一种玻璃纤维窑炉通路的控制系统的制作方法

文档序号:26860359发布日期:2021-10-09 09:21阅读:454来源:国知局

1.本实用新型涉及玻璃纤维池窑控制技术领域,尤其是涉及一种玻璃纤维窑炉通路的控制系统。


背景技术:

2.现有的窑炉通路预混燃烧系统,采用的是天然气与空气按照约1:10 的比例通过风机混合后,再通过分布在通路内的燃枪燃烧来保持通路内玻璃液温度的恒定。燃烧的过程产生的废气通过分配通路玻璃液上层的通路空间引入到通路末端的烟囱排到室外,窑炉烟囱底部的压力容易受到外界气温、天气及季节等因素的影响发生变化。
3.当外界温度骤变降低时,由于烟囱内外温差变大,窑炉烟囱底部的风量、风压随之变大,造成烟囱的抽力变大,从而影响通路燃枪火焰产生的气流,出现分配通路空间温度波动不受控的现象,最终影响该区域温度的精准控制,流入的作业通路的玻璃液温度波动大,给生产造成一定的困扰。
4.现阶段采用的方式是在烟囱底部安装一块耐高温钢板,通过手动调节钢板的位置来控制通路内气流的稳定,由于烟囱底部的温度高达1500℃,工作人员没有实际参考数据来作为调节的依据,完全凭借工作人员的经验调整。且钢板存在长期高温易变形和烧穿的风险,更换和调整钢板时给生产的稳定性带来较大的影响,直接影响原丝的正常作业。


技术实现要素:

5.本实用新型的目的在于提供一种玻璃纤维窑炉通路的控制系统,该传动装置能够解决现有技术中通过人为手动调节钢板的位置来控制通路内气流的稳定,操作较为困难且更换和调整钢板时,会影响原丝正常工作的问题。
6.为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
7.一种玻璃纤维窑炉通路的控制系统,其用于玻璃纤维窑炉通路的燃烧系统,所述燃烧系统包括燃枪、分配通路和烟筒,所述燃枪分布于所述分配通路,所述烟筒与所述分配通路的末端相连通,所述烟筒用于将所述燃枪燃烧产生的废气排到室外;所述控制系统包括:
8.微差压变送器,其设于所述分配通路靠近所述烟筒的通道上,用于获得通道空间内的压力信号;
9.dcs系统,其与所述微差压变送器相连,用于接收所述压力信号并将所述压力信号转换为控制信号;
10.变频器,其与所述dcs系统相连,用于接收所述控制信号;
11.引风机组,其与所述变频器相连,且具有出风口结构;
12.风机管道,其一端与所述出风口结构相连,另一端与所述烟筒相连通;
13.所述变频器用于根据接收到的所述控制信号调节所述引风机组的转速,所述引风机组吹出的气流用于阻挡所述烟筒中原有的气流。
14.在上述技术方案的基础上,本实用新型还可以做如下改进:
15.进一步地,所述dcs系统具有pid控制模块,所述dcs系统通过所述pid控制模块计算所述压力信号。
16.进一步地,所述引风机组包括第一引风机和第二引风机,所述第一引风机具有第一通道,所述第二引风机具有第二通道,所述第一通道与所述第二通道分别与所述风机管道相连通。
17.进一步地,所述出风口结构包括第一出风口和第二出风口;所述第一出风口与所述第一通道相连,所述第二出风口与所述第二通道相连。
18.进一步地,所述控制系统还包括压力表结构,所述压力表结构包括第一压力表和第二压力表,所述第一压力表设于所述第一出风口附近的第一通道上,所述第二压力表设于所述第二出风口附近的第二通道上。
19.进一步地,所述控制系统还包括阀门,所述阀门设于所述风机管道上,所述阀门具有操作端和阀芯;所述操作端用于调节所述阀芯的状态。
20.进一步地,所述阀门的数量为2个。
21.进一步地,所述dcs系统包括主控电脑,所述压力表结构与所述dcs 系统电性相连。
22.进一步地,所述主控电脑包括显示屏,所述显示屏用于显示所述通道空间内的压力信号、所述引风机组的频率和所述出风口结构的压力信息。
23.本实用新型具有如下优点:
24.本实用新型中的玻璃纤维窑炉通路的控制系统,通过设置在分配通路靠近所述烟筒通道上的微差压变送器,获得所述通道空间内的压力信号;通过dcs系统将所述压力信号转换为控制信号输出给变频器,通过变频器调节所述引风机组的转速,通过所述引风机组吹出的气流阻挡所述烟筒中原有的气流;烟囱的抽力很大,引风机组的风量主要起阻力,用来控制烟囱的抽力大小,解决了现有技术中通过人为手动调节钢板的位置来控制通路内气流的稳定,操作较为困难且更换和调整钢板时,会影响原丝正常工作的问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型中控制系统的结构图;
27.图2为本实用新型中控制系统的原理流程图。
28.附图标记说明:
29.分配通路10,烟筒20,微差压变送器30,dcs系统40,变频器50,引风机组60,第一引风机601,第一通道6011,第二引风机602,第二通道6021,风机管道70,压力表结构80,第一压力表801,第二压力表802,阀门90。
具体实施方式
30.下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1

