SU1723157A1 - System for automatic control of thermal duty of heating furnace - Google Patents
System for automatic control of thermal duty of heating furnace Download PDFInfo
- Publication number
- SU1723157A1 SU1723157A1 SU904803925A SU4803925A SU1723157A1 SU 1723157 A1 SU1723157 A1 SU 1723157A1 SU 904803925 A SU904803925 A SU 904803925A SU 4803925 A SU4803925 A SU 4803925A SU 1723157 A1 SU1723157 A1 SU 1723157A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- metal
- sensor
- inputs
- unit
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано дл . автоматического регулировани теплового режима на- гревательных печей периодического 4 действи . Целью изобретени вл етс по вышение экономичности процесса нагрева металла путем снижени расхода топлива. Система содержит датчик 6 и задатчик 7 температуры поверхности металла, блок 8 сравнени , логический блок 9, дискретный 11 и частотно-импульсный 12 модул торы, J двухпозйционный переключатель 10, регул тор 13 расхода топлива, два входа которого соответственно через дискретный 11 и частотно-импульсный 12 модул торы соединены с двум выходами двухпозиционного переключател 10, два управл ющих входа которого соединены с двум выходами логического блока 9, вход которого соединен с выходом блока 8 сравнени , входы которого соединены с выходом датчика 6 и задатчика 7 температуры поверхности металла. Информационный вход двухпозиционного переключател 10 соединен- с выходом блока 3 сравнени . 1 з.п.ф-лы, 2 ил. у ЈThe invention relates to metallurgy and can be used for. automatic regulation of the thermal mode of heating furnaces of periodic 4 actions. The aim of the invention is to improve the efficiency of the process of heating the metal by reducing fuel consumption. The system contains a sensor 6 and a setpoint 7 of metal surface temperature, a unit 8 of comparison, a logic unit 9, discrete 11 and frequency-pulse 12 modulators, J two-position switch 10, fuel consumption regulator 13, two inputs of which are respectively through discrete 11 and frequency pulse 12 modulators are connected to two outputs of a two-position switch 10, two control inputs of which are connected to two outputs of a logic unit 9, whose input is connected to the output of comparison unit 8, whose inputs are connected to output d tchika 6 and 7 the set point temperature of the metal surface. The information input of the on-off switch 10 is connected to the output of the comparison unit 3. 1 hp ff, 2 ill. y
Description
eteeVeteeV
Изобретение относитс к металлургии и может быть использовано дл автоматичекого регулировани теплового режима на- гревательных печей периодического ействи .The invention relates to metallurgy and can be used for the automatic regulation of the thermal regime of periodical heating furnaces.
Известна система регулировани теплового режима в нагревательной печи, содержаща датчик температуры, установленный в зоне регулировани температуры, регул оры температуры и соотношени расходов топлива и воздуха и исполнительные механизмы подачи топлива и воздуха.A known system for controlling thermal conditions in a heating furnace, comprising a temperature sensor installed in a temperature control zone, temperature controllers and a ratio of fuel and air consumption, and executive mechanisms for supplying fuel and air.
Недостатком известной системы вл етс отсутствие текущей информации о фактическом нагреве металла, т.е. тепловом потоке, поглощаемом металлом, что приводит к перерасходу топлива.A disadvantage of the known system is the lack of current information on the actual heating of the metal, i.e. heat flux absorbed by the metal, which leads to excessive fuel consumption.
Наиболее близка к предлагаемой систе- ма автоматического регулировани теплового режима нагревательной печи, содержаща задатчик и датчик регулируемого параметра, например, температуры печи, дифференциатор, вход которого соединен с выходом датчика температуры, первый , сумматор,-входы, которого соединены с задатчиком и датчиком температуры печи, а выход через регул тор температуры печи - с исполнительным механизмом регулировочного клапана расхода топлива, второй сумматор, входы которого соединены с выходами дифференциатора и за датчика температуры , а выход через регул тор расхода воздуха соединен с исполнительным механизмом регулировочного клапана расхода воздуха.Closest to the proposed system of automatic control of the thermal mode of a heating furnace, containing a setpoint sensor and an adjustable parameter, for example, a furnace temperature, a differentiator, the input of which is connected to the temperature sensor output, the first, adder, inputs, which are connected to the setpoint sensor furnace, and the output through the furnace temperature controller with the actuator of the fuel consumption control valve, the second adder, the inputs of which are connected to the outputs of the differentiator and The temperature sensor and the outlet through the air flow regulator are connected to the actuator of the air flow control valve.
