Система автоматического регулирования процессов горения в группе теплотехнических агрегатов периодического действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.,Я0„„122 5 1 А1 (5g 4 F 27 Р 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г-ф »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3674561/22-02 (22) 20.12.83 (46) 07.05,86. Бюл. 1Ф 17 (71) Институт черной металлургии (72) IO.Á.Ïàëåé, И.Н.Эльке, А.Г.ртов, С.П.Крюков, М.P.Òðàõòåíáåðã, Г.А.Полевой и П.Б.Белявский (53) 621.78.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ð 785631, кл. Р 27 D 19/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 870463, кл. С 2 1 D 11/00, 1981. (54)(57) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ В ГРУППЕ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая газоанализатор, подсоединенный к входу корректирующего блока с задатчиком, и для каждого иэ теплотехнических агрегатов переключатель и последовательно соединенные датчики температуры, вторичный прибор, регулятор температуры, а также датчики расходов топлива и воздуха, выходы которых подсоединены к входам регулятора соотношения, и исполнительный механизм запорного клапана, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, она дополнительно содержит камеру, блок управления, запоминающие блоки по количеству агрегатов, причем газоанализатор установлен в камере, соединенной подводящими трубопроводами с теплотехническими агрегатами и снабженной трубопроводом отсоса газов, выход корректирующего блока соединен с одним входом блока управления, один из выходов которого подсоединен к задатчику корректирукицего блока, другие выходы через запоминающие блоки подсоединены к регуляторам соотношения, а третьи выходы через исполнительные механизмы соединены с запорными клапанами, установленными на подводящих трубопроводах, причем к другим входам блока управления подсоединены выходы переключателей. I 229541

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к автоматизации процессов горения в печах периодического действия, и может применяться для нагрева металла перед его абра- 5 боткой в черной и цветной металлургии, а также в машиностроении.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

На фиг.1 представлена Аункциональ- 10 ная схема предлагаемой системы, на фиг.2 и 3 — схемы внутренней структуры блока управления и его связи с элементами системы.

Система автоматического регулиро- 15 вания процессов горения в группе теплотехнических агрегатов периодического действия содержит для каждого из теплотехнических агрегатов последовательно соединенные датчик 1 температуры в рабочем пространстве 2, вторичный прибор 3 с встроенным в него переключателем 4 и первый регулятор 5, например, температуры с задатчиком 6, датчики 7 и 8 расходов топлива и воздуха, соединенные с вторым регулятором 9, например, соотношения с задатчиком 10, запоминающий блок t1 подключенный своим выходом к одному иэ входов регулятора 9, и 30 на все агрегаты данной группы — газоанализатор 12 с преобразователем

13> подключенным к корректирующему блоку 14 с эадатчиком 15 и блок 16 управления, к входу которого подклю- чен выход блока 1.4, а к выходу— вход задатчика 15. Кроме того, блок

16 имеет группу входов по количеству агрегатов, к каждому из которых подключены выходы переключателей 4 40 и две группы выходов по количеству агрегатов, к каждому выходу первой группы подключен вход запоминающего блока 11, а к каждому выходу второй группы подключен исполнительный механизм 17 запорного клапана 18, кажцый из которых установлен на подводящем патрубке 19 продуктов горения из рабрчего пространства 2 в сборную камеру 20, в которой установлен газо- 50 анализатор 12. При этом, регулятор 5 может управлять подачей топлива, а регулятор 9 — подачей воздуха и наоборот.

Блок 16 управления предназначен для поочередного подключения контура коррекции к регуляторам 5 и 9 и включения исполнительного механизма

17 на соответствующем патрубке 19 и может быть выполнен на базе .стандартного импульсного реле, например, типа

РСИ, представляющего собой шаговый искатель 21 с приводом 22 на п дискретных положений, состоящий из трех секций переключения с числом п пар контактов, соответствующему количест" ву и агрегатов. К контактам первой секции подключены исполнительные механизмы 17, через контакты второй секции корректирующий блок 14 поочередн:о подключается к запоминающим блокам 1 1, к контактам третьей секции — обмотки реле 23, через контакты

24 и 25 которого происходит подключение переключателей 4 к реле 26 и

27, контакты 28-31 которых, блокируя резисторы 32 и 33, входящие в схему эадатчика 15, изменяют выходной сигнал последнего. При этом контакты

28-30 принадлежат реле 26, а контакты 31 — реле 27. Включение привода

22 для перевода его в следующее положение от сигнала реле времени (не показано) через определенный промежуток времени.

Система работает следующим образом.

В рабочем пространстве 2 каждого агрегата из данной группы, например, нагревательного колодца при нагреве слитков происходит горение теплоизолирующей смеси, расход которой контролируется датчиками 7 и 8, разница сигналов которых сравнивается в регуляторе 9 с сигналом эадатчика 10 соотношения. Сигнал о текущей температуре в рабочем пространстве 2 поступает от датчика 1 через вторичный прибор 3 в регулятор 5, где сравнивается с сигналом задатчика 6 температуры. Сигнал рассогласования, по. являющийся на выходе регулятора 5, воздействует на расход другой составляющей топливовоздушной смеси . При этом переключатель 4, например, со средним положением, встроенный во . вторичный прибор 3, настраивается таким образом, что в период подъема температуры рабочего пространства от начального значения до первого промежуточного перекидной контакт замыкает один иэ неподвижных контактов. По достижении темпера. гурой данного промежуточного значения перекидной контакт устанавливается в промежуточное положение, а по достиже1229541 нии температурой некоторого конечного заданного значения перекидной контакт замыкает второй неподвижный контакт. Таким образом происходит трехпозиционная коммутация. Промежуточное значение температуры может

Ф быть выбрано в диапазоне 850-950 С, что соответствует значению температуры поверхности нагреваемого металла 700 С, когда начинается интенсив- 1Î ное окалинообразование, В системе имеется контур коррекции процессов горения, обслуживающий все теплотехнические агрегаты данной

15 группы. Для этого отходящие продукты горения каждого агрегата отводятся индивидуальными патрубками 19 в сборную камеру 20, где располагается газоанализатор 12.

