Система регулирования давления в методической печи

 

Г»

3. Н. Кульпа, И. Н. Зинченко, Н. В. Гончаров, В Л. Барбаров, М. С.. Бабицкий, В. И. Бондаренко, А. И. КисеЬев =»и Н, Ф. Коновалов 1 .(72) Авторы изобретеиия

Донецкий научно-исследовательский институт че ной: металлур гии (7! ) Заявитель (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В МЕТОДИЧЕСКОЙ

ПЕЧИ

Изобретение относится к черной ме- ° таллургии, конкретнее к автоматизации процесса нагрева металла в методических печах.

Известна система регулирования давления в рабочем пространстве методической печи, содержащая контур, регулирующий давление взаимодействием на дымовой шибер (1).

Недостатком из ве стной системы в ус- ловиях переменной производительности агрегата, определяемой работой стана и другими возмущениями, являются значительные колебания давления в сварочных (особенно нижних) зонах, что приводит к увеличению подсо со в воздуха в печь, повышенному угару металла и, в конечном счете, к повышенному расходу топлива.

Известна также система регулирования давления в методической печи, 20 содержащая два контура регулирования.

Основной контур регулирует давление воздействием на дымовой шибер, а дополнительный контур регулирует давление путем иэмецения расхода топлива на дополнительные горелки одной иэ эон 2), Указанная система регулирования давления выбрана в качестве прототипа. К ее недостаткам следует отнести наличие перекрестной (двухсторонней) связи между каналами регулирования температуры и давления, взаимно влиякицих друг на друга. Принятая несвязанная система приводит к снижению качества регулирования и даже к возникновению незатухающих колебаний этих параметров.

Делью изобретения является повышение качества регулирования путем автономного управления давлением и температурой в зоне, оборудованной встречными горелками .

Поставленная цель достигается тем, что в известную систему регулирования давления в методической печи, содержащую основной контур, состоящий из датчика давления, регулятора, испол870462 4 рев металла.

На чертеже представлена структурная схема системы регулирования давления в методической печи.

Методическая печь 1 содержит методическую зону 2, первую верхнюю сварочную зону 3, первую нижнюю сварочную зону 4, вторую верхнюю сварочную зону 5, вторую нижнюю свароч— ную зону 6, томильную зону 7, заготов30 ки 8, основные горелки 9, встречные горелки 10.

Система регулирования давлеиия включает основной контур регулирова35 ния, содержащий датчик давления ll в томительной зоне 7, регулятор 12, исполнительный механизм 13, дымовой шибер 14, дополнительный контур, содержащий датчик давления 15 в нижней

40 сварочной зоне 4, регулятор 16, исполнительный механизм 17, регулирующий орган 18 расхода топлива к встречным горелкам 10 и контур компенсации влияния давления на температуру, со— держащий дроссельную диафрагму 19 общего расхода топлива на зону 4, регулирующий орган 20, датчик расхода

21, исполнительный механизм 22, датчик 23 положения регулирующего орга— на 20, регулятор 24, исполнительный механизм 25, регулирующий орган 26 расхода топлива к основным горелкам 9.

Система работает следующим образом.

При изменении регулятором температуры общего расхода топлива на зону 4 давление в ней также изменится.

По сигналу датчика 15 регулятор !6

45 нительного механизма и дымового шибера, соединенных последовательно, и дополнительного контура, состоящего иэ датчика давления в нижней сварочной зоне, регулятора, исполнительного

5 механизма с регулирующим органом расхода топлива к встречным горелкам, введен контур компенсации влияния давления на температуру, состоящий иэ дроссельной диафрагмы общего расхода топлива на зону, датчика расхода, регулятора, исполнительного механизма с регулирующим органом расхода топлива к основным горелкам, соединенных после— довательно, и датчика положения регулирующего органа, выход которого соединен со вторым входом регулятора.

Применение связанной системы приведет к улучшению качества регулирования, а следовательно, к снижению

20 удельных энергетических затрат на нагчерез исполнительный механизм 17 воздействует на регулирукиций орган

18 расхода топлива к встречным горелкам 10, поддерживая заданное давление.

При этом происходит перераспределение расходов топлива между основными 9 и встречными 10 горелками, вызывающее изменение общего расхода на зону, а следовательно, и температуру в ней.

Компенсация этого влияния осуществляется регулятором 24 по сигналам датчика 21 общего расхода топлива на зону

4 и датчика 23 положения регулирующего органа 20. Регулятор 24, сравнивая их сигналы, воздействует через исполнительный механизм 25 на регулирующий орган 26.

Д<1я регулятора 24 характерны два случая: если изменение общего расхода топлива на зону 4 является результатом воздействия регулятора температуры через исполнительный механизм 22 на регулирующий орган 20, то разбаланса сигналов не будет, так как оба сигнала (по расходу топлива и положению регулирующего органа< взаимно компенсируют друr друга: ес«и изменение общего расхода топлива на зону является следствием перераспределения расходов между горелками при регулировании давления, то на входе регулятора 24 появляется разбаланс, <отрабатывая который, регулятор

24 изменит расход к осйовным горелкам 9 так, чтобы возвратить общий расход топлива к заданному регулятором температуры значению.

Одновременно осуществляется регулирование давления в томильной зоне 7 по обычной схеме воздействием на дымовой шибер 14.

Преимущества системы заключаются в возможности автономного регулирования температуры и давления в зонах печи, обеспечивающей улучшение качества регулирования и снижение на

1-27 энергетических затрат на нагрев металла.

Формула изобретения

Система регулирования давления в методической печи, содержащая основной контур, состоящий из датчика давления, регулятора, исполнительного механизма и дымового шибера, < оедин< нных

87046?

Составитель А. Абросимов

Редактор С. Титова Техоед дА. Вабинец Корее ктоо !1. емчик

8678/53 Тираж 621 Подписное

В!1И11Пе! Государственного комитета СССР ио ееелам изобретений и открытий! 3035 . !оскааа Б- 35а Ракаская яа5. а. 4,: 5

Фиееи з. е 1НН! "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ

ЕеоследонатcJ(ь>II> и до!!опии тельный КоН тур, состоящии из еелтчика давления в нижней сварочной зоне, регулятора, исполнительного механизма с регули— рующим органом расхода топлива к встречным горелкам, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью новышения качества регулирования в нее введен контур компенсации влияния дав" ления на температуру, состоящий из дроссельной диафрагмы общего расхода топлива на зону, датчика расхода, ре— гулятора, исполнительного механизма с регулирующим органом расхода топлива к основным горелкам, сосдиненньех последовательно, и датчика положения регулирующего органа, выход которого соединен со вторым входом регулятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каганов В. Ю. и др. Автоматизация металлургических печей. М., иИеталлур гия", 19 75, с. 342.

2. 1еатент Японии 1! 53-31809, кл. С 21 D 11/00, 1978 (прототип).