2所示,本实用新型提供了一种玻璃纤维窑炉通路的控制系统,其用于玻璃纤维窑炉通路的燃烧系统,所述燃烧系统包括燃枪、分配通路 10和烟筒20,所述燃枪分布于所述分配通路10,所述烟筒20与所述分配通路10的末端相连通,所述烟筒20用于将所述燃枪燃烧产生的废气排到室外;
32.玻璃液从窑炉主炉内流出,通过主通路、过渡通路、分配通路10,逐渐流到每个作业通路的,在这个过程中,要根据现场的要求,通过燃枪燃烧使得各通路内玻璃液保持在一定的温度。
33.各个通路温度的稳定控制是电子级玻璃纤维生产环节当中的重要一环,其运行的稳定性和可靠性直接影响玻纤纱的产品质量与品质,对企业的生产成本和生产效益有着较大的影响。
34.现有的窑炉通路预混燃烧系统,采用的是天然气与空气按照约1:10 的比例通过风机混合后,通过分布在各通路内的燃枪燃烧来保持各通路内玻璃液温度的恒定。燃烧的过程产生的废气通过分配通路10玻璃液上层的通路空间引入到分配通路10末端的烟囱排到室外。
35.所述控制系统包括:微差压变送器30,其设于所述分配通路10靠近所述烟筒20的通道上,用于获得所述通道空间内的压力信号;
36.dcs系统40,其与所述微差压变送器30相连,用于接收所述压力信号并将所述压力信号转换为控制信号;
37.变频器50,其与所述dcs系统40相连,用于接收所述控制信号;
38.引风机组60,其与所述变频器50相连,且具有出风口结构;
39.风机管道70,其一端与所述出风口结构相连,另一端与所述烟筒20相连通;
40.所述变频器50用于根据接收到的所述控制信号调节所述引风机组60 的转速,所述引风机组60吹出的气流用于阻挡所述烟筒20中原有的气流。
41.通过设置在分配通路10靠近所述烟筒20通道上的微差压变送器30,获得所述通道空间内的压力信号;通过dcs系统40将所述压力信号转换为控制信号输出给变频器50,通过变频器50调节所述引风机组60的转速,通过所述引风机组60吹出的气流阻挡所述烟筒20中原有的气流;烟囱的抽力很大,引风机组60的风量主要起阻力,用来控制烟囱的抽力大小,解决了现有技术中通过人为手动调节钢板的位置来控制通路内气流的稳定,操作较为困难且更换和调整钢板时,会影响原丝正常工作的问题。
42.使得窑炉烟囱底部的压力不会受到外界气温、天气及季节等因素的影响发生变化。当外界温度骤变降低时,烟囱内外温差变大,其风量、风压随之变大,造成烟囱的抽力变大,通过所述引风机组60吹出的气流阻挡所述烟筒20中原有的气流;烟囱的抽力很大,引风机组60的吹出的气流主要起阻力,用来控制烟囱的抽力大小,不会影响分配通路10燃枪火焰产生的气流,使得分配通路10空间温度波动不受控的现象消失,能够始终对该区域温度
精准控制,流入的作业通路的玻璃液温度波动不大,始终不会给生产造成困扰。
43.所述dcs系统40具有pid控制模块,所述dcs系统40通过所述pid 控制模块计算所述压力信号。通过微差压变送器30和变频器50构成pid 单回路调节,来实现烟囱底部抽力的稳定,从而实现分配通路10温度的精确控制,代替耐高温铁板的手动操作,保证流入到作业通路的玻璃液温度的稳定,减少人为操作,提高拉丝作业的稳定,减少因温度波动造成的产量损失和品质下降。
44.通过在烟囱内合理匹配一小功率引风机组60,通过变频器50调节引风机组60的风量,来实现稳定烟囱底部通路空间内的压力,达到稳定烟囱底部抽力和分配通路10空间温度的目的。
45.所述引风机组60包括第一引风机601和第二引风机602,所述第一引风机601具有第一通道6011,所述第二引风机602具有第二通道6021,所述第一通道6011与所述第二通道6021分别与所述风机管道70相连通。
46.所述出风口结构包括第一出风口和第二出风口;所述第一出风口与所述第一通道6011相连,所述第二出风口与所述第二通道6021相连。
47.在烟囱底部安装微差压力检测变送器,将压力值引入到dcs系统40 中实时监控,并作为pid控制模块的输入信号。
48.在烟囱的中上部设计安装引风机组60,引风机组60的转速由变频器50控制,同时在dcs系统40中具有一个单回路pid控制,输出控制信号控制变频器50,保证烟囱底部压力的恒定,控制精度达到
±
2pa以内。
49.烟囱底部温度很高,采用的是耐火材料围起来的;分配通路10和烟筒 20是一体的,若将微差压变送器30安装在烟囱底部,微差压变送器30测出来的压力就是负压。
50.该控制系统是稳定分配通路10内的压力,内部压力稳定了,整个通路里的火焰才能不飘,温度控制才能稳定。如果压力不稳定,火焰忽左忽右,忽大忽小,势必影响温度的精准控制,烟筒20在分配通路10的最末端,整个玻璃液是从窑炉主炉内流出,然后逐渐通过主通路、过渡通路、分配通路10,逐渐流到每个作业通路的,在这个过程中,要根据现场的要求,通过燃枪逐步保持一定的温度。
51.所述控制系统还包括压力表结构80,所述压力表结构80包括第一压力表801和第二压力表802,所述第一压力表801设于所述第一出风口附近的第一通道6011上,所述第二压力表802设于所述第二出风口附近的第二通道6021上。
52.所述控制系统还包括阀门90,所述阀门90设于所述风机管道70上,所述阀门90具有操作端和阀芯;所述操作端用于调节所述阀芯的状态,所述阀门90的数量为2个。
53.阀门90是手动阀门90,手动阀门90是风机管道70安装必备的设备,主要是目的是切换风机时,第二引风机组60先开机,然后逐渐关小第一引风机601的阀门90,同时打开第二引风机602的阀门90,根据压力表显示,尽量保证出风口风压的一致性,引风机组60产生的气流阻挡烟囱中原有的气流,使得烟囱管内保持一个稳定的向上的气流,烟囱的抽力很大,阻尼风机的风量主要起阻力,用来稳定控制烟囱的抽力大小,微差压变送器30,大约只有30

