Способ автоматического управления процессом обжига во вращающейся печи

П ИСАНИ ЗОБРЕТЕН И Союз СоветскихСоциалистицескихРеслублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ, свид-в олнительное к ав влено 08,04,74 (2 единением заявки 2 1 33 0 м, Кл.С 04 В 33/32 с присо Ь 05 2 23/О осударстаенна 1 и нами Соната Министроа СС по делам изобретениии открытий(088. 8) 65 юллетень 4 5) Дата опубликования описан 3.77. Лифш цел Всесоюзный институт п и проектно-конструкй промышленности ст ски аучно-исследовательски втоматизации предприя материаловительнь 71) Заявите 4) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИМ ОБЖИГА 2 фективность использования автоматики и создает резерв для повышения качества отового продукта Известен также и другой способ автоавления процессом обжи"ся печи, например, при производстве керамзита, заключающийсяи изменении до заданной веда сырья в печь, в измерении ива, в изменении и измерениины амплитуды заданьой полосы пееских колебаний тока статора привода печи, а также в поддержании заданнэгэ значения этой ам;.литуды с пэмэщью регулятэра расхэда топлива.Последний из указаннь 1 х способов является прототипом. печах матического упрга во вращаюшеи и, наприме гулировани ейся печи, керам зита ины изменен материала от футеровкпо обжигу керамзита.Известен способ реса обжига во врашаюш я процеснапривключаюия токаиз этойдических в измерении личины расхо 0 расхода топл производстверение велич мер дл щий из статор елен ривода печи заданной п величи риодич о величинь колебани осы й тоКа, ие этой амующей опт ерение их а итуды с за плитудь,анной, со вне мальному качеству тветс отов одукта, и на регули подачу управляюшеуюший орган подачи го сигнала ли Однакоготовый пр20 как не учиМельюкачества гПоставл аток извест пособа с ит в том, чт виях при ч ках топлив и матического о известном остроенно нижает эф улированпособу,тг измерной полось Изобретение относится к обжигу мате риалов во вращающихся печах, качественное течение технологического процесса в которых определяется наличием отвала производственных услоизменяющихся характеристиырья приходится часто ть задание системе автооь также пе позволяет получить эдукт за;";ого качества, так ть-,-т сэс 1 эв исхоного сырьяизэбоетепия является повышение отового продукта.енная цепь пэ:тигается тем, енную величину эмплгуды ",аданперибдических кэ. в ,ебаний токастатора привода печи суммируют с величиной, соответствующей заданному значениюрасхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремального регулятора изменяют задание регулятору расхода 5топлива,На фиг. 1 изображена экстремальнаязависимость изменений амплитуды (А) заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи от изменений рас 10хода полученного материалом тепла ( О );на фиг. 2 изображено образование фиктивного экстремума амплитуды (А ), соответствующего субоптимальному качеству5обжига и оптимальному расходу епла (О ),Схема включает следующие обозначенич: характеристика О, соответствующая(невозмушенному) номинальному режимуобжига; смещение 1,2 экстремальной характеристики при действии возмущений различного характера; дополнительная линейная зависимость 3, используемая для образования фиктивного экстремума; иску -ственная экстремальная характеристика 4;значение амплитуды выделений полосы периодических колебаний тока статора привода печи, состветствуюшее оптимальномукачеству обжига материала Аэ; значениеаплитуды выделенной полосы периодическихколебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качествуобжига материала АОбязательным прйзнаком нормальногорежима обжига является периодический 35подъем материала по футеровке в зоне вспучивания керамзитовой печи и его полноеотделение от футеровки при вращении печи,Если материал получил недостаточно тепла,то он не поднимается по футеровке, Если 40же материал получил слишком много тепла,то он оплавляется, прилипает к футеровкеи не отделяется от нее при вращении печи.При подъеме материала вместе с футеровкой ток статора привода печи возрастает 451при отделении от футеровки и падении материала ток уменьшается. Таким образом,при вращении печи изменение амплитуды тока статора имеет периодический, колебательный характер, причем качество материа ла связано с колебаниями, период которыхсоизмерим с временем одного оборота печи.С увеличением расхода тепла амплитудазаданной полосы периодических колебанийтока статора будет возрастать до некоторого 55оптимального значения, равного Аэ (фиг. 2),так как будет возрастать высота подъемаматериала по футеровке.При дальнейшем увеличении расхода тепла материал будет постепенно налипать на 6 О футеровку, а амплитуда выделенной полосы периодических колебаний тока статора будет уменьшаться, стремясь к нулю, когда материал перестанет отделяться от футеровки.Таким образом, зависимость А = Щ) имеет экстремальный характер.