенсации возмущений, возникающих в процессе горения топлива, В результате повышения качества и надежности регулирования повысится мощность нагревательных печей, поэтому пОвысится их производительность на 1% и снизится расход топлива на 5. 2. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в качестве датчика тряпочного процесса она содержит газоанализатор.785631 Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе2. Авторское свидетельство СССР9 409057 кл, Г 23 и 5/00, .1970.3. Авторское свидетельство СССРМ 446718 кл. Г 23 и 5/00, 1972прототип),1. Патент США М 3861855,кл. Г 23 п 5/08, 1966,Составитель А. Абросимов:дактор С.Титова Техредм. Табакович Корректор М. Демчик 25 Тираж .671. рственного зобретений Ж, Раушс Зак ПодписноСР филиап ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИКПИ Госпо делам13035, Моск омитета СС открытий кая наб., д.