Однако данна система не содержит датчиков информации о количестве тепла, получаемого металлом, поэтому регулирование теплового режима проводитс неэкономично и ведеУ к перерасходу топлива. ..However, this system does not contain sensors of information on the amount of heat produced by the metal, therefore, the regulation of the thermal regime is uneconomical and leads to excessive fuel consumption. ..
Цель изобретени -повышение экономичности процесса нагрева металла путем снижени расхода топлива.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the metal heating process by reducing fuel consumption.
Указанна цель достигаетс тем, что система автоматического регулировани теплового режима нагревательной печи, содержаща задатчик и датчик теплопогло- щени металла, два блока сравнени , первые входы которых соединены с выходом датчика тёплопоглощени металла, а вторые - с выходом задатчика, выход второго блока сравнени соединен с регул тором расхода воздуха, дополнительно содержит датчик и задатчик температуры поверхности металла, третий блок сравнени , логический блок, дискретный и частотно-импульсный модул тор, двухпози- ционный переключатель, регул тор расхода топлива, два входа которого через соответственно дискретный и частотно-импульсный модул торы соединены с двум выходами двухпозйционного переключател , два управл ющих входа которого соединены с двум выходами логического блока, вход которого соединен с выходом третьего блока сравнени , вход которого соединены с выходом датчика и задагчика температуры поверхности металла, информационный вход двухпозйционного переключател соединен с выходом первого блока сравнени .This goal is achieved by the fact that the automatic control system of the heating mode of the heating furnace, comprising a setting device and a metal heat absorption sensor, two comparison units, the first inputs of which are connected to the output of the metal heat absorption sensor, and the second comparison unit is connected to air flow controller, additionally contains a metal surface temperature sensor and unit, a third comparison unit, a logic unit, a discrete and pulse frequency modulator, a two-position a switch, a fuel consumption regulator, two inputs of which through discrete and frequency-pulse modulators, respectively, are connected to two outputs of a two-position switch, two control inputs of which are connected to two outputs of a logic unit, whose input is connected to the output of a third comparison unit, whose input connected to the output of the sensor and the set point of the metal surface temperature; the information input of the two-position switch is connected to the output of the first comparison unit.
Датчик-тепломер представл ет собой физическую модель нагрева металла, в цен тре образца, выполненного из того же металла , что и нагреваемый, установленаA heat sensor is a physical model of heating a metal, at the center of a sample made of the same metal as the heated one
термопара, датчик не требует дополнительной градуировки и формирует сигнал по теплопоглощению q0rrr f () . Датчик-тепломер устанавливаетс на уровне нагреваемого металла.thermocouple, the sensor does not require additional calibration and generates a signal for heat absorption q0rrr f (). A heat meter is installed at the level of the metal being heated.
Предлагаема система отличаетс наличием новых элементов; блока сравнени ,ло- гического блока, дискретного модул тора, частотно-импульсного модул тора, двухпозйционного переключател , датчика и задатчика поверхности металла.The proposed system is characterized by the presence of new elements; Comparison unit, logic unit, discrete modulator, pulse frequency modulator, dual position switch, metal surface sensor and setting unit.
Предлагаемое устройство дл регулировани теплового режима нагревательной печи позвол ет оценить текущее теплопог- лощение металла и вести нагрев по заданной программе q0ni f (т) , формиру регулирующее воздействие с минимальными потер ми топлива.The proposed device for regulating the thermal regime of a heating furnace allows one to estimate the current heat absorption of the metal and to conduct heating according to a given program q0ni f (t), forming a regulating effect with minimal fuel loss.
На фиг,1 представлена блок-схема системы регулировани теплового режима; на .Fig. 1 is a block diagram of a thermal control system; on .
- фиг.2 - временные диаграммы работы системы АСР....- figure 2 - timing charts of the system ASR ....
