一种玻璃窑炉的压力控制系统

文档序号:496184 发布日期:2022-01-07 浏览:48次 >En<

阅读说明:本技术 一种玻璃窑炉的压力控制系统 (Pressure control system of glass kiln ) 是由 黄亚楠 石岩 左斌 张振权 王荣富 陈军阳 于 2021-10-20 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种玻璃窑炉的压力控制系统,包括设有炉腔的窑炉;压力检测装置;烟道连通窑炉和出烟口;设于烟道上的调节闸板装置和引风机;控制器与压力检测装置、调节闸板装置和引风机电连接,控制器被配置成:采集气压值,比对并得出气压值与预设目标值之间的实际偏差值;当实际偏差值小于第一预设偏差值,且大于第二预设偏差值时,控制调节闸板装置改变开度,以使实际偏差值缩小至小于或等于第二预设偏差值时停止控制;当实际偏差值大于第一预设偏差值时,同时控制调节闸板装置的开度和引风机的工作频率,以使得实际偏差值缩小,直至实际偏差值小于或等于第二预设偏差值时停止控制。这种玻璃窑炉的压力控制系统可以灵敏精确地控制玻璃窑炉的窑压。(The invention discloses a pressure control system of a glass kiln, which comprises a kiln provided with a furnace chamber; a pressure detection device; the flue is communicated with the kiln and the smoke outlet; the damper device and the induced draft fan are arranged on the flue; the controller is connected with pressure detection device, regulation flashboard device and draught fan electricity, and the controller is configured into: collecting an air pressure value, comparing and obtaining an actual deviation value between the air pressure value and a preset target value; when the actual deviation value is smaller than the first preset deviation value and larger than the second preset deviation value, controlling the adjusting gate plate device to change the opening degree, so that the control is stopped when the actual deviation value is reduced to be smaller than or equal to the second preset deviation value; and when the actual deviation value is larger than the first preset deviation value, simultaneously controlling the opening of the adjusting gate plate device and the working frequency of the induced draft fan so as to reduce the actual deviation value, and stopping control until the actual deviation value is smaller than or equal to the second preset deviation value. The pressure control system of the glass kiln can sensitively and accurately control the kiln pressure of the glass kiln.)

一种玻璃窑炉的压力控制系统

技术领域

本发明涉及玻璃窑压力控制技术领域,尤其涉及一种玻璃窑炉的压力控制系统。

背景技术

在玻璃生产中,对玻璃窑炉中窑压的要求极高,通常需要控制微正压4.7Pa,偏差控制在±0.3Pa,因此需要极其精确的窑压检测和灵敏准确的窑压控制方法。此外,从玻璃窑炉中排出的烟气带有较高的热量,且国家对玻璃窑废气的环保标准越来越高,为了充分利用此部分热量和减少环境污染,达到节能减排的目的,现有的玻璃窑炉一般都连接有余热回收装置和除尘装置,这些装置对于玻璃窑炉中的压力稳定和控制产生了新的挑战。

现有一般的压力控制方法中,会采用控制调节闸板和风机的运行频率来控制窑压,但是其只能进行简单的调节,不能完全利用调节闸板和风机的对于压力的影响大小和作用特性,因此难以很好地满足日益提高的控制要求。

发明内容

为了克服现有技术的一些不足,本发明的目的在于提供一种玻璃窑炉的压力控制系统,其可以灵敏精确地控制玻璃窑炉的窑压。

本发明的目的采用如下技术方案实现:

一种玻璃窑炉的压力控制系统,包括:

窑炉,其内设有炉腔;

压力检测装置,其具有检测端设于所述炉腔内,用于检测炉腔内的气压值;

烟道,其一端连通所述窑炉,另一端为出烟口;

调节闸板装置,其设于所述烟道上,所述调节闸板装置能够改变开度,从而改变烟道流通面积的大小;

引风机,其设于所述烟道上,所述引风机能够调节工作频率,从而改变烟道内的流体流动速度的大小;

控制器,其与所述压力检测装置、调节闸板装置和引风机电连接,所述控制器被配置成:

采集所述气压值,比对并得出所述气压值与预设目标值之间的实际偏差值;

当所述实际偏差值小于第一预设偏差值,且大于第二预设偏差值时,控制所述调节闸板装置改变开度,以使得实际偏差值缩小,直至实际偏差值等于或小于第二预设偏差值时停止控制;

当所述实际偏差值大于第一预设偏差值时,同时控制所述调节闸板装置的开度和引风机的工作频率,以使得实际偏差值缩小,直至实际偏差值小于第二预设偏差值时停止控制。

进一步地,所述控制模块还被配置成:

当述实际偏差值小于第一预设偏差值,且大于第二预设偏差值时,记录所述控制器控制所述调节闸板装置改变开度的实际时长;

若所述实际时长超过预设时长时,实际偏差值仍大于第二预设偏差值,则增加对所述引风机的工作频率的改变控制,直至实际偏差值小于第二预设偏差值时停止控制。

进一步地,包括两个以上所述压力检测装置,每个所述压力检测装置均能够独立检测窑炉内的气压值。

进一步地,至少有两个压力检测装置同时处于工作中。

进一步地,所述控制器还被配置成:

