ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 114
Скачиваний: 0
Динамические параметры кольцевой печи трубопрокатного агрегата 250-1 АзТЗ как объекта регулирования температуры
|
|
|
|
ПрОНЗОО- |
|
|
Показатели |
|
|
Наименование |
опыта |
днтель- |
/о. |
0. |
|
k л , |
|
|
ность |
_ и _ |
||||||
|
|
|
|
печи, |
се к |
с е к |
ѳ |
об |
|
|
|
|
т /ч |
|
|
г р а д / м ^ / ч |
|
Изменение |
расхода газа |
30 |
20 |
182 |
0,11 |
0,048 |
||
35 |
22 |
175 |
0,125 |
0,047 |
||||
на |
1-м участке . . . . |
20 |
19 |
194 |
0,098 |
0,050 |
||
|
|
|
|
15 |
18 |
203 |
0,089 |
0,051 |
Влияние на 2-і'і участок . |
30 |
25 |
202 |
0,123 |
0,024 |
|||
|
» |
3-й |
» |
30 |
32 |
290 |
0,11 |
0,017 |
Изменение |
расхода газа |
30 |
26 |
212 |
0,123 |
0,53 |
||
на |
2-м участке . . . . |
20 |
24 |
210 |
0,114 |
0,057 |
||
|
|
|
|
12 |
20 |
190 |
0,105 |
0,060 |
Влияние на 1-і'і участок . |
20 |
35 |
150 |
0,232 |
0,024 |
|||
|
» |
3-і'і |
» |
20 |
42 |
280 |
0,15 |
0,03 |
Изменение |
расхода газа |
35 |
26 |
220 |
0,117 |
0,067 |
||
на |
3-м участке . . . . |
30 |
25 |
212 |
0,118 |
0,074 |
||
|
|
|
|
27 |
24 |
256 |
0,094 |
0,079 |
Влияние на 2-й участок . |
27 |
35 |
260 |
0,135 |
0,035 |
|||
|
» |
4-й |
» |
27 |
30 |
258 |
0,16 |
0,045 |
|
» |
5-й |
» |
27 |
48 |
228 |
0,21 |
0,026 |
Изменение |
расхода газа |
32 |
25 |
240 |
0,104 |
0,085 |
||
па |
4-м участке . . . . |
20 |
30 |
220 |
0,136 |
0,102 |
||
|
|
|
|
15 |
20 |
211 |
0,95 |
0,113 |
Влияние на 3-й участок . |
32 |
30 |
300 |
0,1 |
0,033 |
|||
|
» |
5-й |
» |
32 |
30 |
240 |
0,125 |
0,047 |
|
» |
6-й |
» |
32 |
28 |
320 |
0,088 |
0,037 |
Изменение |
расхода газа |
30 |
25 |
270 |
0,0925 |
0,036 |
||
на |
5-м участке . . . . |
20 |
27 |
250 |
0,108 |
0,107 |
||
|
|
|
|
15 |
28 |
243 |
0,115 |
0,123 |
Влияние на 4-й участок . |
30 |
32 |
240 |
0,133 |
0,027 |
|||
|
» |
6-й |
» |
30 |
30 |
310 |
0,97 |
0,041 |
Изменение |
расхода газа |
22 |
18 |
204 |
0,88 |
0,113 |
||
па |
6-м участке . . . . |
30 |
22 |
220 |
0,1 |
0,02 |
||
|
|
|
|
15 |
17 |
188 |
0,086 |
0,133 |
Влияние на 5-н участок |
22 |
28 |
272 |
0,1 |
0,044 |
|||
Динамические параметры кольцевой печи трубопрокатного стана 140 РМЗ как объекта регулирования температуры
Наименование опыта
Изменение расхода газа на 1-м участке . . . .
Изменение расхода газа на 3-м участке . . . .
Влияние на 2-іі участок .
Изменение расхода газа на 4-м участке . . . .
Влияние на 3-й участок .
»5-іі »
Изменение расхода газа на 2-м участке . . . .
Изменение расхода газа на 5-м участке . . . .
