Система управления процессом стекловарения в ванной печи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н СОЗВ 5/ ЕН АВ к ею АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) А.В,Кущик и А,А.Бялик (71) Киевский Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проекноконструкторского института по автоматизации предприятий проьыаленности строительных материалов.(56)1. Авторское свидетельство СССР В 610803, кл, С 03 В 5/24, 1974,2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3308189/29 33 р кл, С 03 В 5/24, 1982.(54) (57) СИС 1 И 4 А УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СТЕКЛОВАРЕНИЯ В ВАННОИ ПЕЧИ содержащая датчики расхода шихтй,и стеклобоя, расхода топлива, темпера" туры в печи и уровня стекломассы, эадатчики отношения шихта-стеклобой, температуры в печи, расхода топлива и уровня стекломассы, блок деления, регуляторы уровня и расхода топлива, исполнительные элементы загрузчика расхода топлива, причем датчикй расхода вахты и стеклобоя соединены с соответствующими входами блока деления, задатчик и датчик расхода соедииены с соответствующими входами регулятора расхода, выход которого соединен с исполнительным элементом, датчик и задатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уровня, выход которого соединен с исполнительным элементом загрузчика, датчик температуры в печи и задатчик температуры соединены с соответствую" щнмн входами блока коррекции задатчика расхода топлива, выход которого соединен с задатчиком расхода топлива, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива и повышения однородности сте ломассы путем повышения качества уп" равления, Она снабжена элементом Я сравнения и блоками коррекции задат-чика температуры в печи и задатчика уровня стекломассы причем выход блока деления и задатчик соотношения ших та-стеклобой соединены с соответствующими входами элемента сравнения, Я один выход которого через блок коррекции задатчика температуры в печи соединен с задатчиком температуры, а другой выход элемента сравнения через блок коррекции задатчика уровня стекломассы соединен с задатчнком ,уровня.Изобретение относится к системамуправления процессами стекловаренияв ванных печах при производстве стекла,Известна система управления процессами стекловарения в ванной печи,. содержащая датчики расхода шихты истеклобоя, регулятор расхода шихтый стеклобоя с исполнительным элементом загрузчика 1). 10 Недостатком этого .Устройства является низкая точность регулирования:при изменении соотношения стеклобояи шихты,Наиболее близкой к предлагаемой 15по технической сущности является система управления процессом стекловарения в ванной печи, содержащая датчики расхода шихты и стеклобоя, расхода топлива, температуры в печи и 20уровня стекломассы, задатчики отнощения шихты - стеклобоя, температуры в печи, расхода топлива и уровняетекломассы, блок деления, регуляторыуРовня и расхода топлива, исполнительные элементы загрузчика расходатоплива, причем датчики расхода шихтыи стеклобоя соединены с соответствующими входами блока деления, задатчик и датчик расхода соединены ссоответствующими входами регуляторарасхода, выход которого соединен сисполнительным элементом, датчик изадатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уровня,выход кбторого соединен с исполнитель-З 5ным элементом загрузчика, датчики температуры в печи и задатчик температуры соединены с соответствующими входами блока коррекции задатчика расхода топлива, выход которого соединен с задатчиком расхода топлива 2,Недостатками известной системыявляются нарушения теплового и материального балансов варочной частипечи, возникающие при изменении задания соотношения стеклобой-шихтавследствие колебаний съема стекломассы, При постоянстве массы загружаемыхв единицу времени в печь сырьевых материалов энергия, необходимая для ихплавления, существенно зависит отсоотношения в смеси стеклобоя и шихты,так как энергия, необходимая дляплавления определенного количествашихты, значительно превышает энергию,необходимую для плавления такого жеколичества стеклобояЦелью изобретения является снижение удельного расхода топлива и повышение однородности стекломассы путем повышения качества управления, .60Поставленная цель достигается тем,что система управления процессомстекловарения в ванной печи, содержащая датчики расхода шихты и стеклобоя, расхода топлива, температуры в65 печи и уровня стекломассы, задатчики отношения шихта-стеклобой, температуры в печи, расхода топлива и уровня стекломассы, блок деления, регуляторы уровня и расхода топлива, исполнительные элементы загрузчика расхода топлива, причем датчики расхода шихты и стеклобоя соединены с соответствующими входами блока деления, задатчик и датчик расхода соединены .