CS257607B1 - Zařfzenf pro automatickou regulaci pálicfho režimu v palivových tunelových pecích - Google Patents

Abstract

Účelem řešení je zlepšení automatické regulace teplotních a současně tahových poměrů v tunelových pecích. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že do tunelové pece je hořáky vháněno konstantní látkové respektive objemové množství spalin v čase. Zařízení sestává z čidla teploty v peci, regulátoru průtoku topného média a okysličovadla a obvodu pro nastavení regulačního rozsahu hořáků. Regulační odchylka odvozená z čidla teploty způsobuje změnu průtoku topného média. Tato změna je přes vhodný převodník převáděna jako signál pro změnu průtoku okysličovadla tak, aby průtoky topného média a okysličovadla se měnily v opačném smyslu. Charakteristiky regulačního obvodu jsou voleny tak, aby při regulaci teploty bylo látkové respektive objemové množství spalin vháněných do pece konstantní.

Description

Vynález se týká zařízení pro automatickou regulaci pálicího režimu v palivových tunelových pecích. Při tepelném zpracování předmětů v tunelové peci je nutné dodržovat vhodný pálicí režim to je zejména předepsanou vypalovací křivku a tahové poměry.

Vypalovací křivka udává teplotní změny, kterými musí v čase projít předmět tepelného zpracování od předehřevu k maximálním teplotám až po chlazeni. Vypalovací křivku, to znamená průběh vypalovacích teplot ovlivňují tahové poměry v peci.

Požadovaných teplot je dosahováno spalováním vhodného paliva. Spaliny jsou hořáky vháněny do prostoru tunelové pece, kde předávají svou enthalpii předmětům tepelného zpracování.

Předepsaná teplota spalin, respektive příkon hořáků se řídí například pomocí zařízení na poměrovou regulaci, kdy se sice mění množství spalovaného média, ale zachovává se stejný objemový respektive látkový poměr spalovaného média a okysličovadla. Podstatnou nevýhodou zařízení pro poměrovou regulaci je proměnné množství spalin vháněných do pece.

Změna objemu, respektive látkového množství spalin v peci se nepříznivě projevuje na tahových poměrech pece tak, že může dojít až k přesunu žhavých spalin v podélném směru pece do předehřívacího nebo chladicího pásma pece, a tím může dojít k poškození předmětů tepelného zpracování. Kromě toho dochází k přesunu spalin v příčném směru pece, což má za následek přepalování předmětů tepelného zpracování na okrajích pecního vozu, tedy blíže u hořáků a nedopalování předmětů tepelného zpracování uprostřed pecního vozu, tedy dále od hořáků. S proměnným množstvím spalin se mění i doba reakce na regulační zásah.

Menší nevýhody má zařízení, které u předem seřízených hořáků s pevným množstvím okysličovadla řídí pouze přítok spalovaného média. Změna objemu, respektive látkového množství spalin v peci je menší než u předcházejícího zařízení.

Z obou výše uvedených zařízení vycházejí v podstatě všechna zařízení pro automatickou regulaci pálicího režimu v tunelových pecích.

Uvedené nevýhody odstraňuje nebo značně potlačuje zařízení podle vynálezu. Postata vynálezu je v tom, že výstup regulátoru spalovaného média je připojen současně na první pohon akčního členu spalovaného média a na vstup převodníku poměru, jehož výstup je připojen na druhý pohon akčního členu okysličovadla, přičemž první vstup regulátoru spalovaného média je připojen na čidlo teploty a druhý vstup regulátoru spalovaného média je připojen na výstup obvodu pro nastavení regulačního rozsahu hořáků, jehož vstup je připojen na potrubí spalovaného média.

Toto zařízení umožňuje udržet konstantní objem, respektive látkové množství spalin v každé části pece. Dosahuje se toho tak, že při regulaci teploty regulací množství spalovaného média se v hořácích přírůstek, respektive úbytek objemu, respektive látkové množství spalovaného média kompensuje odpovídajícím úbytkem, respektive přírůstkem objemu, respektive látkového množství okysličovadla.

Vyšší účinek vynálezu oproti dosavadním řešením dosažený udržením konstantních množství spalin ve všech částech pece je v tom, že při regulaci teploty nedochází ke změnám tahových poměrů v peci a nemůže tak dojít k přesunu žhavých plynů do předehřívacího nebo chladicího pásma. Tím je také zajištěno, že v každé části a průřezu pece je teplota předepsaná vypalovací křivkou. Ohřívání většího množství okysličovadla v době, kdy regulátor snižuje teplotu pecní atmosféry způsobuje její rychlejší pokles a naopak ohřívání menšího množství okysličovadla v době, kdy ragulátor zvyšuje teplotu pecní atmosféry umožňuje její rychlejčí nárůst.

To znamená, že reakce soustavy pec - regulační zařízení je rychlejší oproti dosavadním regulačním zařízením, což je další výhodou řešení.

Příklad zařízení podle vynálezu je na obrázku číslo 1 a na obrázku číslo 2 je jeho varianta.

Zařízení sestává z regulačního obvodu pro řízení průtoku spalovaného média a obvodu pro řízení průtoku okysličovadla.