Система содержит датчик-тепломер 1, состо щий из тепломера и дифференциатора , вход которого соединен с выходом тепломера , а выход вл етс выходом датчика тёплопоглощени металла; задатчик тепло- поглощени 2; два блока 3 и 4 сравнени , первые входы которых соединены с выходом датчика 1 тёплопоглощени металла, аThe system includes a sensor-calorimeter 1, consisting of a calorimeter and a differentiator, the input of which is connected to the outlet of the calorimeter, and the output is the output of a metal heat-absorption sensor; heat absorption setpoint 2; two blocks 3 and 4 of the comparison, the first inputs of which are connected to the output of the sensor 1 of the heat absorption of the metal, and
вторые входы - с выходом задатчика 2 тёплопоглощени , выход блока 4 сравнени соединён с регул тором 5 расхода воздуха; датчик 6 и задатчик 7 температуры поверхности металла, блок 8 сравнени , логический блок 9, дискретный модул тор 11, частотно-импульсный модул тор 12,двухпо- зиционный переключатель 10, регул тор 13 расхода топлива, два входа которого через соответственно дискретный модул тор 11 иthe second inputs are with the output of the setpoint adjuster 2 of the heat absorption, the output of the comparison unit 4 is connected to the air flow regulator 5; sensor 6 and unit 7 of metal surface temperature, unit 8 of comparison, logic unit 9, discrete modulator 11, frequency-pulse modulator 12, two-position switch 10, fuel consumption regulator 13, two inputs of which through a discrete modulator 11 and
частотно-импульсный модул тор 12 соединены с двум выходами двухпозйционного переключател 10, два управл ющих входа которого соединены с двум выходами логического блока 9, вход которого соединен сpulse frequency modulator 12 is connected to two outputs of two-position switch 10, two control inputs of which are connected to two outputs of logic unit 9, the input of which is connected to
выходом блока 8 сравнени , входы которого соединены с выходом датчика 6 и за датчика 7 температуры поверхности металла, информационный вход двухпозиционного переключател 10 соединен с выходом блока 3 сравнени .the output of the comparison unit 8, the inputs of which are connected to the output of the sensor 6 and behind the sensor 7 of the metal surface temperature, the information input of the two-position switch 10 is connected to the output of the comparison unit 3.
Работу системы автоматического регулировани рассмотрим, использу временные диаграммы фиг.2.The operation of the automatic control system will be considered using the time diagrams of FIG. 2.
На фиг.2а дан график изменени расхода топлива Вт f (t) в. период нагрева .и выдержки металла. На фиг.2б изображена зависимость теплопоглощени металла от времени нагрева металла qM3afl f (г), за- даваема задатчиком 2 временна программа , полученна предварительным технико-экономическим расчетом на ЭВМ по стандартной программе по минимуму стоимости операций нагрева металла при минимальном расходе топлива; qMTv f (т)-текущее теплопоглощение металла, замер емое датчиком-тепломером 1; Ј qMTeic (т)рмзаА (Т)-разность текущего и заданного теплопоглощени . На фиг.2в представле- на работа исполнительного механизма, когда он работает с увеличением расхода топлива с посто нной скоростью (включен на увеличение), стоит на месте (отключен), работает с уменьшением расхода топлива (включен на уменьшение). На фиг.2г даны графики изменени температуры поверхности металла i(R,r) f (т), теплового центра металла t(0, i) f (ту в период нагрева и максимальное значение поверхности ме- талла t(R, т) - 1макс в период выдержки; ДТ - заданный перепад температур по сечению металла.Fig. 2a shows a graph of the change in fuel consumption W f (t) c. heating period and metal exposure. Fig. 2b shows the dependence of metal heat absorption on the heating time of the metal qM3afl (g), the time program assigned by the setting device 2, obtained by preliminary technical and economic calculations on a computer using a standard program for minimizing the cost of metal heating operations with minimal fuel consumption; qMTv f (t) is the current heat absorption of the metal, measured by the sensor-calorimeter 1; Ј qMTeic (t) PMaA (T) difference of the current and given heat absorption. Fig. 2c shows the operation of the actuator, when it works with an increase in fuel consumption at a constant speed (enabled to increase), stands still (disconnected), works with a decrease in fuel consumption (enabled to decrease). Fig. 2d shows graphs of changes in the temperature of the metal surface i (R, r) f (t), the thermal center of the metal t (0, i) f (that during the heating period and the maximum value of the metal surface t (R, t) - 1max in the period of exposure; DT - specified temperature difference over the cross section of the metal.
Система работает следующим образом.The system works as follows.