当采集到的所有气压值之间的偏差值大于第三预设偏差值时,报警提示;

当采集到的所有气压值之间的偏差值小于第三预设偏差值时,选择所有压力检测装置的其中之一测得的气压值与预设目标值进行比对。

进一步地,包括两台以上的引风机,每台所述引风机均能够单独调节工作频率。

进一步地,所述第一预设偏差值为8Pa至12Pa,所述第二预设偏差值为0.1Pa至0.3Pa,所述预设时长为15mins至25mins。

进一步地,所述第三预设偏差值为4Pa至6Pa。

进一步地,还包括除尘装置和能源回收装置,所述除尘装置和能源回收装置连接于所述烟道上。

本发明中的一种玻璃窑炉的压力控制系统,窑炉中的烟气通过烟道从出烟口排出,压力检测装置在窑炉内检测实时的气压值,调节闸板装置与引风机都能通过改变烟道内流体流动情况,进而改变窑炉内的气压。

更重要的是,本发明中的控制器作为控制中心,在利用采集的气压值进行调节闸板装置和引风机的控制时,并非是简单的同时控制,而是具有优先级。其中,第一预设偏差值相当于增加了控制引风机的工作频率的条件,为大于第二预设偏差值的数值,第二预设偏差值为能够接受的偏差范围,通常较小。

当实际测得的气压值与预设目标值偏差小于第一预设,且大于第二预设偏差值时,可以判断为此时虽然超出能够接受的偏差范围,但是偏离较少,只需要控制调节闸板装置改变其开度即可。调节闸板装置的开度能够立即减小烟道流通面积,对于压力的控制十分明显且迅速,无需对引风机的工作频率做出调整,既能达到压力调整目的又能节省电力。

当实际测得的气压值与预设目标值偏差大于第一预设偏差值时,此时可以判断为超出较多,需要更加快速强力地进行调整,因此采用了同时控制调节闸板装置开度和引风机工作频率的方案,两者结合,从烟道流通面积和流通速度两方面同时作用,使得窑炉内的压力值能够更快地降低至小于第二预设偏差值。

可以看出,本发明中的玻璃窑炉的压力控制系统,实现了调节闸板装置与引风机互相配合的双重调节,以调节闸板装置为主,引风机为辅,提高了控制的时效性和灵敏度,还能节省电力,符合节能减排的需求。

附图说明

图1为本发明的一种玻璃窑炉的压力控制系统的结构示意图;

图2为本发明中的控制器的一种工作流程框图;

图中,1-窑炉,11-炉腔,2-压力检测装置,3-烟道,31-烟囱,4-调节闸板装置,5-引风机,6-控制器。

具体实施方式

下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上,或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本发明的一种玻璃窑炉的压力控制系统,包括窑炉1、压力检测装置2、烟道3、调节闸板装置4、引风机5和控制器6:

所述窑炉1内设有炉腔11,用于玻璃生产;

所述压力检测装置2的主体设于所述炉腔11外,还具有检测端(本实施例中为采样管)设于炉腔11内,用于检测炉腔11内的气压值,本实施例中的压力检测装置2优选为压力变送器;

所述烟道3的一端连通所述窑炉1,另一端为出烟口,出烟口处设有烟囱31,窑炉1中的烟气通过烟道3从出烟口排出;

所述调节闸板装置4设于所述烟道3上,所述调节闸板装置4能够改变开度,从而改变烟道3流通面积的大小;本实施例中的调节闸板装置4优选包括闸板和电机,闸板与烟道3匹配,通过电机驱动闸板上下升降从而改变开度。

所述引风机5设于所述烟道3上,所述引风机5能够调节工作频率,从而改变烟道3内的流体流动速度的大小;

本实施例中的控制器6优选为PLC,且通过控制信号线与压力检测装置2、调节闸板装置4和引风机5电连接,所述控制器6被配置成:

如图2所示,采集所述气压值,比对并得出所述气压值与预设目标值之间的实际偏差值,以判断当前实时的气压值偏离预设目标值的大小;本实施例中的第一预设偏差值相当于增加了控制引风机5的工作频率的条件,为大于第二预设偏差值的数值,本实施例中优选第一预设偏差值的大小为8Pa至12Pa,尤其为10Pa;第二预设偏差值为能够接受的偏差范围,通常较小,本实施例中优选第二预设偏差值的大小为0.1Pa至0.3Pa,尤其是0.2Pa。

当所述实际偏差值小于第一预设偏差值,且大于第二预设偏差值时,控制所述调节闸板装置4改变开度,以使得实际偏差值缩小,直至实际偏差值等于或小于第二预设偏差值时停止控制;此时判断实时的气压值虽然超出能够接受的偏差范围,但是偏离较少,只需要控制调节闸板装置4改变其开度即可。调节闸板装置4的开度能够立即减小烟道3流通面积,对于压力的控制十分明显且迅速,无需对引风机5的工作频率做出调整,既能达到压力调整目的又能节省电力。

