Регулирование температуры материала в зоне кальцинирования

Назначение системы. Регулирование температуры материала в зоне кальцинирования предназначено для стабилизации качества обжига клинкера и осуществляется путем воздействия на подачу газообразного топлива в зависимости от показания термопары, измеряющей температуру материала в зоне кальцинирования. Для регулирования рекомендуется использовать серийно выпускаемую в настоящее время аппаратуру.

Принцип действия. В основу работы системы регулирования положена зависимость между температурой материала в зоне кальцинирования и количеством топлива, которое необходимо ввести в печь для поддержания указанной температуры на заданном значении, обеспечивающем нормальную подготовку материала на подходе к зоне спекания.

Регулятор осуществляет статическое регулирование путем изменения подачи топлива пропорционально изменению температуры в зоне кальцинирования.

В системе регулирования температуры материала в зоне кальцинирования предусматриваются: ограничение изменения количества топлива, поступающего в печь, при снижении содержания кислорода в отходящих газах менее 0,8%, а также коррекция по температуре в зоне спекания.

На вход регулятора подается обратная связь по расходу топлива.

Схема регулирования и ее работа. Структурная схема автоматического регулирования температуры в зоне кальцинирования приведена на рис. 2.20.

Регулятор Т_з.к состоит из термопары с преобразователем стандартного сигнала, ключа выбора режима работы для переключения с автоматического регулирования на ручное управление, ключа для дистанционного управления заслонкой, магнитного усилителя, исполнительного механизма, поворотно-регулирующей заслонки, дистанционного указателя положения, электронного регулятора, и дифманометра с преобразователем стандартного сигнала.

Измерительный блок регулятора будет в равновесии (напряжение на выходе равно нулю), когда показания термопары и расход газа находятся в заданном соотношении. При нарушении соотношения на выходе измерительного блока появляется напряжение разбаланса, пропорциональное величине рассогласования. Электронный блок усиливает сигналы до величины, необходимой для управления исполнительным механизмом. Направление действия исполнительного механизма зависит от знака рассогласования.

Перемещение регулирующей заслонки будет производиться импульсами до тех пор, пока алгебраическая сумма сигналов датчиков не будет компенсирована напряжением корректирующего моста (мост, образованный корректором и задатчиком);

Схема предусматривает дистанционное управление исполнительным механизмом.

Настройка регулятора. Определение исходных данных для настройки регулятора производится на заводе отдельно для каждой печи.

Величина пульсации параметра Т_з.к может быть найдена после установки термопары в кармане.

Диапазон изменения регулируемой величины устанавливается из диаграммы записи Т_з.к при ручном управлении процессом.

По диаграммам записи Т_з.к за 5 - 10 последних суток устанавливается минимальное и максимальное значение этого параметра (Тз.к_min и Тз.к_max).

Диапазон изменения расхода газообразного топлива определяется из записи диаграмм расхода топлива (G_г) при ручном управлении процессом. Аналогично по диаграммам (тем же, что и для Т_з.к) за 5 - 10 суток определяется расход газа минимальный Gг_min и максимальный Gг_rmax.

Величина обратной связи δ находится по формуле

δ = (Тз.к_max - Тз.к_min) / [0,75 (Gг_rmax - Gг_min)]

Параметрами настройки регулятора являются:

— зона нечувствительности;

— диапазон изменения жесткой обратной связи;

— цена деления задатчика;

— диапазон изменения расхода топлива;

— скорость регулирования;

— время изодрома;

— скорость гибкой обратной связи.

Зона нечувствительности устанавливается исходя из величины пульсации Т_з.к.

Жесткая обратная связь, как указывалось выше, подается от дифманометра, включенного параллельно с дифманометром, работающим в качестве первичного прибора расходомера. Индукционный датчик дифманометра образует совместно с измерительной обмоткой силового трансформатора мост переменного тока, в диагональ которого включен потенциометр «Чувствительность». Величина жесткой обратной связи определяется положением ручки чувствительности моста R_о.с.

Цена деления задатчика выбирается такой, чтобы при изменении положения ручки задатчика на одно деление количество топлива, подаваемого в печь, изменилось примерно на 2% от среднего.

Максимальное и минимальное значения расхода топлива (регулируемый диапазон при дистанционном управлении) устанавливаются конечными выключателями, встроенными в исполнительный механизм. Путевые выключатели выставляют аналогично конечным с уменьшением зоны регулирования по сравнению с конечными выключателями по верхнему значению на 15, по нижнему — на 25 %.

Скорость регулирования следует устанавливать минимально возможной. Различную угловую скорость поворотной заслонки можно получить изменением длины рычагов.

Правильный выбор времени изодрома и скорости гибкой обратной связи улучшает динамику процесса. Эти параметры определяют путем подбора так, чтобы обеспечить минимальное время переходного процесса. Паузы между отработками должны быть по возможности более длинными. Такая настройка регулятора обеспечивает хорошую динамику переходного процесса и нормальный режим работы двигателя исполнительного механизма.