100pa。
54.烟囱的直径为600mm,烟气流速按照10m/s进行计算,每根烟囱的烟气工况流量约为:10000m3/h。阻尼风机计划选用离心式通风机,风机流量考虑:1600

2000m3/h(按照烟囱
流量5:1进行选择),全压考虑: 800

1200pa。
55.照上述要求,现场安装1台离心通风机(二用二备),型号:cf11

2a380v 1.1kw,风量:1900

2500m3/h,全压:1200

959pa。转速:2900转/min,电机极对数:2p。
56.配置1台风机变频控制柜,选用1.1kw的变频器50,控制柜的详细图纸。
57.所述dcs系统40包括主控电脑,所述压力表结构80与所述dcs系统 40电性相连。
58.所述主控电脑包括显示屏,所述显示屏用于显示所述通道空间内的压力信号、所述引风机组60的频率和所述引风机组60出风口的压力信息。
59.系统中包括阻尼风机、微差压变送器30、风机变频柜和dcs智能控制系统,用压力变送器和变频器50构成pid单回路调节,保证烟囱底部压力的稳定控制。
60.本实用新型还设置了电脑监控指示和报警功能,可以在dcs控制电脑中实时压力和风机频率、及风机出口压力情况,当出现异常情况时可即使快速处理。
61.该玻璃纤维窑炉通路的控制系统使用过程如下:
62.使用时,微差压变送器30采集所述通道空间内的压力信号,并将压力信号输送给dcs系统40,dcs系统40接收所述压力信号并将所述压力信号转换为控制信号,dcs系统40将控制信号传输给变频器50,变频器50 根据接收到的所述控制信号调节所述引风机组60的转速。
63.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语"中心"、"纵向"、"横向"、 "长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
64.此外,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或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中,"多个"的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。此外,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
65.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
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