当所述实际偏差值大于第一预设偏差值时,同时控制所述调节闸板装置4的开度和引风机5的工作频率,以使得实际偏差值缩小,直至实际偏差值等于或小于第二预设偏差值时停止控制。此时判断实时的气压值超出能够接受的偏差范围较多,需要更加快速强力地进行调整,因此采用了同时控制调节闸板装置4开度和引风机5工作频率的方案,两者结合,从烟道3流通面积和流通速度两方面同时作用,使得窑炉1内的压力值能够更快地降低至小于第二预设偏差值。

因此,本实施例中的控制器6作为控制中心,在利用采集的气压值进行调节闸板装置4和引风机5的控制时,并非是简单的同时控制,而是具有优先级,以调节闸板装置4为主,引风机5为辅,实现了调节闸板装置4与引风机5互相配合的双重调节,提高了控制的时效性和灵敏度,还能节省电力,符合节能减排的需求。

作为本实施例的一种优选方案,所述控制模块还被配置成:

当所述实际偏差值小于第一预设偏差值,且大于第二预设偏差值时,记录所述控制器6控制所述调节闸板装置4改变开度的实际时长,进而判断控制的实际时长是否过长;

若所述实际时长超过预设时长时,实际偏差值仍大于第二预设偏差值,此时可判断为仅凭控制调节闸板装置4无法迅速完成调节,需要增加对所述引风机5的工作频率的改变控制,直至实际偏差值小于第二预设偏差值时停止控制;本实施例中的预设时长为15mins至25mins,尤其为20mins。这种优选方案考虑到了在实际控制过程中,由于众多内在或外在因素的影响,可能会使得效果明显的调节闸板装置4的调节失去部分效果,造成调节时间过长,无法满足迅速完成调控的目的的情况。对于这种情况,本实施例主动在控制调节闸板装置4的基础上引入对引风机5的控制,而非一直等待调节闸板装置4自行调节,使得整个系统调节的灵活性和主动性更强,调节的灵敏度和响应速度得到保障。

作为本实施例的一种优选方案,包括两个以上所述压力检测装置2,每个所述压力检测装置2均能够独立检测窑炉1内的气压值。单个压力检测装置2可能会在使用过程中发生故障或误差,两个以上的压力检测装置2可以在某个或某些压力检测装置2无法正常进行气压检测时备用,避免影响正常的生产。

在此基础上,可以选用至少有两个压力检测装置2同时处于工作中的方案,以同时获取两组压力值,有利于后续的数据分析和利用。

在利用两个压力检测装置2的具体方案上,本实施例中所述控制器6还被配置成:

当采集到的所有气压值之间的偏差值大于第三预设偏差值时,判断可能有压力检测装置2出现了故障,因此发出报警提示,有利于工作人员进行排查,避免继续使用错误的气压值生产,防止产品在错误控制下发生批量报废等现象;其中第三预设偏差值的大小优选为4Pa至6Pa,尤其是5Pa。

当采集到的所有气压值之间的偏差值小于第三预设偏差值时,判断所有压力检测装置2均处于正常工作状态,为了减少数据处理量,选择所有压力检测装置2的其中之一测得的气压值与预设目标值进行比对即可,选择过程可采用控制器6随机选择,也可采用人工选择。

与压力检测装置2设置目的类似的,本实施例优选包括两台以上的引风机5,每台所述引风机5均能够单独调节工作频率。两台以上的引风机5可以互为备用机,在某台引风机5出现故障时,另一台引风机5可以迅速补上,避免影响生产。

在此基础上,为了充分利用两台以上的引风机5,本实施例中优选所述控制器6还被配置成:

当所述调节闸板装置4故障,且所述实际偏差值大于第一预设偏差值时,同时改变两台以上引风机5的工作频率,加大对烟道3内流体流速的控制,以达到与调节闸板未故障时近似的控制效果,使得实际偏差值缩小;当实际偏差值小于第二预设偏差值时,停止改变风机的工作频率。这种方案使得引风机5成为调节闸板装置4的备用机,当调节闸板装置4发生故障时,本实施例中的引风机5通过改变两台以上引风机5的工作频率,也能快速实现窑压内气压值的控制。

作为本实施例的一种优选方案,还包括除尘装置和能源回收装置(图中未示出),所述除尘装置和能源回收装置连接于所述烟道3上;除尘装置用于除去从窑炉1中排出的烟气中的灰尘物质,以降低排出烟气对环境的污染;能源回收装置用于回收烟气中的余热等能源,提高能源的利用效率,节能减排。即便在本实施方案中增加了除尘装置和能源回收装置,但由于本实施例中的玻璃窑炉的压力控制系统在控制窑炉1内的气压值时,不但具有较强的精度和灵敏度,还具有主动性强、灵活性强的特点,足以应对随这增加除尘装置和能源回收装置而增加的调控难度。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

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