玻璃熔窯退火窯各區(qū)的過程控制原理及溫控

【中玻網(wǎng)】為了保證玻璃的產(chǎn)量、質(zhì)量、退火窯的溫度控制要滿足玻璃帶厚度方向和寬度方向溫度的分析對稱于中心線，并且表面和中心帶的中部和邊部溫差要小。根據(jù)玻璃帶在退火窯中的冷卻速度要求，各個(gè)區(qū)的溫度控制系統(tǒng)不盡相同。

　　A區(qū)：上部為兩個(gè)加熱冷卻回路和5個(gè)冷卻回路;下部為5個(gè)加熱冷卻回路;

　　B區(qū)：上部為兩個(gè)加熱冷卻回路和5個(gè)冷卻回路;下部為5個(gè)冷卻回路;

　　C區(qū)：上部為兩個(gè)加熱冷卻回路和5個(gè)冷卻回路;下部為5個(gè)冷卻回路;

　　RET1區(qū)、RET2區(qū)：各1個(gè)冷卻回路和上部各五個(gè)控制蝶閥;

　　F1、F2、F3區(qū)：上部各5個(gè)手動控制蝶閥。

　　A、B、C三區(qū)的溫控

　　這三區(qū)的溫控系統(tǒng)均設(shè)置加熱冷卻回路和單獨(dú)的冷卻回路兩種功能。為了避免測量顯示干擾控制，退火窯內(nèi)各點(diǎn)的溫度均采用雙支熱電偶進(jìn)行測量。

　　如圖1所示，加熱冷卻回路的原理是將測量的玻璃上熱電偶的溫度信號。輸入到調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)器輸出一個(gè)4~20mA信號，經(jīng)分程控制器后分成4~12mAt12~20mA兩種信號輸出。一路信號用于冷卻通道，通過電氣閥門定位設(shè)備將4~12mA的電信號轉(zhuǎn)換成40~21MPa的氣動信號，傳給蝶閥執(zhí)行冷卻風(fēng)量的調(diào)節(jié)。一路信息用于加熱通道，通過調(diào)功器控制退火窯電加熱元件。調(diào)節(jié)器設(shè)置成反作用，當(dāng)溫度偏差為零投入自動，調(diào)節(jié)器輸出12mA的信號，調(diào)功器收到它的較小輸入信號，故調(diào)功器輸出功率為零。而電氣閥門定位設(shè)備收到的是非常大輸入信號，故閥全關(guān)，冷卻風(fēng)也為較小，溫度穩(wěn)定在給定值。當(dāng)出現(xiàn)了溫度負(fù)偏差時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出信號>12mA，調(diào)功器的輸出功率加大，啟動電加熱，而電氣閥門定位設(shè)備仍處于關(guān)的位置，冷卻風(fēng)較小，使負(fù)偏差減小，直至溫度回到給定值。當(dāng)溫度出現(xiàn)正偏差時(shí)，調(diào)節(jié)器輸出信號<12mA，調(diào)功器輸出功率為零，調(diào)功器不對電阻絲供電。而電氣閥門定位設(shè)備的數(shù)值加大，蝶閥開度加大，冷卻風(fēng)增加，使正偏差減少，直至溫度回歸到給定值。

圖1    控制系統(tǒng)原理圖

　　冷卻回路的控制原理是調(diào)節(jié)器設(shè)置正作用，當(dāng)溫度偏小，負(fù)偏差使調(diào)節(jié)器輸出減小，電氣閥門定位設(shè)備數(shù)值減小，故閥的開度關(guān)小，冷卻風(fēng)減少，使負(fù)偏差減小直至溫度回到給定值。

　　RET1,RET2區(qū)的溫控

　　這兩區(qū)的溫度控制相同，冷卻回路的控制原理如圖2所示。采用鉑熱電阻為測溫元件，測量熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)溫，溫度信號傳給調(diào)節(jié)器，經(jīng)調(diào)節(jié)器輸出一個(gè)4~20mA信號，通過電氣閥門定位將4~12mA的電信號轉(zhuǎn)換成4~21MPa的氣動信號，傳給蝶閥調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)量。

圖2    冷卻回路的控制原理圖

　　某生產(chǎn)線退火窯的過程控制

　　退火窯的控制系統(tǒng)是由熱電偶，執(zhí)行器(包括調(diào)節(jié)閥、調(diào)功柜)，DCS等組成，主要檢驗(yàn)調(diào)節(jié)退火窯A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)、RET區(qū)、D區(qū)、F區(qū)板上板下橫向縱向溫度，如圖3，圖4所示。

圖3    退火窯A、B、C區(qū)控制示意圖

圖4    退火窯DCS控制原理圖

　　現(xiàn)在熔窯、錫槽、退火窯DCS控制系統(tǒng)一般都做在一直起，也有的設(shè)熔窯、錫退兩個(gè)DCS控制站通過網(wǎng)線連接，設(shè)幾個(gè)操作員站，主要看布線是否合理，投入資金是否經(jīng)濟(jì)。

　　退火窯的溫度控制橫向溫差和縱向溫度降溫速率。橫向溫差小于5℃，板上、板下溫差小于10℃，縱向溫度降溫速率平均為7℃/m。A區(qū)、B區(qū)、C區(qū)板上板下橫向分五個(gè)溫度區(qū)橫向溫差小于5℃。

　　當(dāng)退火窯入口溫度為580℃時(shí)，各區(qū)的溫度控制如下(單位為℃)

　　操作工將退火參數(shù)輸入，復(fù)核是否正確，待確認(rèn)后按確認(rèn)鍵，退火窯的控制系統(tǒng)將按這些參數(shù)進(jìn)行控制，控制的精度為±1℃。中部板上、板下溫度高時(shí)開風(fēng)閥，低時(shí)關(guān)風(fēng)閥;邊部溫度高時(shí)開風(fēng)閥，低時(shí)關(guān)風(fēng)閥開加熱。

　　退火窯DCS除了控制退火溫度，還要監(jiān)控各個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，記錄存檔各種數(shù)據(jù)，另外它還有各種動態(tài)畫面利于觀察。