Влияние на 4-іі участок .
»6-й »
Изменение расхода газа на 6-м участке . . . .
Влияние на 5-й участок .
Произ |
|
|
Показатели |
|
|
води- |
|
|
|
|
-чО |
тель- |
« |
Sd |
|
|
|
ность |
|
ns |
o'"^ |
||
печи, |
|
«u |
|
• ro ti |
|
т/ч |
|
Œ5 |
- î| œ |
\o a |
0 a 0 |
|
|
-«° S-ü |
|||
20 |
34 |
202 |
0,168 |
0,156 |
3,3 |
12 |
36 |
216 |
0,167 |
0,21 |
3 ,5 |
25 |
42 |
276 |
0,152 |
0,28 |
2 |
15 |
40 |
250 |
0,16 |
0,31 |
2 ,5 |
25 |
44 |
232 |
0,19 |
0,077 |
0,545 |
22 |
37 |
200 |
0,185 |
0,303 |
3 ,2 |
12 |
40 |
182 |
0,22 |
0,374 |
4,4 |
22 |
50 |
248 |
0,203 |
0,049 |
0,66 |
22 |
36 |
244 |
0,147 |
0,08 |
і,іб |
17 |
35 |
238 |
0,155 |
0,286 |
3 ,3 |
10 |
39 |
201 |
0,194 |
0,31 |
3,5 |
22 |
29 |
245 |
0,118 |
1,2 |
10,5 |
15 |
30 |
222 |
0,135 |
1,35 |
12,8 |
22 |
43 |
230 |
0,182 |
0,114 |
1 |
22 |
38 |
198 |
0,192 |
0,193 |
1,7 |
19 |
30 |
210 |
0,143 |
1,62 |
10 |
15 |
32 |
240 |
0,133 |
1,8 |
11,2 |
19 |
36 |
226 |
0,16 |
0,33 |
2 |
поэтому нет необходимости анализировать их по отдель ности, достаточно проанализировать один узел, наиболее подверженный возмущениям по нагрузке и по заданию.
Объекты стабилизации температуры могут быть ап проксимированы уравнениями, представляющими собой последовательное соединение двух звеньев — инерцион ного звена первого порядка и звена чистого запаздыва ния, т. е.
®^вых С^) Н- -^вых С^) ~ Кб ^ВХ 0" 0. |
(II"1) |
где Ѳ— постоянная времени инерционного звена.
Выбор закона регулирования для такого рода объек тов не представляет трудности.
Сжигание топлива характеризуется или анализом продуктов сгорания, или температурой факела. В коль цевых печах осуществить анализ продуктов сгорания воз можно только на участках зоны выдержки (при положи тельном давлении на уровне пода), так как в любой дру гой зоне продукты сгорания содержат отходящие газы не только этой, но и соседней с ней зоны, поэтому ис пользование импульса по анализу газов в системе управ
|
|
|
|
Ог,% |
ления |
режимом |
горения |
не |
|||
|
|
|
|
представляется возможным. |
|||||||
|
|
r |
1 |
J |
На рис. 8 представлен гра |
||||||
12 3 0 |
|
фик зависимости |
температуры |
||||||||
|
/ !.. / \ |
|
в зоне выдержки и содержания |
||||||||
1280 |
2 |
кислорода |
в продуктах сгора |
||||||||
|
г і |
|
ния от коэффициента |
избытка |
|||||||
|
__ і_ |
1.S |
воздуха. Температуру |
измеря |
|||||||
|
V |
V |
ли радиационным |
пирометром |
|||||||
|
а по задатчику |
ПРК-600, визированным на дно |
|||||||||
|
|
Рис. 8 |
|
карбофраксового |
стакана, уто |
||||||
|
|
|
пленного в рабочее пространст |
||||||||
Зависимость температуры в зоне |
во на 60—80 мм и установлен |
||||||||||
выдержки и содержания |
кисло |
||||||||||
рода в |
продуктах сгорания от |
ного |
по |
кольцевой оси свода |
|||||||
коэффициента |
|
избытка |
воздуха |
печи |
над |
предпоследней |
на |
||||
|
|
|
|
|
ружной |
горелкой. Измеренная |
|||||
таким образом температура наиболее полно характери зует результат сгорания в кольцевых печах. В этом слу чае меньше сказываются помехи (измерить непосредст венно температуру факела без существенных помех все еще затруднителы-^.