Сигнал датчика температуры поверхно- сти металла 6t(R, т ) поступает на блок 8 сравнени . При температуре поверхности металла меньше максимальной заданной t(R,r)tMaKc логический блок 9 через двухпо- зиционный переключатель 10 подключает сигнал разности текущего теплопоглощени (полученного от датчика 1) и заданного теплопоглощени (полученного от задатчика 2) е - дмек (т) - дйад (т) к входу дискрет- ного модул тора 11. При непрерывном изменении величины разности е сигнал на входе дискретного модул тора 11 по вл ёт- The signal of the metal surface temperature sensor 6t (R, t) goes to the comparison unit 8. When the metal surface temperature is less than the maximum set t (R, r) tMaKc, logic unit 9 connects the signal of the difference between the current heat absorption (obtained from sensor 1) and the given heat absorption (obtained from setpoint 2) e - dmec (t) - through a two-position switch 10. dyad (t) to the input of the discrete modulator 11. With a continuous change in the magnitude of the difference e, the signal at the input of the discrete modulator 11 appears
с в момент Дт| при изменении знака ее + на -. Регул тор 13 расхода топлива увеличивает подачу топлива, а регул тор 5 расхода воздуха увеличивает соответственно подачу воздуха. Увеличение подачи топлива и воздуха происходит до тех порc at the time of dt | when changing its sign + to -. The fuel flow controller 13 increases the fuel supply, and the air flow controller 5 increases the air flow accordingly. An increase in the supply of fuel and air takes place until
(момент Атг фиг.2а), пока знак разности t не изменитс на противоположный (фиг.2б). Принтом сигнал на входе в регул тор 13 расхода топлива равен нулю (импульсный механизм (ИМ) отключен фиг.2в), регул тор расхода топлива и регул тор расхода воздуха наход тс в неподвижном состо нии, обеспечива посто нный расход топлива и воздуха. Далее цикл повтор етс до достижени заданной максимальной температуры поверхности металла гМакс (фиг.2г). При t(R,r ) t-макс логический блох 9 через двух- позиционный переключатель 10 подключает сигнал разности текущего и заданного теплопоглощени Ј ко входу частотно-импульсного модул тора 12. Регул тор 13 расхода топлива уменьшает подачу топлива, а регул тор 5 расхода воздуха уменьшает подачу воздуха (ИМ включен на уменьшение фиг.2в). При непрерывном изменении величины разности е сигнал на реверс исполнительного механизма по вл етс только в(moment Atg of fig. 2a) until the sign of the difference t changes to the opposite (fig. 2b). The print signal at the input to the fuel consumption regulator 13 is zero (the impulse mechanism (IM) is turned off in Fig. 2b), the fuel consumption regulator and the air consumption regulator are stationary, providing constant fuel and air consumption. Then the cycle is repeated until the specified maximum surface temperature of the metal is max (fig. 2d). At t (R, r) t-max logical flea 9 through a two-position switch 10 connects the signal of the difference between the current and the specified heat absorption Ј to the input of the frequency-pulse modulator 12. The fuel consumption regulator 13 reduces the fuel supply, and the flow regulator 5 air reduces the flow of air (MI is enabled to reduce figv). With a continuous change in the magnitude of the difference e, the signal for reversing the actuator appears only in
момент Дг|1 (фиг,2а) при изменении знака разности е с + на -, при этом регул тор 13 расхода топлива увеличивает подачу топлива (фиг.2 в), а регул тор 5 расхода воздуха увеличивает подачу воздуха. При изменении знака ЕС - на + в момент времениmoment Dg | 1 (fig. 2a) when changing the sign of the difference e с + on -, while the fuel consumption controller 13 increases the fuel supply (figure 2 c), and the air consumption controller 5 increases the air supply. When changing the sign of the EU - to + at time
Atf осуществл етс реверс исполнительного механизма регул торов расхода топлива и воздуха и. далее цикл повтор етс до достижени заданного перепада температур по сечению металла AT (фиг,2г).Atf carried out the reverse of the actuator controls fuel consumption and air and. then the cycle is repeated until a predetermined temperature difference is reached over the cross section of the metal AT (Fig. 2d).
