Система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОЮ 01); ЗСЮ Р 27 0 19/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯйв Т 0 й СВИЙВТВЪСТВ У Рф 4 юЛ 9,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(71) Специализированная проектно- конструкторская технологическая организация "Росавтоматстром" (53) 66.041,9(088.8)(56) 1.,Беляев И.И. Контроль и автоматизация производства глинозема и алллюминия. М., "Металлургия", 1967, с. 191-1932, Авторское свидетельство СССР У 556300, кл. Р 27 0 19/00, 1973 (прототип).(54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух,регулятор тяги, датчик температурыпоступающего в печь воздуха, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества регулирования путем стабилизации положения тепловых эон печи, она снабженадатчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расходатоплива, корректирующим регуляторомсоотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым ивторым сумматорами, причем выходыдатчика тяги, корректирующих регуляторов температуры и расхода топливаподключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоединены к выходам корректирующихрегуляторов температуры и расходатоплива, датчик расхода топлива соединен с первым входом регуляторасоотношения топливо-воздух и с входом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температурыпоступающего в печь воздуха соединенс входом корректирующего регуляторатемпературы, выход корректирующегорегулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регулятора соотношения топливо-воздух.Изобретение относится к оборудованию предприятий промышленности строительных материалов, а более конкретно - к автоматизации процесса обжига сыпучих строительных материалов, например керамита, во вращающихся печах.Известна система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом, горелочным устройством, содержащая регулятор тяги, связанный с датчиками разрежения в холодной и горячей головках печи 1 3В системе предусмотрена стабилизация разности давлений в холодной и горячей головках печи, что обеспечивает поступление в печь постоянного количества воздуха. Недостатком является несоответствие количества воздуха, поступающего в печь, количеству толпива, которое определяется режимом обжига материала, и температуре поступающего в печь воздухаПри их изменении изменяется и коэффициент избытка воздуха в зоне горения факела, что вызывает неполное сгорание топлива, а также изменение длины факела горения, что приводит к перераспределению тепловых зон по длине печи, При этом ухудшается качество обжига материала, появляется брак.Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, включающая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги и датчик температуры поступающего в печь воздуха 2 .Недостатком, этой системы является недостаточная стабильность положения тепловых зон по длине печи, что ухудшает качество обжига материала. Так, при увеличении тяги количество поступающего в печь горячего воздуха увеличивается, что приводит к умень" шению длины факела и смещению теп-. ловых зон печи к горячей головке печи.Целью изобретения является повышение качества регулирования за счет .стабилизации положения тепловых зон печи.50 55 5 1015 20 25 30 3540 45 Указанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования аэродинамического режима вращающейся печи, оборудованной холодильником, дымососом и горелочным устройством, содержащая регулятор соотношения топливо-воздух, регулятор тяги, датчик температуры поступающего в печЬ воздуха, она снабжена датчиком тяги, корректирующим регулятором температуры, датчиком и корректирующим регулятором расхода 1 топлива, корректирующим регуляторомсоотношения топливо-воздух, а регулятор тяги и корректирующий регулятор соотношения топливо-воздух выполнены соответственно с первым и вторым сумматорами, причем выходы датчика тяги, корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива подключены к входам первого сумматора, входы второго сумматора присоецинены к выходам корректирующих регуляторов температуры и расхода топлива, датчик расхода топлива соединен с первым входом регулятора соотношения топливо-воздух и с вхо" дом корректирующего регулятора расхода топлива, датчик температуры посФупающего в печь воздуха соединен с входом корректирующего регулятора температуры, выход корректирующего регулятора соотношения топливо-воздух подключен к второму входу регулятора соотношения топливо-воздух.