Устройство для автоматического управления

1 О П И С А Н И Е366221 Союз Советскив Социалистическт 3 РеспубликЗависимое от автЗаявлено 24,Х 1,1 видетельства Ло -М, Кл, С 215 7,16С 21 Ь 7/241493056/22 присоединением заявки Лоо -Комитет по делам ет -зобретений и открытийпри Совете МинистровСССР Опубликовано 16.11973, Бюллетень7 Дата опубликования описания 29.111.197 УДК 669,162.267.4Авторыизобретения ило галь титут автоматики вител УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИ РАСХОДАМИ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ЧЕРЕЗ ФУРМЫ ДОМЕННОЙ ПЕЧИтакое устройство не обеспечивает ии тепловой и газодинамической Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к регулированию расходов дополнительного топлива через фурмы доменной печи, например природного газа, мазута, угольной пыли и др,Известно устройство для регулирования дополнительного топлива через фурмы доменной печи, содержащее индивидуальные для каждой фурмы датчики объемного расхода воздуха, действующий от сигналов указанного измерителя регулятор, управляемый сигналами последнего исполнительный механизм, сочлененный кинематически с указанным исполнительным механизмом регулирующий орган, установленный в подводящем дополнительное топливо к фурме трубопроводе, и измеритель расхода дополнительного топлива через фурму.Известное устройство действует таким ооразом, что при уменьшении расхода воздуха через фурму выходной сигнал измерителя расхода воздуха через эту фурму уменьшается по амплитуде, этот сигнал воздействует ца регулятор, который с помощью исполнительного механизма перемещает регулирующий орган в направлетгии закрытия, уменьшая тем самым расход дополнительного топлива через фур уОднакостабилизац раооты отдельных фурмеццых зоц прц переменных расходах через фурмы дутья, Это происходит потов, что устройство це может обеспечить стабилизации ца заданном уровне, ца пример, одинаковом для всех фурме 1 шых зоцрасхода вносимого дутьем через данную фурму кислорода ца Газификацию Глерода кокса в соответствующей фурменцой зоне прц переменном расходе через эту фурму дутья.1 О Кроме того, наблюдается низкое качестворегулирования расходов дополнительного топлива через фурмы, что ооусловлецо отсутствием обратных связе 11 по расходам дополцц- тельноГО топлива через фурми в 1.Онтурах ре гулировация.Целью изобретеня является обеспечениестабилизации процесса доменой плавки црц колебаниях фактического расхода.Это достигается тем, что в устройство до полцительно введены общие для всех фурм измерители температуры. Давления, влажности дутья и содержания в цем кислорода. обрабатывающий сигнал измерителей ц поочередно коммутируемые сигналы измерцтелеи объ емных расходов дутья через фурмы, вычислительный блок для поочередного определецця количест 1 ва вносимого дутьем через каждуо фурму кислорода, индивидуальные для каждой фурмы задатчикц расхода ВцОсимОГО ду- ЗО тьем кислорода ца газификацию углеродаО )5 20 25 30 5 40 45 50 55 00 65 т(чт(ч тт;ядэтт Гч" т то)тттт-; Чч г цк т)ЯС;Э - т;т К" тело )Одя 112 ЭК" ;це;т (1)МЭ) Ецтто" ТОПЛЦ 82 В) 1 Кт "ЭЦЯ.1"ЫЦ 10"и тт ттт .