Výstup regulátoru 2 spalovaného média je připojen na první pohon £ akčního členu 6 spalovaného média. První vstup regulátoru 2_ spalovaného média je připojen na čidlo £ teploty. Druhý vstup regulátoru 2 spalovaného média je přes obvod £ pro nastavení regulačního rozsahu hořáku 4 připojen na potrubí 10 spalovaného média, vedoucí z akčního členu £ do hořáku £. Výstup regulátoru 2 spalovaného média je ještě dále připojen na vstup převodníku 7 poměru, jehož výstup je přes druhý pohon £ spojen s druhým akčním členem £ okysličovadla. Druhý akční člen £ okysličovadla je zařezen v potrubí 11 okysličovadla, vedoucím do hořáku £.

Čidlo £ teploty, regulátor 2, pohony £ a £ a akční členy £ a £ jsou běžného provedení. Obvod £ pro nastavení regulačního rozsahu hořáku £ určuje v závislosti na teplotě požadované v peci a skládce materiálu na pecních vozících dolní a horní met množství přiváděného spalovaného média. Může být tvořen např. prstencovým manometrem s koncovými spínači pro dolní a horní mez přiváděného množství spalovaného média, dvěma manostaty opět pro dolní a horní mez, případně jiným tlakoměrem s elektrickým spínáním nastavených mezí apod. Převodník £ poměru je zařízení; které v závislosti na výstupním signálu regulátoru 2 spalovaného média určuje množství okysličovadla.

Může být vytvořen například jednoduchým elektronickým převodníkem se stálým nastaveným přenosem, nebo složitějším převodníkem, který řídicí signál pohonu £ počítá na základě výstupu regulátoru £ a na základě charakteristik akčních členů £ a £. V nejjednodušším případě je převodník £ tvořen mechanickou převodovkou mezi hřídelem prvního akčního členu £ a hřídelem druhého akčního členu £.

Příklad takového provedení je na obr. 2, kde je druhý pohon £ vynechán, přičemž označení a funkce ostatních prvků odpovídají obr. 1.

Zařízení podle obr. 1 pracuje takto: dojde-li k vzestupu teploty spalin v peci, pak vyšší signál z čidla £ teploty umístěného v peci způsobí přes regulátor 2 spalovaného média a pohon £ přivírání akčního členu £ spalovaného média, a tím snížení dodávaného množství spalovaného média do hořáku £ až do okamžiku, kdy obvod £ pro nastavení regulačního rozsahu hořáku £ zjistí dolní mez dodávaného 'množství spalovaného média a další přivírání akčního členu £ spalovaného média zastaví. Současně výstup regulátoru 2 spalovaného média způsobí přes převodník £ poměru a druhý pohon £ otevírání akčního členu 5. okysličovadla, a tím zvyšování dodávaného množství okysličovadla do hořáku £. Okamžik zastavení otevírání akčího členu £ okysličovadla je shodný s okamžikem zastavení akčního členu £ spalovaného média. V těchto polohách akční členy £ a £ zůstanou; těmto polohám odpovídající množství spalovaného média a okysličovadla jsou dodávána do hořáku, dokud teplota spalin v peci nepoklesne pod požadovanou hodnotu.

Jakmile se tak stane, signál z čidla £ teploty přes regulátor 2 spalovaného média a první pohon £ způsobí otevírání akčního členu £ spalovaného média, a tím zvyšování množství spalovaného média do hořáků až do okamžiku, kdy obvod £ pro nastavení regulačního rozsahu hořáku £ zjistí horní mez dodávaného množství spalovaného média a další otevírání akčního členu £ spalovaného média se zastaví. Současně je výstupním signálem regulátoru 2 spalovaného média pře převodník £ poměru a druhý pohon £ přivírán akční člen £ okysličovadla až do' zastavení v okamžiku zastavení akčního členu £ okysličovadla. V těchto polohách akční členy £ a 9 zůstanou; těmto polohám odpovídající množství spalovaného média a okysličovadla jsou dodávána do hořáků, až do okamžiku, kdy teplota spalin v peci stoupne nad požadovanou hodnotu.

Množství dodávaného okysličovadla je dáno přenosem převodníku £ poměru, který je nutno určit v závislosti na chemické rovnici spalování a v závislosti na charakteristikách akčních členů.

Obdobně pracuje i zařízení podle obr. 2. Jediným pohonem 5 je ovládán první akční člen £ spalovaného média a současně také druhý akční člen £ okysličovadla přes převodník 7_ poměru - mechanickou převodovku, jejíž převod je nutno opět určit v závislosti na chemické rovnici spalování a charakteristikách akčních členů.

Tímto způsobem je jednak udržována teplota v peci na požadované hodnotě, jednak je v pecním prostorou udržován konstantní objem/látkové množství spalin.

Hořák £ respektive hořákové sekce a obvod £ pro nastavení regulačního rozsahu hořáku £ se seřizují při nabíhání pece ze studeného stavu do stavu technologického.

Další využití vynálezu se naskýtá u některých rotačních a vozokomorových pecí.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro automatickou regulaci pálicího režimu v palivových tunelových pecích, sestávající z čidla teploty, regulátoru a obvodu pro nastavení regulačního rozsahu hořáků, vyznačené tím, že výstup regulátoru /2/ spalovaného média je připojen současně na první pohon /5/ akčního členu /6/ spalovaného média a na vstup převodníku /7/ poměru, jehož výstup je připojen na druhý pohon /8/ akčního členu /9/ okysličovadla, přičemž první vstup regulátoru /2/ spalovaného média je připojen na čidlo /1/ teploty a druhý vstup regulátoru /2/ spalovaného média je připojen na výstup obvodu /3/ pro nastavení regulačního rozsahu hořáků /4/, jehož vstup je připojen na potrubí /10/ spalovaného média.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že převodník /7/ poměru je tvořen mechanickou převodovkou.