На чертеже изображена функциональная схема системы,Вращающаяся печь 1 с холодильником 2, горячей головкой 3, холоднойголовкой 4, оборудована горелочнымустройством 5 с регулятором 6 соотношения, топливо-воздух, дымососом 7,Система содержит также датчикрасхода топлива 8, датчик тяги 9,содержащий отборные устройства разрежения 10 и 11 в горячей 3 и холодной 4 головках печи н элемент вычитания 12, датчик 13 температуры поступающего в печь 1 из холодильника 2 горячего воздуха, корректирующий регулятор 14 температуры, корректирующий регулятор 15 расхода топлива, корректирующий регулятор 1 б соотношения топливо-воздух; сумматором 17, регулятор тяги 18 с сумматором 19, осуществляющий регулирование тяги путем изменения производительности дымососа 7 с помощью ис- полнительного механизма 20 и шибера 21, или путем изменения частоты вращения электродвигателя дымососа (на чертеже не показан). 5Корректирующие регуляторы 14-16 имеют настройку, соответствующую статическим и динамическим параметрам соответствующего канала регулирования. 1 ОСистема работает следующим образом.При установившемся режиме работы печи величина тяги в печи соответствует количеству подаваемого в го релочное устройство топлива и температуре поступающего в печь из холодильника горячего воздуха. При этом имеет место стабильный факел горения топлива заданной длины. го 01 ругие параметры факела: форма, положение по поперечному сечению печи обеспечиваются конструкцией горелки).При увеличении расхода топлива горелочным устройством 5 (например 25 при необходимости изменить температуру обжига материала) длина факела горения увеличивается. С увеличением расхода топлива сигнал на вы" ходе датчика расхода топлива 8 также увеличивается, соответственно увеличивается сигнал на выходе корректирующего регулятора 15 и на выходе сумматоров 17 и 19. При увеличении сигнала на выходе сумматора 19 з регулятор тяги 18 через посредство исполнительного механизма 20 прикрывает шибер 21 и уменьшает тягу. Уменьшение тяги вызывает уменьшение факела до заданной длины. Однако, 40 уменьшение тяги может вызвать недостаток кислорода, поступающешл в печь с горячим воздухом из холодильника и, следовательно неполное сгорание топлива. Для предотвращения этого при увеличении сигнала на выходе сумматора 17 корректирующий регулятор 16 изменяет задание регулятору 6 соотношения топливо-воздух, кото-. рый увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5. Количество кислорода в зоне горения приводится в соответствие с расходом топлива, что обеспечивает его полное сгорание, причем увеличение подачи воздуха в горелочное устройство не отражается на длине факела горения.Увеличение температуры горячего воздуха, поступающего в печь приводит к уменьшению длины факела и недостатку кислорода в зоне горения. При этом для восстановления требуемой длины факела необходимо уменьшить тягу и увеличить подачу воздуха в горелочное устройство для обеспечения полного сгорания топлива, Эта задача решается системой следующим образом. При увеличении темпе-, ратуры поступающего в печь воздуха увеличивается сигнал на выходе датчика 13 температуры и, соответственно, на выходах корректирующего регулятора 14 и сумматоров 17 и 19. Регулятор тяги 18 уменьшает тягу, а корректирующий регулятор 16 увеличивает подачу воздуха в горелочное устройство 5 регулятором 6 соотношения топливо-воздух.При уменьшении тяги, вызванном возмущающими воздействиями, не связанными с регулированием процесса горения (например, при подсосах воздуха из окружающего пространства в головках печи) уменьшается сигнал на выходах датчика тяги 9 и сумматора 19При этом регулятор тяги 18 с помощью шибера 21 увеличивает производительность дымососа 7 что позволяет сохранить режим тяги в печи на требуемом.уровне.. Изменение режима тяги во всех перечисленных выше случаях производится в пределах, допустимых с точки зрения безопасных условий работы печи.При уменьшении расхода топлива, температуры поступающего в печь воздуха и увеличения тяги система действует в порядке, обратном описанному выше.Система позволяет стабилизировать положение тепловых зон печи, что повышает качество обжига материала.1099205 Составитель В, АлекпероТехред Ж. Кастелевич едактор Л. Лос Заказ 4359/34 писное 5 роектная, 4 Тирах 578ВНИИПИ Государственного комит . по делам изобретений и откр 13035, Москва, Ж, Раушская н илиал ППП ."Патент", г. Уагород,та ССтийб., д ректор Ю Макаренко