В процессе регулирования горения производится коррекция его режима по анализу продуктов горения ° При этом отходящие газы по одному из патрубков 19 через соответствующий откры25 тый запорный клапан 18 попадает в камеру 20, в которую помещен первичный прибор газоанализатора 12. Сигнал с газоанализатора через преобразователь 13 поступает в корректирующий блок 14, где сравнивается с заданным задатчиком 15 значением качества горения. Сигнал рассогласования с выхода блока 14 поступает в блок 16 управления, который производит подключение корректирующего кон- З5 тура к очередному -му запоминающему блоку 11, через который корректирующий сигнал поступает в регулятор 9. Одновременно с этим происходит выключение предыдущего исполни- 40 тельного механизма 17 и включение соответствующего исполнительного механизма 17, который открывает запорный клапан 18 на патрубке 19 отходящих продуктов горения соответствующего агрегата. Исполнительные механизмы

17 запорных клапанов 18 на остальньгх подводах остаются включенными и, таким образом, через камеру 20 проходят продук горения только одного 50 агрегата. В момент отключения блоком

16 выхода блока 14 от запоминающего блока 11 последнее значение сигнала запоминается им и сохраняется на входе регулятора 9 до следующего подключения.

Однако в одно и то же время в различных теплотехнических агрегатах могут протекать разные стадии тепловых режимов: подъем температуры, ее стабилизация на заданном уровне или промежуточная стадия. Каждый их этих режимов характеризуется своим коэффициентом расхода воздуха. Например, первый режим имеет коэффициент расхода 1,2-1, 15 второй режим 1, 1, третий режим 1,05-1,0. Каждый из этих режимов сопровождается соответствующими положениями переключателя 4, как описано выше. Одновременно с известными переключениями блок 16 производит подключение переключателя 4 регулятора 3 данного агрегата к задатчику 15, на котором выставлено первоначальное значение качества горения соответствующего режима, например первого, и если данный агрегат работает на втором или третьем режимах, то происходит соответствующее изменение заданного значс иа эадатчике 15. При отключении от переключателя 4 данного агрегата состояние задатчика 15 принимает первоначальное значение, однако значение корректирующего сигнала уже запомнилось блоком 11.

Блок 16 управления работает следующим образом. Пары контактов шаго вого искателя 21 замкнуты, например, в 1-м положении, соответствующем коррекции режима горения в 1-м агрегате.

При этом под действием источника питания срабатывает исполнительный механизм 17, открывающий эапорный клапан. Одновременно к выходу корректирующего блока 14 подключается соответствующий запоминающий блок 11, на который поступает сигнал через замкнутую пару 1-х контактов второй секции. В третьей секции питание подается на 1-е реле 23, которое срабатывает и замыкает свои контакты 24 и 25 (фиг.3), последовательно подключенные к неподвижным контактам переключателя 4 °

При этом в положении перекидного контакта, замыкающего неподвижный в цепи контакт 24, соответствующем первому режиму работы теплотехнического агрегата, питание подается на обмотку реле 26, которое срабатывает и замыкает контакты 28 и 29 и размыкает контакт 30. Этим шунтируются резисторы 32 и 33, а на выходе задатчика 15 существует сигнал первоначальной установки.

1229541

Во втором режиме работы перекидной контакт переключателя 4 находится в промежуточном положении и реле 26 и 27 обесточены, а контакты 28 и 29 разомкнуты, контакты 30.и 31 замкнуты и ими шунтируется резистор 32, а резистор 33 включается во внутреннюю цепь задатчика 15, чем изменяется его выходной сигнал на определенную вели- 10 чину.

В третьем режиме работы перекидной контакт переключателя 4 замыкает цепь контакта 25, чем подается питание на обмотку реле 27, которое раз- з мыкает контакт 31. Таким образом, в данном режиме во внутреннюю цепь задатчика 15 вводится резистор 32 в дополнение к резистору 33. Этим производится изменение выходного сигнала 2G эадатчика 15 до следующего определенного значения.

При переводе приводом 22 шагового искателя 21 в следующие дискретные положения от 2-го до n-ro включается соответствующий исполнительный механизм 17,, к корректирующему блоку 14 подключается соответствующий запоминающий блок 11, включается соответствунлцее реле 23, контакты которого подключают соответствующий переключатель 4 к реле 26 и 27, которые управляют .изменением„ выходного сигнала эадатчика 15.

Таким образом, применение одного газоанализатора, подключаемого поочередно к каждому из теплотехнических агрегатов, позволяет повысить надежность системы регулирования.

1229541

Составитель В.Островский

Редактор Н.Тупица Техред И.Попович Корректор М.Самборская

Заказ 2441/38 Тираж S61 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4