с соответствующими входами регулятора расхода, выход которого соединен с с исполнительным элементом, датчик и задатчик уровня соединены с соответствующими входами регулятора уровня, выХод которого соединен с исполнитель. - ным элементом загрузчика, датчик температуры в печи и задатчик температуры соединены с соответствующими входами блока коррекции задатчика расхода топлива, выход которого соединен с задатчиком расхода топлива, снабжена элементом сравнения и блоками коррекции задатчика температуры в печи и задатчика уровня стекломассы, причем выход блока деления и задатчик соотношения шихта-стеклобой соединены с соответствующими входами элемента сравнения, один выход которого через блок коррекции задатчика температуры в печисоединен с задатчиком температуры,а другой выход элемента сравнения через блок коррекции задатчика уровня стекломассы соединен с задатчиком уровня.На чертеже представлена функциональная схема системы управления.Система управления содержит датчик 1 расхода шихты, датчик 2 текущего расхода стеклобоя, блок 3 деления, задатчик 4 соотношения стеклобой- шихта, элемент 5 сравнения, датчик б уровня стекломассы в ванной печи 7, задатчик 8 уровня стекломассы, блок 9 коррекции .задатчика уровня, регулятор 10 уровня, загрузчик 11 сырьевых материалов с исполнительным двигателем 12, датчик 13 температуРы газового пространства в печи, задатчик 14 температуры, блок 15 коррекции задатчика температуры, блок 1 б коррекции задатчика расхода топлива датчик 17 расхода топлива, задатчик 18 расхода топлива, регулятор 19 расхода, регулирующий орган 20 расхода топлива с исполнительным механизмом 21.Система работает;следуЮщим образом.Сигналы, пропорциональные текущим расходам шихты и стеклобоя, поступают с датчиков 1 и 2 расхода на входы блока 3 деления, который формирует сигнал, пропорциональный соотношению стеклобой-шихта, Выходной сигнал блока деления поступает на один из входов элемента 5 сравнения, где сравнивается с заданием соотношения стеклобой-шихта, При изменениисоотношения расходов стеклобоя и,шихты или изменении задания соотношенияна выходах элемента сравнения появляются сигналы рассогласования, пос-.тупающие на входы блока 9 коррекцииэадатчиков уровня и задатчика 18расхода топлива. Блок 9 коррекции устанавливает новое задание задатчику 8 уровня стек-. ломассы, а регулятор 10 измеряет, око-. 10 рость исполнительного двигателя 12 загрузчика 11. При этом поступление сырьевых материалов в печь изменяется до тех пор, пока не наступит материальный баланс между количеством пос тупивших сырьевых материалов и объе, мом получаемой при этомстекломассы. Таким образом, регулятор 10 предот.вращает колебания уровня, поддерживая объем стекломассы в печи постоянным при изменении соотношения стеклобой- шихта в смеси загружаемых. сырьевых материалов при изменении задания сбот ношения. Для устранения влияния слу-"чайных возмущений, нарушающих материальный баланс, в системе предусмот. рен датчик 6 уровня и задатчик 8уровня, с помощью которых в свою очередь корректируется поступление впечь сырьевых материалов.Блок 15 коррекции устанавливаетновое задание эадатчику 14 температуры газового пространства в печи,а блок коррекции 16 соответстванноновое задание задатчику 18 расхода топлива, Далее регулятор 19 с по- . З 5 мощью регулирующего органа 20 и исполнительного механизма 21 изменяетрасход топлива в нарочной части печи,до тех пор, пока не установится рав" , нымновому заданию. При этом регулятор40 19 предотвращает смещеНие границЫ1 эоны варки, ведушей к нарушению однородности стекломассы на выработке иснижает непроизводительные потеритоплива, которые возникают при перегреве стекломассы. Таким образом,коррекция расхода топлива позволяетподдерживать постоянным тепловой баланс в варочной части печи при изменении соотношения шихта-стеклобойв смеси сырьевых материалов, загружаемых в печь.Датчик 17 расхода топлива и датчик 13 температуры газового пространства совместно с эадатчиками 18 и 14расхода топлива и температуры блока16 коррекции и регулятором 19 служит для регулирования температурногорежима печи по известной схеме - стабилизация расхода с коррекцией потемпературе - с церью устранения случайных, нарушений теплового режима печи.Использование системы управленияпозволяет стабилизировать температурный режим варки стекла, уровеньстекломассы, и следовательно, повы"сить качество стекломассы на выработке, а также снизить удельный расходтоплива на производство стеклоизделий.Использование систеьы для управления процессом варки стекла в ванныхпечах средней и большой производительности с общей площадью зеркала до200 м и среднесуточным съемом до140 т в сутки позволит повысить коэФФициент использования стекломассыдо 1,0 за счет снижения количествабракованных изделий, снизить удельный расход топлива на технологические цели до 1,3, увеличить межремонтный период стекловаренных печейдо 3,1101427 Составитель В,КузнецовРедактор Н.Рогулич Техред И, Асталош орректор О,Билак Подписн илиал ППППатентф, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ .4717/13 Тираж ВНИИПИ Государствен по делам изобрете 113035, Москва, Ж