т НОГО ОПРСДЕЛЕЦЦЯ ПО СЦГЦаЛЯМ ПОСЛЕДЦСГсЧ"., ДЯ ТтКЯ, ПООЧЕРЕДЦО КэУ Гп)УЕЬ ;1 Г)2- Я)1 ГКЯЗЯЦЫх ИЦДЦГ)тдгя, тЬЦЬХ Я 151 5 ЯЖДОЦ (т)МР)Ь Зс;ЯТЧ)КЭВ Ц СЦГ сч та)1 тказсс)ЦЭГЭ ВЬ- числцтельцого блэка требСого т)асхэдя:тэ- ПОЛЦЦтЕЛЬЦОГО тОЧИВа ЕРгэ КЖДМО фт)Г;,Г.СОЕДППЕППЫЙ С ВЫХЭЛОМ т КЯЗЯПНОГО футК:.Г)- ття:ЬПОГО б Чокст фор)црэвяТЕЧЬ СтГ)2 тя ОцОК Ц тт 1) сЧ т Л С Ц Ц и, О О Э Я Т Ц с 1 Я С В Я 3 Ь С П 0 О т С т) т Д Ц ОКО ттТцвт51 Х ВЬ 1 )Дэ) 13 дт)чс чтт П С- тоВ дОГОЛП)ттЕ,Ь;О Э ТСПЛттвя:ЕГ)ЕЗ 1);Ь в.Од ,(ЯЗЯППОГО )01 цт)ОВЯте Я,тс "тэ Итчцвт 2 ч т)ого ЧЧя Кч т(чэтт 1)т 0)ть тттТОРЯ ВВОЧЦТСЯ 001 ЦИЙ Ч 51 В" чх фР) )т-Гт,- ,чятор, прцчс дчя поэчсг едкой коммутя ).;1 ВЫХО ЧЦ 1)х СЦ Г. ЯЛОВ Цз2 Р ЦХ. Е:1 Р ЯСХЭДЭВ ЬЯ т сязсятптХ ЦтДтВЧь ЫХ Ц тц 12)1, тот ) Р:Ы ЗЯДЯТЦКЭВ, ч)101 ГЧХЧСЙ ЭЯСХОД 0) .)ЭПОЛЦЦТСЛЬПОО ТСЧЛЦВЯ Ц РЕГ,"ЛЯО Я ВБСДЯТСЯ КОгтсЧОРЬ 1 0;Ок УРЯВ 1 СтЦЯ Ц)1;,112 тс)Те)ке т 300 ряжсця фуцкттцотя,ьця 51 СХС)Я ЦтСД,ЯГЯСМСГО УСТРОЙСТВЯ.11 одвод дутья 1 к фурмам 2 сэдер)кцт обцтцй Для ВСЕХ фур труООПрОВОД 8 И тргбэцрОВсд 1 4. 1 Об)цеххт тр,бэпт)ОВОд 1 8 пэдсоед)1- цсцы цз.дсрцтсль те: иературы 5, т 21 р:)ер теропара типа ТГ 1 П В кэ)Плекте с прсооразователем типа ПГ 1 Ф измеритель дВ,чхция 6, цяпримср монометр тица тт 1 ХФ, измеритель влажности 7, например датчик тица ДВПв комгтлсктс с преооразователем типа Пт)1 Ф, измеритель 8 содержация кислорода, например газоацализатор типа ЧН 5130 в комплектс с преооразовятелсм типа ПМФ. 1 с, каждому ццдцвцдусчлы 0 тр ООпрэводх 4 подсэс тцсц измеритель объемного рясхэдсч 9, цяг:тцме) дифмяцомстр-рясходоер тцпя Д)т 11(-Р,Подвод дополцительцого топлива 10 к можеству фурм содержит общий для 1)сех Фхр трубопровод 11 и множество ццдцв;,дуальцых трубопроводов 12. В каждом трубопроводе 12 установлен регулрующит орган 18, цап)мер Дроссельцяя заслока. 1(, каждо)у трубопроводу 12 подсоединен также изме;)иптель ряс;хода 14, например диафрагма в комп текте с газомером типа КГФ.Измерители 5 - 8 связацы со входом Вычислительного блока 15, служащего для поочередного определения кэличества вносимого дутьем 1 через каждую из фурм 2 кцсчорэдя.Каждый из множества измерителей 9 соедицен с коммутатором 16, который служит для поочередного подключения выходов измерителей 9 ко входу вычислительного блока 15. Вычислительный блэйк 15 может быть Выполнен, например, ца преобразователях т:тпа ПФ, кинематически соедццецных со следящц)ц сцстемами измерителей 5 - 9, и преобразователях типа ПЭФ и ПЗФК.Выход вычислительного блока 15 и Выход Зстдс 1 Тт)ИКс 1 17 1:сп)1 Е,) члСгят,.1)ццэ. 0 32- ОКИСЛСППЕ В КЯ)ЕДОЙ тЗсЭЖЕСТВЯ т)",р.,., ЬХЛ, ВЯ, 0 Д тЫ лоОДО фхптсттэт 2 ПОГО с 10 кя 9 с чхтжстцегл д.1 я 1 оэчс;:)ед)Ого Опт)ЕДСЕЦЦЯ ТРЕО) С)ОГО Р 2 СХОДЯ ДЭЦОЧЦ- тельцого топлива через ка)кдую цз фурм 2.1 ажды) цз )1 цэжсства зядятч:1 КОВ 20, цяпример дцстацццоццый задатч:к типа ДЗГ 1, РаСХО.