Автоматизация вельц печи для переработки цинковых кеков (стр. 3 из 3)

Вычисляется по формуле

где α = 0,5 ^. (b₁ / b₂)

Следует учесть, что φ₀, βt + φ₀ – углы в радианах.

Формулы применимы, если выполняется равенство

0 ≤ 0,61<1 → неравенство выполняется

α = 0,5 ^. (6,12 / 25,37) = 0,12

Тогда

Вычислим значение h(t) в зависимости от времени (таблица 4).

Таблица 4 – Расчет значений h(t) в зависимости от времени

t, мин	h(t)
0	0
5	0,10
10	0,31
15	0,44
20	0,49
25	0,53
30	0,528
35	0,52
40	0,50
45	0,51
50	0,51

Переходная функция изображена на рисунке 9.

Статическая ошибка равна

Динамическая ошибка равна

Время регулирования t_Р = 16,5 мин

7 Функциональная схема системы регулирования

Рисунок 10 - Функциональная схема автоматизации

Таблица 5 – Перечень приборов для функциональной схемы

Обозначение	Наименование	Количество	Примечание
1 а	Дифференциальный манометр для дистанционной передачи давления	1
1 б	Преобразователь сигнала от дифференциального манометра	1
1 в	Показывающий и самопишущий прибор	1
1 г	Регулятор импульсный	1
1 д	Переключатель «ручное управление – автоматическое управление», включаемый после регулятора	1
1 е	Пускатель бесконтактный реверсивный для включения исполнительного механизма	1
1 ж	Исполнительный механизм привода заслонки	1

8 Назначение элементов системы и ее работа. Принцип действия измерительного преобразователя

Процесс вельцевания осуществляется в трубчатых вращающихся печах. Печь представляет собой стальной барабан, расположенный под углом 3-5 ⁰ к горизонту для того, чтобы шихта могла передвигаться при вращении барабана от верхнего конца к нижнему. Скорость вращения барабана 1-2 об/мин. По всей длине печь футруют огнеупорным кирпичем.

Печь опирается на катки, при этом обычно ее ставят на три опоры. Одна из опор совмещается с приводом печи от электродвигателя через редуктор и венечную шестерню, укрепленную на барабане печи. У нижнего разгрузочного конца печи размещают топочные устройства – мазутные или газовые горелки.

Шихту подают в верхний загрузочный конец печи через водоохлаждаемую трубу. Передвигаясь при вращении печи, шихта вступает в контакт с горячими газами, идущими противотоком, теряет влагу и нагревается. В конце верхней зоны печи шихта воспламеняется и поступает в зону возгонки. По мере продвижения к разгрузочному концу печи шихта все более обедняется цинком и свинцом.

В процессе особое внимание уделяется контролю и регулированию разряжения газов на входе в котел-утилизатор при помощи перемещения заслонки на трубопроводе вытяжного вентилятора [3].

В системах автоматического управления для измерения текущих значений величин химико-технологических процессов используются различные измерительные устройства. Средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, называют измерительным прибором. Средство измерения, вырабатывающее сигнал, в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, но не позволяющей наблюдателю осуществить непосредственное восприятие, называют измерительным преобразователем. Первичный измерительный преобразователь – тот, к которому подведена измеримая величина, передающий измерительный преобразователь – тот, который предназначен для дистанционной передачи сигнала измерительной информации.

В курсовом проекте первичным измерительным преобразователем является дифференциальный манометр для дистанционной передачи сигнала давления.

Под абсолютным давлением понимают полное давление газа на его стенки. При Р_АБС < Р_АТМ разность между ними называется разряжением

Р_h = Р_АТМ - Р_АБС

Принцип действия дифференциального манометра основан на измерении разности двух давлений. В курсовом проекте устанавливаем жидкостный дифманометр. В этом приборе измеряемое разряжение уравновешивается гидростатическим давлением столба рабочей жидкости, в качестве которой применяются ртуть, вода, спирт и др.

На рисунке 11 показана принципиальная схема U-образного дифманометра.

Рисунок 11 – Принципиальная схема U-образного дифманометра

Входной величиной является перепад давления, выходной – изменение уровня рабочей жидкости в U-образной трубке.

Промежуточным измерительным преобразователем называется элемент измерительного устройства, занимающий в измерительной цепи место после первичного преобразователя. Основное назначение промежуточного преобразователя – преобразование выходного сигнала первичного преобразователя в форму, удобную для последующего преобразования в сигнал измерительной информации для дистанционной передачи.

Показывающий и самопишущий прибор предназначен для автоматического преобразования и документальной записи на бумажной ленте с помощью карандаша результатов измерения физической величины (давления), характеризующую технологический процесс.

Устройство, с помощью которого в системах регулирования обеспечивается автоматическая поддержка технологической величины около заданного значения, называют автоматическим регулятором. Импульсный регулятор относится к регулятором прерывного действия, у которых непрерывному изменению входной величины соответствует прерывистое изменение регулирующего воздействия [2].

Пускатель бесконтактный реверсивный является усилителем сигнала управления и предназначен для включения исполнительного механизма.

Исполнительный механизм предназначен для управления регулирующим органом (заслонкой) [4].

Выводы

Система автоматизации вельц печи является устойчивой, следовательно, она может выполнять предписанные ей функции. В системе достаточно быстро устанавливается равновесие. Отрицательным показателем является большая статическая ошибка регулирования.

Список литературы

1 Каганов В.Ю., Блинов О.М., Беленький А.М. Автоматизация управления металлургическими процессами. – М.: Металлургия, 1974 – 416 с.

2 Клюев А.С., Глазов Б.В., Миндин М.Б. Техника чтения схем автоматического управления и технологического контроля. – М.: Энергия, 1977 – 296 с.

3 Полоцкий Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации. – М.: Химия, 1982 – 296 с.

4 Снурников А.П. Гидрометаллургия цинка. – М.: Металлургия, 1981 – 384 с.