Устройство регулирования температуры в пламенной печи

 

оЛ81957

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 30. 12.80 (21) 32280l4/ 8-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень №46

Дата опубликования описания 18. 12. 82

{51)М. Кл.

8 05I) 23 19

9кударстюаыН комитет CCCP ао делам ааабретениа и аткрыткй (53у УДК 621.555..6 (088.8) ф

В. Н. Антонов, В. А. Иванов, А. Б. Николаев/

И. М. Новожилов и В. А. Терехов с

Ленинградский ордена Ленина электромеханический институт == (им. В. И. Ульянова (Ленина) (22) Авторы изобретения (21) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

В ПЛАМЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к автоматичес= кому регулированию, в частности к регулированию температуры в пламенных печах

Известны устройства автоматического регулирования .пламенных печей, использующие различные датчики температуры (х).

Наиболее предпочтительным является регулирование:. температурой горения факела по показаниям пирометра. 0

Известен способ автом атического регулирования процесса горения, согласно которому используют сигнал по излучению факела (2).

Этот 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 печью

И.

Из сигнала по излучению факела выделяют частотную область от О. до 6 Гц, измеряют средний модуль производной полученного сигнала и подают его íà регулятор, управляющий подачей воздуха и топлива. При этом не учитывается степень черноты факела, которая вносит погрешность в точность регулирования, поскольку истинная температура тела определяетформулой Тр („) т где 0 » степень черноты тела при температуре Т;

Тр - радиационная температура, так как в известном устройстве регулирование

98195 осуществляется только по изменениям величины Т, Цель изобретения - повышение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в устройство регулирования температуры в пламенной печи, содержащее пирометрический датчик температуры, последовательно соединенные резонансный усилитель, дифференцирующее звено, двухполупериодный выпрямитель и сглаживающий фильтр, выход которого соединен с первым входом регулятора, второй вход которого соединен с выходом задающего узла, а

35 выход — с исполнительными механизмами, воздействующими на подачу воздуха и топлива в печь, введены последовательно соединенные дополнительный датчик температуры, выполненный в виде термопары,. функциональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен с выходом пирометрического датчика температуры, а выход — с входом резонансного усилителя.

На фиг. Я вЂ” блок-схема устройства автоматического регулирования температуры в пламенной печи; на фиг. 2 — функциональный преобразователь, Устройство содержит пламенную печь

1, пирометрический датчик температуры

2, дополнительный датчик температуры (термопару) 3, функциональный преобразователь 4, делитель 5, резонансный уси- литель 6, дифференцируюшее звено 7. двух- полупериодный выпрямитель 8, сглажива35 ющий фильтр 9, регулятор 10, задающий узел 11, исполнительные механизмы 12.

Устройство работает следующим образом.

4Î

На установленном в пламенной печи l пирометрическом датчике температуры 2 формируется сигнал, пропорциональный радиационной температуре и зависящий: от быстрых флуктуаций действительной тем45 пературы, при которых можно сяитать коэффициент черноты факела постоянным. На дополнительном датчике температуры 3, расположенном в печи и представляющем из себя термопару в защитном кожухе, формируется сигнал, пропорциональный в

50 силу большой инерционности термопары среднэй действительной температуре в печи. Сигнал на выходе термопары, определяющийся медленными флуктуациями температуры, поступает на вход функционального преобразователя 4, выходной сигнал которого, равный корню четвертой степени из его входного сигнала, поступает на

7 4 первый 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, выделяющего час- тотную область от 0 до 6 Гц. Далее сигнал поступает на вход дифференцируюшего звена

7 и с его выхода — на вход двухполупериодI ного выпрямителял8. 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 Lt+>= К Т, где

Т -и — температура, измеряемая термопарой; 3(— постоянный коэффициент. В обратной связи операционного усилителя включен блок нелинейностей (БН), построенный на токовых диодных ячейках, реализующий кусочно линейную аппроксимацию нелинейностей функции

L = (ОФ„ ).

Сигнал IJ снимается с выхода функционального преобразователя и, при условии, что Ч ((,я ) = — В . и,уеет вид

-1 п- т.п), Ч т)К где „определяет зависимость степенной функций коэффициента черноты Q от температуры 4(Т„„) = ф (Т ). Непосредственно характеристика g(T ) считается известной (1). тп

В результате применения предлагаемого устройства точность регулирования повысится на 5%. В случае пренебрежения зависимостью степени черноты тела от его температуры необходимо вводить поправку, которая в диапазоне температур (10001800 С) в среднем составляет (40 -100

Формула изобретения

Устройство регулирования температуры в пламенной печи, содержащее пирометри9819 ческий датчик температуры, последовательно соединенные резонансный усилитель, дифференцирующее звено, двухполупериодный выпрямитель и сглаживающий фильлр, выход которого соединен с первым вхо- 5 дом 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 я|тем, что, с нелью повышения точности регулирования, в него введены последовательно соединенные дополнительный датчик температуры, выполненный в виде тер87 6 мопары, функпиональный преобразователь и делитель, второй вход которого соединен с выходом пирометрического датчика температуры, а выход — с входом резонансного усилителя.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе

1. Гинзбург Д. Б. Стекловаренные печи. М., Стройиздат, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

J4 235236, кл. F 23 М 5l08, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

M 344226, кл. F 23 g 3/00, 1970 (прототип).

981957

Составитель Г. Крейман

Редайта}) А. Йенинич Техреду М Тенер Корректор H. Вуряк:

Закаэ 9709/В6 Тираж 914 Подписное

ВИ}}ИЙИ Государственного комитета СССР не делам иеобретений и открытий

1ХЗОЗб, Москва, Ж-35, Раушская араб., Д. 4/S

Филиал ППП ".Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4