Система управления тепловым режимом стекловаренной печи

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СИИ ЕТЕЛЬСТВУ 1,753793(22) Заявлено 1904,78 (21) 2605585/29-33с присоединением заявки ЙФ(51)М, Кл.з С ОЗ В 5/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ташкентский ордена Трудового Красного Знамениинститут инженеров железнодорожного транспорта(54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ СТЕКЛОВАРЕННОИ ПЕЧИ Изобретение относится к системеуправления тепловым режимом ваннойрегенеративной стекловаренной печи,отапливаемой жидким или газообразнымтопливом.Известна система управления тепловым режимом печи, содержащая контурстабилизации расхода топлива и контур автоматической коррекции потемпературе в варочной части ваннойпечи, включающая датчик и задатчикрасхода топлива, регулятор, исполнительный механизм, регулирующий клапан на подающем трубопроводе, а также термопару 11,Однако эта система не свободна отостаточной неравномерности, связанной с пропорциональным суммированием входных величин.Известна и другая система управления тепловым режимом стекловаренной печи, содержащая датчик и задатчик расхода топлива, регулятор, датчик расхода стекломассы, датчик.потерь тепла, вычислительное устройство и исполнительный механизм регулирующего клапана на подающем трубопроводе 21 .Однако, для печей с малой производительностью и ручной выработкойЭ Ъинформации о расходе стекЛомассы йэпечи, коэффициенте угара шихты ивеличине тепла, потребляемого дляполучения одного килограмма стекломассы, недостаточно для выработкивычислительным устройством объективного задания регулятору топлива,так как помимо перечисленных факторов расход топлива на печь будетопределяться температурами пламенного пространства в варочной и выработочной зонах печи, температурой уходящих газов и подаваемого воздуха,расходом топлива, подаваемого наотопление печи, его теплотворностью,вязкостью стекломассы, теплопотерямичерез стены печи,Цель изобретения - повышение качества стекломассы.Эта цель достигается тем, что система управления тепловым режимомстекловаренной печи, содержащая датчик и задатчик расхода топлива, регулятор,датчик расхода стекломассы,датчик потерь тепла, вычислительноеустройство и исполнительный механизмрегулирующего клапана на подающемтрубопроводе, снабжена двумя измерительными блоками, блоком согласования, блоком управления, магнитнымпускателем, переключателеь,датчиком вязкости, блоком дифференцирования, датчиками температуры в выработочной части и в варочной части печи, датчиком расхода воздуха, датчиком поступления всздуха, датчиком уходящих газов, и датчиком температуры охлаждающей воды, причем все датчики подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, один иэ входов первого измерительного блока соединен с датчиком расхода топлива, другой вход которого соединен через блок дифференцирования с выходом второго измерительного блока, входы которого соединены с датчиком вязкости и датчиками температуры в варочной части и выработочной части печи, выход первого измерительного блока подключен к одному из входов регулятора, другой вход которого соединен через переключатель с задатчиком расхода топлива и с выходом вычислительного устройства, а выход регулятора через последовательно соединенные блок согласования, блок управления, магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму Регулирующего клапана.На чертеже представлена система управления тепловым режимом стекло- варенной печи.Система состоит из регулятора. 1 топлива, измерительных блоков 2, 3, блока 4 дифференцирования, датчика 5 расхода топлива, датчика б расхода воздуха, датчиков 7, 8, 9, 10, 11 датчика 12 потери тепла через ограждения, датчика 13 расхода стекломассы, датчика 14 вязкости, эадатчика 15 ручного управления, вычислительного устройства 1 б, состоящего из блоков умножения, сложения и деления, блока 17 согласующих приставок, блока 18 управления, магнитного пускателя 19, исполнительного механизма 20 регулирующего клапана 21 на подающем топливоприводе и переключателя 22,Система управления тепловым режимом печи работает следующим образом.При заданном значении режим рабо- ты печи Фактический расход, измеряемый датчиком 5 расхода топлива, соответствует расходу топлива, рассчитываемому вычислительным устройством 16 по уравнению расчета расхода топлива на печь. где Я т - теплосодержание вырабатываемой стекломассы, вычисляемой по уравнениючст щс Сс сгде а в ,масса в.