Автоматизація процесу випалу в тунельній печі

4. АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЦЕСУ ВИПАЛЮВАННЯ В ТУННЕЛЬНІЙ ПЕЧІ

Автоматизація процесу випалу в тунельній печі дає значні переваги: всі регульовані параметри підтримуються біля їх оптимальних значень, тобто процес може протікати в оптимальних умовах; готові вироби виходять однакової якості; скорочується чисельність обслуговуючого персоналу.

Основні параметри тунельної печі, що регулюються: тиск газу в газопроводі, витрата газу на піч, тиск у зоні випалу, температура перед димососом, температура в зоні підігріву та випалу.

Короткий опис КВП та автоматики

Система КВП та автоматики оснащена приладами теплового контролю, автоматичного регулювання та автоматики безпеки тунельної печі.

4.1 Система КВП та А тунельної печі здійснює контроль наступних параметрів:

- температури виробів у зоні випалу – за позиціями;

- температури теплоносія, що надходить у сушило печі;

- температури відпрацьованого теплоносія у сушарці печі;

- розрядження в сушілі (поз. 1, поз. 10);

- температури у зонах тунельної печі за позиціями;

- Витрати газу на піч;

- тиск природного газу перед піччю;

- тиску первинного повітря;

- розрядження/тиску в печі за позиціями (1.10.27.44);

- Температура димових газів перед димососом;

- тиску газу та повітря перед кожним пальником.

4.2 Перелік регульованих параметрів у печі наведено у таблиці 4.1

Таблиця 4.1 Настройки тунельної печі, що регулюються.

Основний регульований параметр	Регулюючий орган	Спосіб регулювання	Основний вимірювальний прилад
Тиск газу вгазопроводі на піч	заслінка з електроприводом на газопроводі, що підводить	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Електронний напоромір ККД1 СапфірДД регулятор Р25.1.1.
Тиск повітря на горіння (первинного)	заслінка з електроприводом на підводному повітроводі	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Регулятор РП4-У НМП-100
Витрата газу на піч	заслінка з електроприводом на газопроводі, що підводить	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Електронний витратомір ДИСК 250 Сапфір 22М
Витрата газу на кожному пальнику	Кран перед кожним пальником	Вручну на місці	Витратомір ТДЖ-250
Витрата повітря на кожному пальнику	Кран перед кожним пальником	Вручну на місці	Витратомір ТДЖ-250
Розрядження на 10 позиції печі	Шибер з електроприводом перед димососом	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Електронний тягомір ККД-1 із ДКО 3702. регулятор Р25.1.1.
Температура перед димососом	Шибер із електродвигуном	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Потенціометр КПП 1с термопарою ТХА (гр. ХА(К)) Регулятор РП4-Т
Температура теплоносія у сушарці печі	Заслінка з електроприводом	Автоматично та дистанційно з щита КВП	Потенціометр КПП 1с термопарою ТХА (гр. ХА(К)) Регулятор Р25.3.2.
Розрядження у сушарі поз. 1	Шибер із механічним приводом	Вручну на місці	Електронний тягомір ККД-1 із ДКО 3702.
Температури виробів у зоні випалу поз. 10-19 та 20-25 печі.	Температура регулюється витратою газу на відповідних пальниках, як правило.стабільній витраті повітря	ІЧ-пірометр з цифровою обробкою сигналу «Термоскоп-004»

4.3 Автоматика газової безпеки здійснює відключення (відсічення) природного газу. Відсікання природного газу виконується автоматично швидкодіючим запобіжно-запірним клапаном ПКН-200, а також кнопками за місцем та дистанційно з щита КВП. Відсікання природного газу здійснюється при відхиленні від норм наступних параметрів:

- Зниження тиску газу нижче 80кгс/м 2

- Зниження тиску повітря на горіння менше 80кгс/м 2

- падіння розрядження в печі нижче 2

4.4 Світлова сигналізація передбачена у разі порушення наступних параметрів:

- Зниження тиску природного газу

- Зниження тиску повітря

- Відсутність розрядження в робочому просторі печі

Табло світлової сигналізації та дзвінок розташовані на щитах КВП та А.

4.5 Усі прилади, розміщені всередині та на щитах, оснащені написами про функціональне призначення приладу.

4.6 Вимірювання температури виробів у зоні випалу забезпечує комп'ютерна система безперервного пірометричного контролю температури виробів у процесі випалу (далі за текстом "КС" або "система").

4.6.1. Призначення системи

Призначення системи – автоматизація температурного контролю над ходом технологічного процесу випалу вогнетривів у тунельної печі. КС знімає температурні параметри садки за позиціями печі та інформує оператора-технолога про відхилення цих параметрів від норм у технологічних картах.

Система автоматичного регулювання (САР) стабілізації – температури у зоні випалу тунельної печі витратою газу.

Коб = 13 про С/% ХРО (коефіцієнт передачі об'єкта)

τоб =42 сек (час запізнення)

Тоб = 120 сек(постійна часу об'єкта)

τрег =480 сек (час регулювання)

Rд =0,62 (динамічний коефіцієнт регулювання)

ΔХвх = 9% ХРО (обурення)

Хдоп =±10 0 С (допустиме відхилення регульованого параметра)

Вибір регулятора та визначення його налаштувань.

1. Визначимо величину технологічного параметра, що стабілізується

ΔХвих =13∙100=1300 0 С

За величиною ΔХвых =1300 0 З вибираємо платино – родієву термопару ТПР – 0679.

3. Вибір типу регулятора за методом А.П.Копеловича проводиться при заданому ступені перерегулювання П=20% та коефіцієнт динамічного регулювання Rд =0,62 залежно від відношення τоб /Tоб =42/120=0,35. За графіками рис.6 [11] вибираємо регулятор, який би потрібні значення Rд =0,62 і τоб /Tоб =0,35 і за графіком рис.7 [11] перевіряємо, чи забезпечить обраний регулятор заданий час регулювання.

З графіка бачимо, що за даних Rд і τоб /Tоб можуть бути використані П-регулятор, ПІ-регулятор і ПІД-регулятор.

Перевіримо П-регулятор під час регулювання.

tрег /τпро =6, тобто. tрег =6·42=252 сек, що менше заданого значення tрег / ·Коб ∙ΔХвх (4.4.)

Хст =0,34∙13∙9=39,78 0 З, значно вище допустимого значення, тобто. П-регулятор не підходить і слід вибрати інший регулятор.

Перевіримо ПІ-регулятор під час регулювання.

tрег /τпро =13, тобто. tрег =13·42=546 сек, що більше заданого значення tрег