АСР давления в рабочем пространстве печи

Режим давления в рабочем пространстве теплотехнического агрегата, например, нагревательной печи, в значительной степени влияет на температурный режим печи и качество нагрева металла. В общем случае давление необходимо поддерживать таким, чтобы свести к минимуму потери тепла через неплотности печи и исключить подсо­сы окружающего воздуха. В пламенных нагревательных и термических печах рационально поддержание нулевого давле­ния на уровне пода печи (нагреваемого металла). В этом случае существенно снижается загрязнение окружающей среды, износ внешних конструкций печи, угар металла, улучшаются условия обслуживания агрегата.

Качественное регулирование давления в рабочем простран­стве печи предполагает выбор представительной точки контроля, правильный выбор регулятора и регулирующего органа ([3], С.172–­174). Конструкция и место установки отборного устройства должны исключать искажение величины статического давления, занос и засорение импульсных трасс. Печь по каналу давления является малоинерционным объектом. Значения параметров передаточной функции приведены в табл. 4.3.

Следует указать, что количественные характеристики пере­ходных кривых существенно зависят от режима работы печи. Функциональная схема типовой ДСР давления в рабочем пространстве теплового агрегата представлена на рис. 4.3.

Таблица 4.3 – Параметры передаточной функции объекта

регулирования по каналу давления

Параметр	Размерность	Величина
Коэффициент передачи, К	Па / % хода РО	0,2…0,8
Постоянная времени, Т	с	2,2…4,5
Время чистого запаздывания, t	с	0,6…0,9

Измеряемое давление от отборного устройства с помощью импульсной трассы передается дифманометру 1а. С одного из выходных датчиков–преобразователей дифманометра 1а электрический сигнал, пропорциональный текущему значению давления, поступает на вторичный показывающий прибор 1б. С другого датчика–преобразователя дифманометра lа сигнал поступает на первый вход регулятора давления 1в, на второй вход которого поступает сигнал, пропорциональный заданному давлению с выхода задатчика 1г.

Рис. 4.3. Функциональная схема типовой АСР давления

При отклонении текущего значения давления от заданного регулятор 1в формирует управляющее воздействие, которое через блок ручного управления 1д и бесконтактный реверсивный пускатель 1е переда­ется исполнительному механизму 1ж. Исполнительный механизм 1ж перемещает регулирующий орган 1з. установленный в борове. Переме­щение шибера 1з, а следовательно, и изменение гидравлического сопротивления дымоотводящего тракта агрегата будет происходить до тех пор, пока не восстановится заданное значение давления. Поло­жение шибера 1з контролируется дистанционным указателем положения 1и. Выбор рода управления (дистанционное ручное или автоматическое) осуществляется с помощью блока ручного управления 1д.

4.4.3 АСР соотношения «топливо-воздух»

Автоматическое регулирование соотношения расходов топлива и воздуха, подаваемых в печь, должно обеспечивать требуемые условия сжигания топлива. В общем случае условия сжигания топлива должны обеспечить требуемую атмосферу в печи, экономичность сжигания, а также наилучшие условия теплообмена факела с металлом и кладкой.

Численно соотношение «топливо–воздух» характеризуется коэффициентом расхода воздуха a, определяемого выражением

a = Fв / (V^ов × Fт), (4.1)

где Fв – действительный расход воздуха; V^ов – теоретический расход воздуха, необходимый для полного сжигания единицы топлива; Fт – расход топлива.

При построении АСР соотношения «топливо–воздух» предпола­гается, что величины a и V^о известны. Тогда из формулы (4.1) имеем следующее соотношение между расходом воздуха и топлива

Fв / Fт = (a × V^ов). (4.2)

При регулировании соотношения «топливо–воздух» в подавля­ющем большинстве случаев ведущим потоком является газ, расход которого определяется регулятором температуры, ведомым потоком – воздух. В некоторых случаях применяется обратная схема, в которой ведущий поток – воздух, а ведомый – топливо. В названии АСР после слова «соотношение» указывается вначале ведущий, а затем ведомый потоки.

Печи по каналу соотношение «топливо–воздух» являются малоинерционными объектами. Количественные значения параметров передаточной функции определяются типом печи и режимом работы. Значения пара­метров передаточной функции приведены в табл. 4.4.

На рис. 4.4 приведена функциональная схема типовой автоматической системы регулирования соотношения «топливо–воздух».

Расход топлива (газа) и воздуха измеряются при помощи сужающих устройств 1а и 2а, перепады давлений с которых передаются на дифференциальные манометры–расходомеры 1б и 2б. С электрических выходов датчиков дифманометров сигналы, пропорциональные перепадам давлений, подаются на блоки извлечения квадратного корня 1в и 2в, на выходе которых получают электрические сигналы, пропорциональные расходам газа и воздуха. которые фиксируются вторичными показывающими и регистрирующими приборами 1г и 2г.

Таблица 4.4 – Параметры передаточной функции объекта регулирования

по каналу соотношение «топливо–воздух»

Параметр	Размерность	Величина
Коэффициент передачи, К	тыс. м^3 / % хода РО	0,02…0,25
Постоянная времени, Т	с	0,5…0,8
Время чистого запаздывания, t	с	0,2…0,3

Рис. 4.4. Функциональная схема типовой автоматической системы

регулирования соотношения «топливо–воздух»

Расход топлива (газа) и воздуха измеряются при помощи сужающих устройств 1а и 2а, перепады давлений с которых передаются на дифференциальные манометры–расходомеры 1б и 2б. С электрических выходов датчиков дифманометров сигналы, пропорциональные перепадам давлений, подаются на блоки извлечения квадратного корня 1в и 2в, на выходе которых получают электрические сигналы, пропорциональные расходам газа и воздуха. которые фиксируются вторичными показывающими и регистрирующими приборами 1г и 2г.

Сигнал, пропорциональный текущему расходу топлива, поступает на первый вход блока умножения 2е, на второй вход которого подается сигнал с выхода задатчика 2ж, пропорциональный заданному значению коэффициента расхода воздуха a. Таким образом, на выходе блока умножения 2е, согласно выражению (4.2), обеспечивается получение сигнала, пропорционального заданному расходу воздуха

F^ов = a × V^ов × Fт. (4.3)

Этот сигнал с выхода блока умножения 2е поступает на первый вход регулятора соотношения 2д, на второй вход которого подается сигнал с функционального блока 2в, пропорциональный текущему расходу воздуха, при его отклонении от заданного значения. Т.е. от заданного соотношения расходов газа и воздуха. Регулятор 2д через бесконтактный реверсивный пускатель 2и, исполнительный механизм 2к и регулирующий орган 2л осуществ­ляет изменение расхода воздуха до тех пор, пока не будет достиг­нуто заданное соотношение «топливо–воздух».

В случае выхода из строя регулятора этого соотношения с помощью блока ручного управления 2з осуществляется перевод системы с автоматического режима работы на ручной и дистанционное ручное управление исполнительным механизмом 2к. Для контроля положения его вала и, следовательно, положения регулирующего органа в систему включены дистанционный указатель положения 2м, работающий от специального датчика, расположенного в исполнительном механиз­ме. Он помогает контролировать работу и наладку АСР соотношения «топливо–воздух», а также позволяет ориентироваться при ручном дистанционном управ­лении исполнительным механизмом.

Дата добавления: 2014-01-07