7.4. Автоматизация газоиспользующих установок

К газоисполъзующим установкам относятся промышленные газо­вые печи и сушильные установки, котлоагрегаты (паровые и водог­рейные), промышленные газовые воздухонагреватели (газовые кало­риферы), газовое оборудование жилых и гражданских зданий.

Рациональное сжигание газа дает значительный экономический эффект при применении автоматизированных печей новых типов с ис­пользованием передовой технологии производства. В машиностроении это нагревательные и термические печи, вагранки, сушила, техно­логические режимы которых имеют ряд особенностей, позволяющих получать изделия с определенными свойствами. В промышленности строительных материалов широко распространены газовые печи для производства керамических изделий, вяжущих веществ, цемента, плавки стекла и т.д. Основными регулируемыми величинами являются технологическая температура, разрежение или противодавление, со­отношение топливо-воздух, состав среды в рабочей камере. Для термических печей применяют программные регуляторы, нагреватель­ные печи оснащают регуляторами-стабилизаторами температуры. Ис­пользуются следящие системы для обеспечения соотношения топли­во-воздух, причем осуществляется первичное регулирование расхода воздуха с подстройкой расхода топлива [7]. Автоматика безопас­ности отсекает подачу газа при погасании пламени горелок, нару­шении тяги, прекращении дутья, недопустимом отклонении давления газа. Если температура в топке позволяет обеспечить безопасность при погасании пламени, то автоматическую отсечку газа не предус­матривают, но с уменьшением разрежения при наличии дымососов или инжекционных горелок подачу газа необходимо прекратить.

Для примера рассмотрим схему автоматизации газовой печи, представленную на рис. 7.3.

Пространство печи разделено на три зоны, в каждой из кото­рых поддерживается заданное значение температуры. Схема автома­тизации обеспечивает контроль параметров, регулирование темпера­туры и защиту печи в аварийных режимах.

Контроль

Предусматривается контроль: давления газа на входе печи и перед горелками показывающими манометрами 7 типа МТП-160;

давле­ния воздуха на входе печи и перед горелками показывающими напоромерами 8 и 9 типаНМП-52, расположенными на щите КИП; разреже­ния в печи тягонапоромером мембранным 10 типа ТНМП-52; содержа­ния СО₂ в уходящих газах переносным газоанализатором химическим 12 типа ГХП-75; температуры в зонах печи трехточечным показываю­щим и самопишущим потенциометром 11 типа КСП-026; давление газа и воздуха на входе печи, а также разрежение в зоне III контроли­руются сигнализирующими датчиками 4, 5, б соответственно типов ДН-250 (1-2), ДН-100 (1-2), ДНТ-100 (1-2).

При снижении давления газа на входе печи до Р_oтс = 0,3 кПа, воздуха до P_отс = 0,15 кПа, а разрежения до 30 Па подается сигнал на клапан отсечки газа 13 с электромагнитным приводом 13^а. Одновременно загораются соответствующие сигнальные лампы НL1 - HL4 и подается звуковой сигнал НА.

Pегулирование

Для регулирования (стабилизации) температуры в зонах I, II и III печи предусмотрены автоматические регуляторы (ПИ-регулято­ры) 1-2, 2-2, 3-2 типа РС.29.3, работающие с термопарами 1-1, 2-1, 3-1 градуировки ХА. При отклонении температуры, например, в зоне I печи, от заданной в измерительном блоке регулятора 1-2, в результате сравнения сигналов от термопары 1-1 и от задающего устройства регулятора вырабатывается сигнал ошибки, который в электронном блоке усиливается и в виде импульсов постоянного напряжения передается на трехпозиционный усилитель 1-3 типа У29 и далее на ИМ 1-4 регулирующего клапана топливо-воздух, который изменяет подачу газа и воздуха к горелкам. Через некоторое время температура в зоне I печи приближается к заданной в пределах до­пустимой ошибки регулирования.