Проектирование участка обжига цинкового концентрата в печах кипящего слоя, производительностью 100 тыс.т/год с комплексом природоохранных мероприятий, страница 30

Расход воздуха определяется с помощью расходомеров. В качестве первичных приборов устанавливают нормальные диафрагмы и дифференциальные манометры. Сигнал разности давлений поступает на манометры от стандартной диафрагмы, удовлетворяющей требованиям “Правил измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД 50-213-80” Расходомеры устанавливаются на рабочую камеру и на загрузочную. Измерительный преобразователь “Сапфир-22ДВ” обеспечивает преобразование давления в унифицированный токовый выходной сигнал, который передается на контроллер AL-2000, в котором на основе сигнала рассогласования между текущим давлением и заданием при помощи алгоритма управления по ПИД-закону вырабатывается управляющий сигнал для исполнительного механизма на тиристорном преобразователе типа КТЭ. При этом от контроллера идет сигнал на исполнительный механизм (типа МЭО), регулирующий положение дроссельной заслонки на трубопроводе подачи воздуха в подину печи.

Для контроля давления дутья устанавливают манометрические датчики (типа ДМ) в каждую секцию дутьевой камеры. На щитах пульта оператора устанавливают регистрирующие приборы давления в дутьевой камере (секции) загрузочной секции и одной из секций основной части подины.

3.8. Перечень документов АСУТП.

1)  Таблица – текущие технологические параметры процесса обжига;

2)  Сводка текущих параметров печи за смену;

3)  Сводка текущих параметров печи за сутки;

4)  Рапорт об оборудовании печи и АСУТП;

5)  Таблица – сводка об оборудовании печи за сутки;

6)  Таблица – план-график работы печи за сутки;

7)  Рапорт «Отчет о работе печного отделения за сутки»;

8)  Мнемосхема «Работа АСУТП печи КС»;

Протокол работы АСУТП за сутки;

3.9. Постановка задачи моделирования

Цель моделирования -   составить имитационную модель одноконтурной системы управления для печи КС окислительного обжига цинкового концентрата и  оценить с её помощью качества работы этой системы управления. Задача данной системы управления сводится к стабилизации температуры в рабочем пространстве печи на уровне, заданном технологическим регламентом. Необходимо создать математическую модель объекта управления для того, чтобы оценить его динамические и статические характеристики по возможным каналам вероятных возмущающих воздействий на него. Анализ динамических характеристик показывает, что постоянная времени T₀ и запаздывание t₀ для разных контуров управления и объектов изменяются в широких пределах - от единиц до сотен секунд.

Необходимо  определить коэффициенты передачи объекта К_о (статический параметр), постоянные времени Т_о  и время запаздывания t_о (динамические параметры) по соответствующим каналам объекта управления.

Модель объекта управления представляет собой замкнутую систему дифференциальных уравнений при известных начальных условиях.

3.9. Математическая модель объекта управления

1.            В статическом режиме тепловой баланс печи КС имеет вид:

                                                                                          (3.1)

где Q_кон – физическое тепло концентрата,

Q_возд – физическое тепло воздуха,

Q_хим.р. – тепло экзотермических реакций,

с_i – средняя удельная теплоемкость,

m_i – масса вещества,

t_i – температура вещества,

V – объем вещества,

М_i – молекулярная масса вещества,

- количество тепла, выделяемого в ходе реакции,

,

где  Q_ог – тепло, уносимое огарком и пылью,

Q_газ – тепло, уносимое отходящими газами,

Q_вл – тепло на нагрев и испарение влаги,

Q_окр.ср. – тепло, теряемое во внешнюю среду,

Q_тепл – тепло, отнимаемое теплообменниками,

λ – теплота испарения воды,

q – удельные потери тепла через стенки печи,

F – суммарная поверхность стен и свода печи,

τ – время переработки концентрата

2.            Приравняем статьи прихода и расхода и запишем уравнение в  развернутом виде:

Примем      

                    

                     

Обобщённую модель объекта можно описать следующим  уравнением:

                                       (3.2)