Экстремальные зависимости температуры от коэффи циента избытка воздуха определены на всех участках горения при различных производительностях печи и раз личных расходах топлива. На рис. 9 приведены экспери ментальные экстремальные зависимости для двух участ ков горения, снятые на кольцевой печи агрегата 250-1 АзТЗ, при разных производительностях. Как видно из приведенных кривых, смещение коэффициента избытка воздуха, при котором достигается экстремальная темпе ратура на участке, говорит о том, что экстремальное ре гулирование в этих условиях наиболее эффективно.
Кроме статических характеристик, определены и ди намические характеристики объектов управления режн-
мом горения il по ним построены частные характеристи ки и годографы АФХ, которые можно использовать для расчета систем управления. Анализ этих характеристик совместно с анализом частотных характеристик объектов управления температурным режимом показал, что пос ледние являются низкочастотным фильтром по отноше нию к объектам управления режимом горения (соотно шения), так как частоты среза соответственно равны.
юср = 0.01-ч- 0,06 рад’сек;
_1_і____ ч . |
I |
1,3 |
I I ___ ___ |
_____и ______и___ ___ 1 1_ |
|||||||||
0,9 |
1 |
1,1 |
1,? |
1,Ь |
1,5а |
0,3 |
1 |
1.1 |
1,2 |
1,3 |
1,Ь |
а |
|
Рнс. 9
Экстремальные зависимости температуры горения от коэффициента из бытка воздуха для двух участков:
о — I участок; б — II участок; / — P min=l7 г/ч; 2 — Р Ср=32 г/ч; 3 — РтаХ= =50 т/ч
Следовательно, системы управления температурным режимом и режимом горения можно рассматривать как независимые при соответствующих их настройках. Одно временно нужно отметить, что динамические и стати ческие характеристики объектов управления режимом горения в кольцевых печах мало отличаются от тех же характеристик методических печей и, следовательно, си стемы управления режимом горения в кольцевых печах могут быть описаны теми же уравнениями, которые дей ствительны для методических печей.
3. ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗАГОТОВКЕ
ПЕРЕД ЕЕ ПРОКАТКОЙ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ СТАНА
Разработка системы управления температурным ре жимом по минимальному отклонению температуры от за данного значения, связанная с большими затратами, мо
жет потерять свои преимущества, если не будет поддер живаться постоянство времени транспорта металла от каждой печи к стану [31].
Размеры теплопотерь и перераспределение темпера туры на поверхности и внутри металла могут быть оп ределены решением уравнений теплопроводности при ус ловии изотермического охлаждения на воздухе [32]
Ê L |
(И-2) |
дх |
|
где At— перепад температур между поверхностью ме талла и окружающей средой.
Для малых перепадов температур Д^*=100 град ве личины а и X могут быть приняты постоянными. Величи на теплопотерь стенки размером yz2S за время t от на чала охлаждения определяется выражением
t_ |
— , hS |
(ІІ-З) |
|
ta |
|||
S* |
|
где t— время;
25 — толщина металла;
Значения функции , hS^ даются в виде графи
ков [32]. Величину начальных теплопотерь без учета кон векции можно определить по закону излучения
t |
|
(П-4) |
где |
FH— площадь излучения; |
|
|
с* — постоянная |
лучеиспускания; |
|
Т — абсолютная |
температура. |
Если пренебречь величиной члена ^ ^ - j4 в уравне
нии (П-4), то, как это предлагает Бровман [33], время, в течение которого температура металла изменится на величину А Т = Т 1—Т2, можно определить из выражения
|
ІО8me |
т. |
|
t = |
fd T _ |
(Н-5) |
|
Fnа |
.) Т*’ |
||
|
|
ТI |
|