Расход тепла, полученного материалом,зависит от расхода топлива и его теплотворной способности при полном сгораниитоплива. Поскольку теплотворная способность топлива меняется незначительно, причем эти изменения имеют низкочастотный характер, можно допустить, что расходтепла определяется в основном расходомтоплива.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом,Измеряют расход топлива, сравниваютэту величину с заданной и в зависимостиот этой величины изменяют подачу топлива. Расход топлива измеряют, напримеррасходомером, а для изменения подачитоплива используют регулирующий блок(например, РПИБ) с исполнительным механизмом, связанным с регулирующим органом подачи топлива.С помощью расходомера, связанногочерез регулирующий блок и исполнительныймеханизм с регулирующим органом подачи сырья поддерживают заданное значениерасхода сыры, которое выбирают в зависимости от химического и физического составов сырья.Задание регулятору подачи топлива именяют с помощью экстремального регулятора.Экстремальный регулятор поддерживаетфиктивный экстремум, соответствующийзначению амплитуды заданной полосы колебаний тока статора в точке А (см. фиг, 2).Хотя качество обжига, соответствующееамплитуде Аэ выше, чем качество обжига,соответствующее амплитуде А, оптимальный оежим является неустойчйвым в переходных режимах и может привести либо кснижению производительности печи и качества продукта при повышенном расходетоплива (с началом оплавления и налипанияматериала на футеровку), либо к аварии (приперегреве и полном налипании материалана футеровку),Режим, соответствующий точке А , является близким к сптимальному по качеству готового продукта и оптимальным порасходу топлива,Для поддержания заданного режима навход экстремального регулятора подают сумму 2-х сигналов: от измерителя амплитуды заданной полосы периодических колеМ1. Авторское свидетельство44235645 кл, У 27 д 19/00, от 6.05.72,ний тока статора привода печи и от устройства, на выходе которого сигнал соответствует линейной характеристике (3), а на вход подан сигнал от измерителя расхода топлива. Угол наклона характеристики 5 3) зависит от величины 3, или от соответствующей ей величины оптимального расхода топлива.Заданный оптимальный расход топлива выбирают в зависимости от заданного рас хода сырья, что согласуется с требованиями технологии обжига.Суммирование двух упомянутых выше сигналов на входе экстремального регулятора приводит к образованию характеристи- И ки 4 с экстремумом, соответствующим заданной точке А .При управлении процессом обжига возложены два вида возмущений:возмущения, вызывающие ухудшечие под готовки материала в начальных зонах печи, приводящие к вертикальному дрейфу экстремальной характеристики (кривая 1 на фиг.1); возмущения, вызванные изменением химического и физического составов сырья,ЯЬ например, изменением сорта глины, приводящие к горизонтальному дрейфу экстремальной характеристики кривая 2 на фиг. 1).Первый вид возмущений - наиболее характерный и чаше встречающийся. В этом30 случае с помощью экстремального регулятора будет автоматически найден и поддерживаться новый субоптимальный режим обжига.35Второй вид возмущений встречается реже. Он требует произвести перенастройку технологического режима обжига применительно к новому сырью и, в частности, необходимо установить новое заданное значение40 расхода сырья.В соответствии с ним с помощью автоматического задатчика будет установлено новое заданное оптимальное значение расхода топлива и новый угол наклона прямой 3, а в соответствии с ним - новое заданное значение амплитуды выделещой полосы периодических колебаний тока статора привода печи, соответствующее субоптимальному качеству обжига. С помощью экстремального регулятора будет изменено задание регулятору расхода топлива, причем экстремальный регулятор будет поддерживать новый заданный режим обжига.Таким образом, с помощью предложенного способа обеспечивается высокое качество готового продукта и экономия расхода топлива при изменяющихся условиях обжига. формула изобретения Способ автоматического управления процессом обжчга во вращающейся печи, например, при производстве керамзита, заключающийся в измерении и изменении до заданной величины расхода сырья в печь, в измерении расхода топлива, в измерении и изменении величины амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи, а также в поддержании заданного значения этой амплитуды с помощью регулятора расхода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения качества готового продукта, измеренную величину амплитуды заданной полосы периодических колебаний тока статора привода печи суммируют с величиной, соответствующей заданному значению расхода сырья, и по результирующей величине с помощью экстремального регулятора изменяют задание регулятору расхода топлива. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;537880Фиг. 2Составитель Л, Шарова Редактор И. Квачадзе Техред М, Левицкая Корректор В, Салка Захаз 5663/14 Тираж 729 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4