Система регулирования тягового режима газоходной сети параллельно работающих конверторов

явители ИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЯГОВОГО РЕЖИМАХОДНОЙ СЕТИ ПАРАЛЛЕЛЬНО РАБОТАЮЩИХКОНВЕРТОРОВ 20 Московский ордена Ти сплавов, Всесоюзнысистемных исследоваконструкторское бюр Изобретение относится к устройствам, которые в совокупности с группой технологического оборудования применяются для регулирования тягового режима последних и могут найти применение в производстве черных и цветных металлов, в частности в производстве никеля, где отходящие газы группы параллельно работающих конверторов используются в качестве сырья для получения серной кислоты. Известна система автоматического регулирования тягового режима конверторов, работающих на газоходную сеть с общими дымососами. Эта система содержит конвертор с напыльником, подключенным к гаэоходной сети, датчик разрежения на напыльнике частного конвертора, регулятор, на один из входов которого подключен датчик разрежения, и исполнительный механизм с регулирующим органом, подключенным к выходу регулятора 11. леев,. А,И. Лившиц ногЬ,Дуамени.институт;,тал след 1 нЫепьскрй,институт тинсое проектноованых ВМФФЙ управления Кроме того, система содержит три цепи коррекции: по расходу дутья в конвертор, по разрежению в общем кол лекторе и по температуре Отходящих газов в газовом тракте частного кон. вертора. Цепь коррекции по расходу дутья содержит датчик расхода, через функциональный блок подключенный на один из входов регулятора. Цепь коррекции по разрежению в общем коллекторе содержит датчик разрежения, который через последовательное соеди нение блока уставок и блока коэффициентов подключен к одному из входов сумматора, где суммируется с выходным сигналом регулятора и затем поступает на вход исполнительного механизма, Цепь коррекции по температу ре содержит датчик температуры отходящих газов, подключенный. черЕз коммутатор ко входу блока уставок, выходнойсигнал которого подаетя на один иэ входов регулятоа870452 3Описанная система регулирования не позволяет стабилизировать разрежение в напыльнике конвертора в условиях, когда в ходе эксплуатации происходит зарастание газоходов 5 пылью, содержащейся в отходящих газах, и имеет месточастое переключение работающих конверторов, что приводит к изменению распределения давлений в газоходной сети. 10В результате рабочий диапазон дроссельных заслонок системы управления разрежением в напильнике сильно меняется и приводит к выходу заслонок в крайнее положение "на упор , 15 к потере работоспособности системы регулирования. В указанной системе принята единая форма нелинейной зависимости между выходным сигналом датчика разрежения в коллекторе и входом блокакоэффициентов, причем коэффициентыпередачи нелинейно изменяющегося сигнала для каждого частотного конвертора выбираются индивидуально принастройке схемы. Однако в процессеэксплуатации происходит упомянутоевыше изменение характеристик газохода, что вызывает необходимость час- З 0той перенастройки как нелинеЭнойхарактеристики, так и коэффициентовпередачи корректирующего воздействия.Целью предлагаемого изобретенияявляется обеспечение стабильного разрежения в напыльниках группы конверторов, работающих на газоходнуюсеть с общими дымососами, в условияхизменяющихся характеристик газоходной сети и переменных параметровконверторов.Для этого необходимо, во-первых,обеспечить рабочий диапазон для исполнительных органов (дроссельныхзаслонок), во-вторых, обеспечитьинвариантность цепей коррекции повозмущениям к изменению параметровгазоходной цепи и конверторов.Для достижения этой цели длягруппы систем регулирования частныхконверторов, которые будут в дальней 11 1шем называться системами нижнегоуровня, вводится одна общая системаверхнего" уровня, которая управляет55разрежением в общем коллекторе газоходной сети путем изменения производительности дымососов на основе информации о положении дроссельных заслонок и о расходах дутья в системах "нижнего" уровня.Кроме того, нелинейный блок уставок и блок коэффициентов в цепи коррекции системы "нижнего" уровняпредлагается заменить на блок динамической обработки измеряемых возмущений типа дифференцирующего звена,что позволяет избежать появлениястатических ошибок.В цепи коррекции по температуреотходящих газов коммутатор и блокуставок заменены одним функциональным преобразователем, обеспечивающимплавное возрастание сигнала коррекции при выходе температуры за установленный предел.Схема предлагаемой системы изображена на чертеже. Она включает конверторы 1 с напыльниками 2, на схемеизображен один из группы конверторов,коллектор газоходной сети 3 и одиниз группы дымососов 4, Пунктирнымилиниями выделена одна из систем"нижнего" уровня 1 . Система "нижнего" уровня состоит из датчика 5разрежения в напыльнике частногоконвертора, датчика температуры отходящих газов 6, датчика 7 расходавоздуха (дутья) в конверторутчика8 разрежения в общем коллекторе газоходной сети, датчика 9 положенияисполнительного органа 15, дифференцирующего устройства. 10 и функционального блока 11, функциональногопреобразователя 12, регулятора 13,алгебраического сумматора 14, исполнительного серводвигателя 15 с дроссельной заслонкой 16,Система "верхнего" уровня состоитиз датчика нагрузки дымососа 17,регулятора нагрузки 18, исполнительного механизма 19, регулятора разрежения в общем коллекторе 20, датчика разрежения 21, коммутатора 22для выделения максимального из групны сигналов, алгебраического сумматора 23 н инерционных фйльтров 2428 по числу конверторов в группе.В качестве примера на чертеже представлена группа из пяти конверторов.Следует отметить, что предлагаемаясистема может быть использована идля одного конвертора с индивидуальным дымососом.Принцип действия предлагаемого .