Регулирование давления в методической печи

• режим разогрева печи, для нагрева печи из холодного состояния;
• производственный режим, который обычно применяется в цикле производства.

    Режим разогрева печи предназначен для  обеспечения щадящего режима нагрева  печи, начиная с очень низких температур и далее по «кривой» нагрева. В  этом режиме, каждая горелка, оборудованная  пилотными горелками, может  зажигаться отдельно.

    Режим производства – применяется во время  производства.

    Нагрев  слябов в нагревательной печи №4 в  уровне 1 производить по режиму, указанному в таблице 5.2.

    Управление  нагревом в уровне 2 ведется по кривым нагрева математической модели фирмы  «SH».

    Слябы, выдаваемые из печи, должны быть хорошо прогреты по сечению. По показаниям пирометра  за 6-й клетью разность температур по длине одного раската не должна превышать 20 °С.

    Для управления давлением в печи за рекуператором  установлен шибер. Измерение давления осуществляется датчиком, установленным  со стороны разгрузки по 7-му ряду печи на уровне металла. Давление в  печи в режиме производства поддерживать от 5 до 15 Па. Допускаются колебания  давления в печи, в связи с импульсной системой сжигания топлива.

    Для поддержания давления в печи при  низких расходах, в дымовой газ  перед шибером добавляется холодный воздух.

    Для измерения содержания кислорода  в дымовых газах в  рекуперативной зоне печи (в своде) установлен анализатор кислорода с циркониевыми зондами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Автоматизация объекта
1. САР давления в печи

    Функциональная  схема системы связанного управления тепловым режимом печи представлена в приложении 3.

     Функциональная схема САР давления в методической печи представлена на рисунке 3 
 

    Рисунок 3 - Функциональная схема САР давления в методической печи 

    Описание  функциональной схемы  САР давления в методической печи

    Импульс давления попадает в камеру измерительного блока манометра типа Метран-100 ДИВ, который преобразовывает этот импульс в унифицированный токовый сигнал. Далее от манометра сигнал идет на регулятор, так же на регулятор приходит сигнал задания давления. Из регулятора выходит сигнал рассогласования, равный разности текущего значения давления и заданного. Сигнал рассогласования идет через блок ручного управления на усилительное устройство и на сам исполнительный механизм типа МЭО-4000/63-0,25. ИМ передвигает заслонку-шибер в направлении устранения рассогласования. 
 

    С использованием контроллеров SIMATIC схема значительно упрощается:

    Рисунок 4 - Функциональная схема САР давления в методической печи

    Использование контроллеров SIMATIC позволяет сделать систему полностью автоматизированной. Давления попадает в камеру измерительного блока манометра типа Метран-100 ДИВ, преобразуется в унифицированный токовый сигнал (4-20мА) и передается в контроллер типа SIMATIC 1416/2. Далее с контроллера сигнал поступает на исполнительный механизм, который в свою очередь передвигает заслонку-шибер в направлении устранения рассогласования. 

    Функциональная  схема системы связанного управления тепловым режимом печи представлена на рисунке 5 
 
 
 
 
 

Рисунок 5 - Схема системы связанного управления тепловым режимом печи

      Температура  в рабочем пространстве печи измеряется с помощью термопары ТПП (1а). Из-за разности температур на горячем и  холодном спаях термопары, в термопаре наводится термоЭДС и с её выводов снимается сигнал в милливольтах. Нормирующий преобразователь (1б), преобразовывает сигнал из милливольт в унифицированный токовый сигнал (4-20мА). Сигнал, проходя через показывающий прибор (1в) поступает на вход регулятора (1г). Также на регулятор поступает сигнал с ручного задатчика (1д), с заданной величиной параметра. Если текущее значение параметра отличается от заданного, то регулятор вырабатывает управляющее воздействие, которое проходя через переключатель вида управления (1ж), усиливается в трансформаторе (1з) и поступает на исполнительный механизм с ручным приводом (1к), который вращаясь, изменяет положение заслонки в трубопроводе газа. В результате чего изменяется расход газа. В трубопроводе газа установлено сужающее устройство(2а), создающее перепад давления. Давление до сужающего устройства (Р₁) и после (Р₂) отбирается отборными трубками и поступает в дифференциальный манометр (2в), где перепад давления преобразуется в электрический сигнал связанный с деформацией чувствительного элемента (мембраны). Сигнал с дифференциального манометра, проходя через преобразователь(2е,2з), где вводится поправка на расход газа с учетом калорийности газа(L_o) и коэффициент расхода воздуха (α_в), поступает на регулятор соотношения расходов(2и). Также на него поступает сигнал с дифференциального манометра(2г) о расходе воздуха из трубопровода воздуха. Регулятор сравнивает эти сигналы и при наличии разницы между ними вырабатывает управляющий сигнал, который проходя через переключатель вида управления(2к) и усилительный трансформатор(2м) поступает на исполнительный механизм, который изменяет положение заслонки в трубопроводе воздуха. При изменении расходов газа и воздуха изменяется количество поступающих в печь веществ, следовательно, изменяется давление в пространстве печи, величина которого через отборную трубку поступает в манометр (3а), который вырабатывает электрический сигнал, зависящий от величины деформации мембраны. Этот сигнал поступает на регулятор давления в печи(3б). Также на регулятор поступает сигнал с ручного задатчика(3в), с заданной величиной давления. Если эти сигналы отличаются друг от друга, то регулятор вырабатывает управляющий сигнал, который проходя через переключатель вида управления(3г) и усилитель(3е), поступает на исполнительный механизм с ручным приводом(3ж). Исполнительный механизм изменяет положение шибера в дымоходе печи.

      Таким образом, данная цепочка представляет собой систему связанного регулирования, в которой выходной параметр одной  САР является входным параметром другой САР.