т 2 КСЛОРОДа Ца ГаЗИфЦКЯЦЦО УГЛЕРЭ,1(О(с 2 В кс)Кдэй 13 )рец)ых Зэц 18 Гэсд- цсц с кэ)хутатэ;:т 21, слт)кятц) дчя поэче- ЭСДОГО ПЭДКЮЕ)Ц 51 ВЫХО;)СВ ЗЯДЯТПКСВ ко входу фуцкцоцгьцэго блока 19. Фуцкццо)та Чт. тыц 0 тэ, тэ)к,т б 4" Ь Вт)цр ПС 1 1) ттрц мер, на преооразователс т:ца ПЭФ 1 х.ИСПОЛППТЕ,.1 Ь 1;151 ЧЯСЧ Ь СТ)ОЙСЧ ця Содсря(цт форцровятсль с.)г: яла эццбкц 22, ца- ПРИМЕ ВЫПОЛПСПП 1 Й тя ДВттх ВК 110-СППЫХ ПО схеме вычитания преоэразовятелях типа 11 Ф, регулятор 23, ця 1)5)ер регулятор типа Р 112- П 2 Б комплекте с мягц:тих )силте,1 с)1 т:.1;12 У, -) ОБ КО) Х тятОр 24 ХтцожССТВО цдцИ- дуальцых для каждой цз фурм 2 испо ц;тсг)ь. цыхехаццзмов 25, ця;рц):ср, тцпя .,ЗО-с 11.10, ком)утятэр 26, я тяк)кс у)э)15 цутыс р(ГулиРтюцце ОРГасцы 18 ц:13 сител;, 14,Выход фх".кц тэка ть.того блоха 19 сэсчцсцлСО ВХОДОМ рэрироза;СЛ т СГЛ;тла ЭШПОКП 2, а ВЫХОД ПОСЛЕДЦСГЭ СОС.пист СО ВХОДОМ РЕГУ- лятсэа 28. Выход рег;"ятэпя 28 сосд:.щец с коммутатором 24, служяцц для цээчсрсдцо- ГО ПОДКЛЮтЕЦЯ УКЯЗЯЦЦЭГЭ ВЫХОДа КО ВХОДаМ исполцительцых моха ццзов 25. Выход кяж- дОГЭ ПЗ ИСПОЛППТЕЛЬПЫХ )Схяц;тЗ.;ОВ 25 Х;ПЕМгтИЧЕСКЛ СОЧЛСЦСЦ С СООТВЕТСтВУОтЦЦ) РЕГУ- лируощцм органом 13. Обратная связь в цс- ПОЛ 1 ТЕЛЬЦОЙ ЧЯСТЦ т, СТРОЙСТВЯ ЗЬ 10:ЦС.12 ВИ,ЧЕ ПООЧСрвдцОЙ КО)1:тутцруЕ)10 КО.1)уТЯТО- ром .6 связи с выхода каждого цз цзмс;):ТеЛЕЙ 14 На ВХОД фОрМИрОВатсля Сцгта:та 0 ицбки 22.Для сицхроцизаци и с)нфазцровацця работы коммутаторов 16, 21, 24 и 26 служцт управляющий блок 27. Ком)утсчтэры 16, 2., 24 и 26 могут быть выполцецы, например, ца шаговых искателях типа ШИ, а управляющий блок 27 может быть выполцец, цапример, ца реле времени типа Е. Управчяюц;:тй бэк 27 последовательно, через заданцые промежутки времени Т подает команду на включение устройства для управления расходом дополнительного топлива 10 через очередную из фурттм 2,Устройство работает следующим образом. В момецт времени г=-0 управляющий блок 27 подает команду коммутаторам 16, 21, 24 и 26 включить для управления расходом дополцлтельного топлива 10 через -тую из множества фурм 2. Г 1 рц этом коммутатор 16 подключает 1-тый измеритель 9 ко входу вычлслительного блока 15, коммутатор 21 - -тый задатчик 20 1(о входу функционального блока 19, комму366221 татор 24 -- выход регулятора 23 ко входу - того:спо;ппельного механизма 25 и коммутатор 25 - выход -того изхерителя 14 ко входу формирователя сигнала ошиоки 22. ВыходПОЙ сиГпал 1-ТОГО измеРтел 5 .с, ИРзпоз 3- нальный обьемному расходу дутья 1, через -тую форму 2 совместно с выходы.,:. Сигналами измерителей 5 - 8, пропорциональными, соответственно, температуре, давлсншо, вла;кностц дутья 1 и содерканию В нем кслорзда, иостунаст На ВХОД Вычсз,)1 ТЕЛЬНОГО О.