устройства основан на дополнительномвведении коррекции величины поддерживаемого разрежения в общем коллек5 87045торе 3 газоходной сети по двум параметрам: по суммарному расходу дутьяв конверторы, по выходу хотя бы одной из заслонок на упор..Система "верхнего" уровня содержит контур регулирования нагрузкидымососа, заданием для регулятора18 которого является выходной сигналрегулятора разрежения 20. На первыйвход регулятора 20 поступает сигнал 10с датчика разрежения в коллекторе,на второй вход выделенный коммутатором 22 сигнал о положении той иэдроссельных заслонок, .которая находится максимально близко к выходуна упор, и на третий вход - сигналпропорциональный сумме расходов дутьяна всю группу конверторов, с сумматора 23. Сигнал о положении заслонки снимается с выходного вала исполнительного серводвигателя 15 датчиком положения 9, затем сглаживается инерционным фильтром 27 и поступает на один из входов коммутаторасигналов 2225Сглаживание сигналов с датчиковположения осуществлено для исключения влияния кратковременных выходовдроссельных заслонок на упор вовремя быстрых переходных процессов.При приближении одной из заслонокк упору сигнал с коммутатора 22 изменяет задание регулятору 20 и темсамым увеличивает производительностьдымососа.35Сигнал о расходе дутья в конвертор поступает с датчика расхода 7на один из входов сумматора 23, гдесуммируется с сигналами с других.конверторов. При изменении суммарно 40го дутья на группу конверторов цепькоррекции изменяет задание регулятора разрежения и, тем самым, позволяет скомпенсировать возмущения,возникающие при включении и отключе 45нии конверторовСистема "нижнего" уровня содержитаналогично прототипу датчики: разрежения в напыльнике 5, температуры6, расхода дутья 7, разрежения в кол 50лекторе 8, функциональный блок 11,регулятор 13, сумматор 14 и исполнительный механизм 15,Сигнал с датчика разрежения 8, вотличие от Прототипа, поступает надифференцирующее устройство 10,затем полученный сигнал коррекции поступает на вход сумматора 14, гдеон суммируется с выходным сигналом 2 6регулятора 13. Сигнал с датчика температуры поступает на вход функционального преобразователя 12, а затем на регулятор 13, В систему "нижнего" уровня дополнительно также введен датчик положения 9 исполни-. тельного органа, выхрдной сигнал ко.торого поступает на систему верхнего" уровня.Введение в цепь коррекции дифференцирующего устройства 10 позволяет осуществить компенсацию возмущений по разрежению в коллекторе и избежать появления статических ошибокв стационарном режиме.Стабилизация разрежений в напыльниках конверторов при переключениях конверторов и изменениях распределений давлений позволит получить концентрированные по Ю отходящие конверторные газы для проиэводства серной кислоты и избежать больших выбросов газа в цех, что улучшит са-. нитарную обстановку на рабочих местах.Формула изобретения1. Система регулирования тяговогорежима газоходной сети параллельноработающих конверторов, содержащая датчик разрежения на напыльнике каждого частного конвертора, соединенный с первым входом регулятора, датчик разрежения в общем коллекторе,исполнительный механизм с регулирующим органом на частном газоотводящемтракте, датчики разрежения, расхода воздуха и температуры, сумматор, подключенный к выходу регулятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения стабильного разрежения в напыльниках группы конверторов в условиях переменных характеристик гаэоходной сети и конверторов,она дополнительно содержит для частного конвертора днфференцирующееустройство, подключенное к датчикуразрежения в общем коллекторе, выходкоторого соединен с одним из входов сумматора, дифференцирующее устрой" ство, подключенное к датчику расхода воздуха, выход которого соединен с вторым входом регулятора, нелинейный преобразователь, подключенный к датчику температуры, выход которого соединен с третьим входом регулятора, и датчик положения регулирующего870452 кондерт род ИИПИ Заказ 12579/3раж 621 Подписное"Патент",ул.Проектная илиал .Ужго органа, соединенный с выходным ва- входу которого подключен выход датлом исполнительного механизма част- чика разрежения, к второму входуного конвертора, а для всей группы подключена цепь коррекции по положепараллельно .работающих конверторов нию заслонок в частных конверторах,систему стабилизации разрежения в 5 а к третьему входу - цепь коррекцииобщем коллекторе, к первой группе по сумме расходов дутья в группувходов которой подключены выходы конверторов, причем цепь коррекциидатчиков положения регулирующего по положению заслонок содержит сеоргана для частных конверторов, а лектор сигналов, выход которого явля-.к второй группе входов - выходы дат- О ется выходом цепи, а к входам подключиков расхода воздуха в частные кон- чены выходы инерционных звеньев, вверторы. количестве, равном числу конверторов в группе, входы которых соеди 2. Система по п,1, о т л и ч а ю- иены с выходами датчиков положениящ а я с я тем, что, с целью равно-регулирующего органа для частныхмерного распределения нагрузки сис- конверторов, а цепь коррекции по сумтемы стабилизации разрежения в об- ме расходов дутья содержит сумматор,щем коллекторе, она содержит регу- выход которого является выходом целятор нагрузки, датчик нагрузки пи, а к входам подключены выходыдымососа, выход которого соединен с 20 датчиков расхода дутья в частные конпервым входом регулятора нагрузки, верторы,выхоД которого соединен с входом Источники информации,исполнительного механизма, а второй принятые во внимание при экспертизевход - с выходом регулятора разреже. Авторское свидетельство СССРния в общем коллекторе, к первому 25 9544679, кл. С 21 С 5/40, 1975Система регулиро 8 анця тго 5 ого режимагазоходой жди ларааельно райщаюйиа