Автоматизация на процеса на изпичане в тунелна пещ
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ НА ПОЖАРНИЯ ПРОЦЕС В ТУНЕЛНА ПЕЩ
Автоматизирането на процеса на изпичане в тунелна пещ осигурява значителни предимства: всички регулируеми параметри се поддържат близо до техните оптимални стойности, тоест целият процес може да протече при оптимални условия; готовите продукти са със същото качество; намалява броят на обслужващия персонал.
Основните регулируеми параметри на тунелната пещ са: налягане на газа в газопровода, газов поток към пещта, налягане в зоната на изпичане, температура пред димоотвода, температура в зоната на нагряване и изпичане.
Кратко описание на КИП и автоматизацията
Системата за измерване и автоматизация е оборудвана с устройства за термичен контрол, автоматичен контрол и автоматизация на безопасността на тунелната пещ.
4.1 Инструментите и системата А на тунелната пещ следят следните параметри:
- температура на продуктите в зоната на изпичане - по позиции;
- температурата на входящата охлаждаща течност в сушилнята на пещта;
- температура на отработения охладител в сушилнята на пещта;
- вакуум в сушилнята (поз. 1, поз. 10);
- температури в зоните на тунелната пещ по позиции;
- разход на газ за пещта;
- налягане на природния газ пред пещта;
- налягане на природния газ пред пещта;
- налягане на първичния въздух;
- изпускане / налягане в пещта по позиции (1.10.27.44);
- температура на димните газове пред димоотвода;
- налягане на газ и въздух преди всяка горелка.
4.2 Списъкът на регулируемите параметри в пещта е даден в таблица 4.1
Таблица 4.1 Регулируеми параметри на тунелната пещ.
| Основен регулируем параметър | Регулаторен орган | Метод на регулиране | Основен измервателен уред |
| Налягане на газа вгазопровод към фурната | клапа с електрическо задвижване на захранващия газопровод | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Електронен манометър KPD1 SapfirDD регулатор R25.1.1. |
| Налягане на въздуха за горене (първичен) | моторизирана клапа на входящия въздуховод | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Регулатор RP4-U NMP-100 |
| Консумация на газ на пещ | клапа с електрическо задвижване на захранващия газопровод | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Електронен разходомер DISK 250 Sapphire 22M |
| Консумация на газ на горелка | Докоснете пред всяка горелка | Ръководство на място | Разходомер TJ-250 |
| Въздушен поток на горелка | Докоснете пред всяка горелка | Ръководство на място | Разходомер TJ-250 |
| Вакуум на 10 позиции на фурната | Електрическа клапа пред димоотвода | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Електронен тягомер KPD-1 с DKO 3702. Регулатор R25.1.1. |
| Температура преди аспиратора | Порта с електродвигател | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Потенциометър скоростна кутия 1 с термодвойка ТХА (гр. ХА(К) Регулатор RP4-T |
| Температурата на топлоносителя в сушилнята | Моторизиран амортисьор | Автоматично и дистанционно от контролния панел | Потенциометър 1 на скоростна кутия с термодвойка TXA (група XA(K) Регулатор R25.3.2. |
| Вакуум в сушилня поз. 1 | Порта с механично задвижване | Ръководство на място | Електронен тягомер KPD-1 с DKO 3702. |
| Температури на продукта в зоната на изпичане поз. 10-19 и 20-25 фурни. | Температурата се контролира от газовия поток на съответните горелки при, като правило.стабилен въздушен поток | IR пирометър с цифрова обработка на сигнала "Термоскоп-004" |
4.3 Автоматиката за газова безопасност прекъсва (прекъсва) природния газ. Спирането на природния газ се извършва автоматично от предпазен бързодействащ спирателен кран ПКН-200, както и от локални и дистанционни бутони от контролния панел. Спирането на природния газ се извършва, когато следните параметри се отклоняват от нормите:
- намаляване на налягането на газа под 80 kgf / m 2
- намаляване на налягането на въздуха за горене по-малко от 80 kgf / m 2
- спадане на вакуума в пещта под 2
4.4 Осигурява се светлинна сигнализация при нарушаване на следните параметри:
- понижаване на налягането на природния газ
- намаляване на атмосферното налягане
- липса на вакуум в работното пространство на пещта
Таблото за светлинна сигнализация и звънецът са разположени на таблото за измервателни уреди и А.
4.5 Всички устройства, поставени вътре и на таблата, са снабдени с надписи за функционалното предназначение на устройството.
4.6 Измерването на температурата на продуктите в зоната на изпичане се осигурява от компютърна система за непрекъснат пирометричен контрол на температурата на продуктите по време на процеса на изпичане (наричана по-долу "CS" или "система").
4.6.1. Предназначение на системата
Предназначението на системата е да автоматизира температурния контрол на хода на технологичния процес на изпичане на огнеупори в тунелна пещ. КС отчита температурните параметри на шихтата според позициите на пещта и информира оператора на процеса за отклонението на тези параметри от нормите в технологичните карти.
Автоматична система за управление (ACS) стабилизиране - температура в зоната на изпичане на тунелната пещ с разход на природен газ.
Cob \u003d 13 около C /% XPO (коефициент на прехвърляне на обект)
τrev =42 сек (време на забавяне)
Tob \u003d 120 сек(времева константа на обекта)
τreg =480 сек (време за регулиране)
Rd \u003d 0,62 (динамичен коефициент на регулиране)
ΔXin =9%XPO (смущение)
Khдоп =±10 0 С (допустимо отклонение на контролирания параметър)
Избор на контролер и дефиниране на настройките му.
1. Определяне на стойността на стабилизирания технологичен параметър
ΔXизход \u003d 13 100 \u003d 1300 0 С
По стойността на ΔXout =1300 0 С избираме платинено-родиева термодвойка TPR - 0679.
3. Изборът на типа регулатор по метода на А. П. Копелович се извършва при зададена степен на превишаване P=20% и коефициент на динамично регулиране Rd =0,62, в зависимост от съотношението τob /Tob =42/120=0,35. Според графиките на фиг. 6 [11] избираме контролера, който осигурява желаните стойности на Rd = 0,62 и τr / Tr = 0,35, а според графиката на фиг. 7 [11] проверяваме дали избраният контролер ще осигури зададеното време за управление.
От графиката виждаме, че при дадени Rd и τr / Tr могат да се използват P-регулатор, PI-регулатор и PID-регулатор.
Нека проверим P-регулатора за времето за регулиране.
treg /τrev =6, т.е. treg =6 42=252 sec, което е по-малко от зададената стойност treg / Kob ∙ΔХin (4.4.)
Хst =0,34∙13∙9=39,78 0 C, което е много по-високо от допустимата стойност, т.е. P-регулаторът не е подходящ и трябва да се избере друг регулатор.
Нека проверим PI контролера за времето за регулиране.
treg /τrev =13, т.е. treg =13 42=546 sec, което е повече от зададената стойност treg