Использование предлагаемой системы регулировани теплового режима нагрева: тельной печи позвол ет учесть количество тепла, идущего на нагрев металла, т.е. осуществл ть по параметру, отражающему динамику внутреннег о нагрева - тепловому потоку, поглощенному металлом (теплопрг- лощение)9оат f т, следствием чего вл етс снижение расхода топлива.The use of the proposed system for regulating the thermal regime of a heating furnace allows one to take into account the amount of heat used to heat the metal, i.e. Carry out according to the parameter reflecting the dynamics of internal heating — the heat flux absorbed by the metal (heat resistance) 9 oF f t, which results in a reduction in fuel consumption.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и FORUMAWLAH AND ISLANDS
...- 1. Система автоматического регулировани теплового режима нагревающей печи , содержаща задатчик и датчик еплопоглощени металла, два блока сравнени , первые входы которых соединены с выходом датчика теплопоглощени метала , а вторые-с выходом задатчика, выход второго блока сравнени соединен с регул ором расхода воздуха, отличающа с ем, что, с целью сокращени расхода топива , она снабжена датчиком и задатчиком...- 1. The system of automatic control of the thermal mode of the heating furnace, comprising a setting device and a metal heat absorption sensor, two comparison units, the first inputs of which are connected to the output of the heat absorption metal sensor, and the second - with the output output of the setting device, the output of the second comparison unit is connected to the controller air flow, which is different with it, that, in order to reduce the consumption of topo, it is equipped with a sensor and a control device
емпературы поверхности металла, третьим блоком сравнени , логическим блоком, дискретным и частотно-импульсным модул торами , двухпозиционным переключателем,temperature of the metal surface, the third unit of comparison, a logic unit, discrete and pulse frequency modulators, a two-way switch,
регул тором расхода топлива, два входа которого через соответственно дискретный и частотно-импульсный модул торы соедине ны с двум выходами двухпозиционного переключател , два управл ющих входа которого соединены с двум выходами логического блока, вход которого соединен с выходом третьего блока сравнени , входы которого соединены с выходами датчика и задатчика температуры поверхности метал&rl ПериоЗ нагреваfuel consumption regulator, two inputs of which are connected via two discrete and two-position switch, two control inputs of which are connected to two outputs of the logical unit, the input of which is connected to the output of the third reference unit, respectively, through discrete and frequency-pulse modulators, respectively sensor outputs and setpoint for metal surface temperature & rI period heating
ла, информационный вход двухпозиционного переключател соединен с выходом первого блока сравнени .The information input of the two-position switch is connected to the output of the first comparison unit.
2. Система по п. 1, отличающа с тем, что датчик теплопоглощени металла содержит тепломер.и дифференциатор, вход которого соединен с выходом тепломера , а выход вл етс выходом датчика теп-, лопоглощени металла.2. The system of claim 1, wherein the heat absorption sensor of the metal contains heat meters and a differentiator, the input of which is connected to the heat meter output, and the output is the output of the heat absorber sensor of the metal.
Период нагрева Heating period
уменьшениеdecrease
ПериодPeriod
быдерткиbydertki
Tffi&TmiKtTffi & TmiKt
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904803925A SU1723157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for automatic control of thermal duty of heating furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904803925A SU1723157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for automatic control of thermal duty of heating furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1723157A1 true SU1723157A1 (en) | 1992-03-30 |
Family
ID=21502741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904803925A SU1723157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for automatic control of thermal duty of heating furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1723157A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-19 SU SU904803925A patent/SU1723157A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Каганов В.Ю., Блинов О.М. и др. Автоматизаци управлени металлургическими процессами. М.: Металлурги , 1974, с.119- 142. Авторское свидетельство СССР № 1183811, кл. F 27 D19/00,1985. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1321836B1 (en) | Controller, temperature controller and heat processor using same | |
| US4456055A (en) | Automotive air conditioner having coating power control device | |
| JPS5834135A (en) | Method and system for controlling multi-region reheating furnace | |
| SU1723157A1 (en) | System for automatic control of thermal duty of heating furnace | |
| EP1310746B1 (en) | Device and method for control of fluid heater | |
| JPH0160740B2 (en) | ||
| SU1470792A1 (en) | Method of controlling metal-heating | |
| JPH02183734A (en) | Setting of mean of supply temperature for heating medium and circuit for executing the same | |
| SU1107347A2 (en) | Device for adjusting heat mode of methodical induction plant | |
| JPH0345853A (en) | Hot water feeding control device | |
| SU620798A1 (en) | Method of automatic control of heat-exchange apparatus | |
| US4127257A (en) | Process for operating a plurality of regenerative hot blast stoves for supplying hot blast to a blast furnace | |
| JPS5831373B2 (en) | Temperature control method and device for continuous strip heat treatment furnace | |
| SU1530788A1 (en) | Method of controlling mine air heater units | |
| SU1577081A2 (en) | Device for controlling thermal conditions of methodic induction unit | |
| JPH01252819A (en) | Combustion device | |
| JPS5833053A (en) | Controlling device of water heater | |
| JPH02267453A (en) | Hot water supplying device | |
| SU691662A1 (en) | Method of automatically controlling thermal conditions in a slit furnace | |
| RU2157133C2 (en) | Cryosurgical apparatus | |
| SU623559A1 (en) | Method and apparatus for automatic control of evaporating plant operating duty | |
| SU1677064A1 (en) | Device for control of heat conditions of blast furnace hearth | |
| JPS58158443A (en) | Control device for hot water supply apparatus | |
| SU1754479A1 (en) | Device for automatic control of temperature mode of pressing equipment | |
| JPS6235575B2 (en) |