Она 13, кото)ый )ассчитыВае ко,Ичсс яз Внсс: .3 О дутьем 1 через -тую фурму 2 ксслорздас,ВьходнОЙ сиГН 2 1 зычислитесы 00 О;1 Ок 2 15, пропорциональный расходу вносимого дутьем 1 через -тую фур.д 2 кислорода, а .2;- же выходной сигнал 1-того задатчика О, пропощиопал.нь 1 задашому расходм Вносимого д 5 тье 51 1 срез 1. Г)зо псур 5) г кис Опз2 па ГазцфиК 21)О ) ГЛСРСД 2 КОКС 2 В -01 УР.,ной зоне 18, и выходной сигнал задсг чн.;и ." пропорционалы ый расходу кислорода: зк слепие сдиптц)1 количсстВ 2;ОИО,:и Гс.ы:ЗГО тОПЛПВ 2 О В фУРМЕННОй ЗОНЕ С 5, ПОСтУПан)т . с. Вход фуикцио 21 ного олока 19, кото;)ы:" определ 51 ст тр бусу 0 Величину расхз а дз.злпителыого топлива й через ,-тую 0), рму 2 СОГЛсСНО уравнснцю бт =- - (6 Кс - 7)с), Я == 1, 2, 3 И),где 6 к,; - количество вносимого:у Гьем 1через -т 5 ло фурхч 2 кислорода,кг,сек;6 тчтребуемый расход дополнительного топлива 10 через 1-тую фурму 2.кг/сек;с(т - р 2 сход тис,10)ода па Окис,ениеОдцницы количества дополнительПОГО топлиВВ 10 В фурмепнОЙ Зоне8, кгкг;дк - заданный расход вносимого дутье) 1 через -тую фурму 2 кислОрода на газификацию уг.еродаКОКСа В 1-тОЙ фУРМЕННОЙ ЗОНЕ 1 сХ,кгсек;)г - число фурм домеиой печи. Выходной сигнал функцпоцального блокаПРОПОРЦИОНсЛЬНЫЙ ТРЕб)УСМО) )сСХОДЪдополнительного топлива 10 через -Гмо фр 5 ,"Т 5 ПЯЕТ 2 ВХОД )ОП) 11)31 ГЕ Я СИГнала Ош .Оки - , Гдс срВивется с вьхзд ы) ПГ 12 -Ом 1-ого змсрит 35,Пзопоо.П:13 ВЛЬ;ЫЛ ДЕЙСТВПТС 1 ЬНОМУ РссСХОД 1 ДОПОсительОГОзг зива О чс)ез 1-);0 ф 5 и;Сиг:сл, пцопзо:иопаль:ый отклонен:но дс 1- О ствительного расхода дополнительного тзплиВа 10 через 1-т) ю фурму 2 от грелемого значения указа:иого расхода, с выхода формирователя 22 зступает на Вход регулятора 23,ОТОРЫЙ ЗатЗ ВПДМТо , Цс0 1 ТС)О 5 м.) меха;пзм5 перемещать -тый регулир).оцши Орган д до тех пор, пока сцгнл ошизки управлен:я на входе рег;лятора 2;5 не стане. меп.шим порога чувствительности зегмлятз)а .3. 1 р;1 этом расход ДО:ол; итсль но;0 топлва 10 через 1-тую фурмуб)удегпризеде; и треоуемому значеппо.В момент Врс:,енц ) = Т) х правлпощийз,ок 27 издаст команду коммутаторам 16, 21, ; 2 з вк,иоч:ть устройство для управления Взслодо) дон)л;1 Гель 10 ГО топлива 10 через ОЧС 1)ед;)О 1+1-хс 0 Грхсрмх 2 и ипоцесс рсгм 1:рован,5 протееаст ан 2 лОГично ОПсаОм",Предме г изобретения Устрзство для автзматиеского ун)а В 10 НИ 1 3 ЯСл" ) 2 и и ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ТОП. :В Я ЧЕ- рез фур.ы доменной неч;1, содерхкащсе .тзз чик:1 расхода дутья а а)уп ах. )егхг 5 тз)расхода, сое типе:ые с при,Одамк"1:;нов ДсЗПОЛ 11 ТЕ,ЬИОГЗ ТО 1:1.:а, Огицс й 0,Ес с.с 1 Тс.М, чтО, с целью слизацн Ппоцесса до)чОЙ ЛЯ)К Н 1 ,01 да;1 ЯХ ЙсаКТИЧЕСКОГЗ Пс 1 СХОД 2 40 дмг 51, В стройствз Допзл:.Птельпо Вяедгчы366221 Составитель Ь, Раковскийадеева Техред Л, Грачева Корректор Т. Гревцо едактор Тип. Харьк. фил, пред, Патент ОО 5 аказ 133/569 Изд. ЛЪ 138 ТиражЯИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прМосква, Ж, Раушская наб д. 7 Подписное свете Министров СССР