рабатываемой стекбломассы;Сс - теплостойкость стекломассы, щ ц Б. в пь окрь ь масса загружаемой шихты; теплостойкость шихты; температура плавления шихты, температура окружающего воздуха;теплота плавления шихты; масса загружаемого боя; теплоемкость боя;теплота плавления боя; потеря тепла в окружающую среду.0 ос = 0 кл+ азизпотеря тепла через кладку печи где П 1ИСйплОЦР Л С Б ЯБ 0 ос где чКЯ кл= 8г) "З 3. коэффициент теплопроводности материала стенки печи,толщина стенки;температура внутренней поверхности стенки;температура наружной поверхности стенки;площадь соответствующейзоны;потеря тепла излучением через рабочие окна. Г 1 рылИЗЛО 7 удельный тепловой поток через единицу поверхностиокон;площадь поверхности рабочихокон;потеря тепла с охлаждающеймешалку и приборы водой,Свод Свод1 г )теплоемкость охлаждающей воды;расход охлаждающей воды,температура воды при входев охлаждаемые приборы имешалку,температура воды при выходеиэ системы охлаждения приборов и мешалки,расход топлива,низшая теплота сгораниятоплива,коэффициент присосов воздуха в печьрасход поступающего в печьвоздуха,температура поступающеговоздуха,теплоемкость воздуха,объем уходящих газов где 9,где В фвоз- температура стекломассы; 0 - теплосодержание энлотермиунд ческих процессов, протекающих в печи, вычисляются по уравнению 0 эНд=пы 0 и 1 тл 1 окР)10 20 30 35 40 4 с С - теплоемкость уходящих газов,- температура уходящих газов.Также к измерительному блоку 2регулятора 1 топлива через блок 4дифференцирования подключен корректирующий сигнал по температуре в варочной 7 и выработочной 8 частяхпечи,а также сигнал по вязкости стекломассы от датчика 14. В заданномрежиме эти сигналы и их сумма навыходе измерительного блока 3 равныпостоянной величине, в результатечего на выходе дифференциатора 4корректирующий сигнал равен нулю исистема находится в равновесии. Отклонение одного из параметров отзаданного значения приводит к возникновению сигнала ошибки рассогласования в регулятора 1 топлива.Этот сигнал преобразуется по Пи-закону и через блок 17 согласующихприставок выдается на блок 18 управления, который связан с магнитнымпускателем 19. Магнитный пускательуправляет исполнительным механизмом20 регулирующего органа 21 на подающем трубопроводе топлива. Переключатель 22 служит для подключения крегулятору эадатчика ручного управления в случае выхода из строя вычислительного устройства,Применение корректирующего сигнала по температуре и вязкости стекломассы для управления тепловым режи-.мом печи приводит к улучшению качества стекломассы, за счет созданиятемпературной однородности ее ввыработанной части применительно кпечам с ручной выработкой изделий,что принципиально недостижимо в известном устройстве.ЪТаким образом, вычислительноеустройство выдает регулятору топлива сигнал более объективный, тем самым обеспечивая экономичность работы печи,Предположим,. что изменились условия работы печи - отсутствует выработка стекломассы в ночное времясуток. Это вызовет изменение температурных параметров режима печи икак результат - новое значение сигнала требуемого расхода топлива навыходе вычислительного устройства.Разбаланс Фактического и новогозаданного значения расхода топливав регуляторе приводит в движение регулирующий орган на подающем трубопроводе, который,ум .льшит подачу газа. После уменьшения расхода топлива система придет в новбе заданное состояние,Формула изобретенияСистема управления тепловым режимом стекловаренной печи, содержащая датчик.и эадатчик расхода топлива, регулятор, датчик расхода стекломассы, датчик потерь тепла, вычислительное устройство и исполнительный механизм регулирующего клапана на подающем трубопроводе, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества стекломассы, она снабжена двумя измерительными блоками, блоком согласования, блоком управления, магнитным пускателем, переключателем, датчиком вязкости, блоком дифференцирования, датчиками температуры в выработочной части и в варочной части печи, датчиком расхода воздуха, датчиком поступления воздуха, датчиком уходящих газов и датчиком температуры охлаждающей воды, причем все,датчики подключены к соответствующим входам вычислительного устройства, один из входов первого измерительного блока соединен с датчиком расхода топлива, другой вход которого соединен через блок дифференцирования с выходом второго измерительного блока, входы которого соединены с датчиком вязкости и дат- чиками температуры в варочной части и выработочной части печи, выход первого измерительного блока подключен к одному из входов регулятора, другой вход которого соединен через переключатель с задатчиком расхода топлива и с выходом вычислительного устройства, а выход регулятора через последовательно соединенные блок согласования, блок управления, магнитный пускатель подключен к исполнительному механизму регулирующего клапана.источники. информации, принятые во внимание при экспертизе1. Зезин М.А. Схемы автоматического регулирования процессов варки стекла. М., 1970, с. 17-19.2. Авторское свидетельство СССР Р 359458, кл. С 03 В 5/24, 1968.753793 Составитель Л.Шароваактор Т.Портная Техред Н. Ковалева Корректор О. Ковинск ичиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 013/5 ЦНИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва, Ж Тираж 5 твенного ретений 5, Раушс 8 Подписнкомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5