Устройство регулирования температуры в пламенной печи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оЛ 81957 Сфез СеветсиикСоциалистическихРеспублик(51)М, Кл.6 05 З 9 раударатювй комитет СССР иа делам изобретен н открытий.6 (088.8ь" ъи. Дат ликования описания 18.12."кВ институт"Ленинградский ордена Ленина электромехани им, В. И, Ульянова (Ленина(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЬ В ПЛАМЕННОЙ ПЕЧИ 1Изобретение относится к автоматичес-. кому регулированию, в частности к регулированию температуры в пламенных печахИзвестны устройства автоматического регулирования, пламенных печей, использующие различные датчики температуры Я.Наиболее предпочтительным является регулирование . температурой горения факела по показаниям пирометра.0Известен способ автом атического регулирования процесса горения, согласно которому используют сигнал по излучению факела 1 2Этот способ не. обеспечивает необходимой тоЧности регулирования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство автоматического регулирования процееса горения, содержащее пламенную печь 20 к которой подключен малоинерционный датчик температуры (,пирометр), и последовательно соединенные резонансный усилитель, дифференцирующее звено, двухполупериодный выпрямитель, сглаживающий фильтр, выход посЛеднего соединен с первым входом регулятора, второй вход кото рого соединен с выходом задающего устройства. а выходы соединены с исполнительными устройствами, которые, в свою очередь, соединены с пламенной печьюИ Из сигнала по излучению факела выделяют частотную область от 0 до 6 Гц, измеряют средний модуль производной полученного сигнала и подают его на регулятор, управляющий подачей воздуха и топлива. При этом не учитывается степень черноты. факела, которая вносит погрешность в точность регулирования, поскольку истинная температура тела определяется формулой ТрЕ 12т где 0степень черноты тела при температуре Т;Тр - радиационная температура, так как в известном устройстве регулированиеосуществляется только по изменениям величины Т.Цель изобретения - повьпнение точности регулирования.Поставленная цель достигается тем, 5что в устройство регулирования температуры в пламенной печи, содержащее пирометрический датчик температуры, последовательно соединенные резонансный усилитель, дифференцирующее звено, двухполупериодный выпрямитель и сглаживающийфильтр, выход которого соединен с первымвходом регулятора, второй вход которогосоединен с выходом задающего узла, а15выход - с исполнительными механизмами,воздействующими на подачу воздуха итоплива в печь, введены последовательносоединенные дополнительный датчик температуры, выполненный в виде термопары,.функциональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен свыходом пирометрического датчика температуры, а выход - с входом резонансного усилителя.25На фиг. А - блок-схема устройстваавтоматического регулирования температуры в пламенной печи; на фиг. 2 - функциональный преобразователь,Устройство содержит пламенную печь1, пирометрический датчик температуры2, дополнительный датчик температуры(термопару) 3, функциональный преобразователь 4, делитель 5, резонансный уси-литель 6, дифференцируюшее звено 7. двух-полупериодный выпрямитель 8, сглажива 35юший фильтр 9, регулятор 10, задающийузел 11, исполнительные механизмы 12.Устройство работает следующим образом.4 ОНа установленном в пламенной печи 1пирометрическом датчике температуры 2формируется сигнал, пропорциональныйрадиационной температуре и зависящий:от быстрых флуктуаций действительной тем 45пературы, при которых можно сяитать коэффициент черноты факела постоянным. Надополнительном датчике температуры 3,расположенном в печи и представляющемиз себя термопару в защитном кожухе,формируется сигнал, пропорциональный в50силу большой инерционности термопарысредн.й действительной температуре в печи. Сигнал на выходе термопары, определяющийся медленными флуктуациями температуры, поступает на вход функционального преобразователя 4, выходной сигналкоторого, равный корню четвертой степени из его входного сигнала, поступает на 7 Фпервый вход делителя 5, на второй вход которого поступает сигнал с пирометрического датчика 2. В делителе происходит формирование сигнала, пропорционального истинной температуре факела, путем деления сигнала с выхода датчика 2 на выходной сигнал функционального преобразователя 4. Этот сигнал поступает на вход резонансного усилителя 6, выделяюшего час-тотную область от 0 до 6 Гц. Далее сигнал поступает на вход дифференцируюшего звена 7 и с его выхода - на вход двухполупериодного выпрямителял 8. Сигнал, пропорциональный модулю производной, поступает на вход сглаживающего фильтра О, Полученный сигнал поступает на первый вход регулятора 10, на Второй вход которого подается сигнал с выхода задающего узла 11, Сравнивая эти два сигнала, регулятор подает управляющие сигналы на входы исполнительных механизмов 12, которые регулируют подачу воздуха и топлива в пламенную печь 1.Функциональный преобразователь (см. фиг. 2) работает следующим образом.На вход устройства подается сигнал от датчика температуры 0. =.К Т, где ТТП - температура, измеряемая термопарой; 1(, - постоянный коэффициент. В обратной связи операционного усилителя включен блок нелинейностей (БН), построенный на токовых диодных ячейках, реализующий кусочно линейную аппроксимацию нелинейностей функцииЬ =4(ОФ)Обогнал Д снимается с выхода функционального преобразователя и, при условии, чтоЧ(Оп ) = - 6, ц,меет видО,п= = - ,Ч 1 т,)Ч т) Кгде ф определяет зависимость степенной функций коэффициента чернотыот температуры 4(Т) = ф 4 Т , ). Непосредственно характеристика САЕТ ) считается известной (1).ТПВ результате применения предлагаемого устройства точность регулирования повысится на 5%. В случае пренебрежения зависимостью степени чернагы тела от его температуры необходимо вводить поправку, которая в диапазоне температур (1000- 1800 С) в среднем составляет (40 -1 ОСРОФормула изобретенияУстройство регулирования температурыв пламенной печи, содержащее пирометрический датчик температуры, последовательно соединенные резонансный усилитель,дифференцирующее звено, двухполупериодный выпрямитель и сглаживающий филвгр,выход которого соединен с первым вхо- Вдом регулятора, второй вход которого соединен с выходом задающего узла, а выход - с исполнительными механизмами,воздействующими на подачу воздуха и топлйва в печь, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностирегулирования, в него введены последовательно соединенные дополнительный датчик температуры, выполненный в виде тер 57 6мопары, функциональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен с выходом пирометрического датчика температуры, а выход - с входом резонансного усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Гинзбург Д. Б. Стекловаренные печи. М., Стройиздат, 1967.2. Авторское свидетельство СССР М 235236, кл. Р 23 М 5/08, 1968.3. Авторское свидетельство СССР М 344226, кл. Р 23 И 3/00, 1970 (прототип)., Рауш юнюи ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 . 7 ОЕ/ВВ тирВЖИЙИ Государстне дамм иеобХЗОЗб, Мосюва, ЖПодписитета СССРоткрытийская наб., Д. 4/5