Регулирование давления в регенеративных алюминиевых плавильных печах имеет решающее значение для обеспечения эффективности плавки, снижения энергопотребления и продления срока службы печи. Основная логика системы заключается в балансировке объема газа внутри печи путем регулирования выбросов дымовых газов.

1. Принцип управления и основной контур: Контуры регулирования давления в печи и регулирования выбросов дымовых газов тесно взаимосвязаны. Система использует датчик перепада давления для сбора данных о разности давлений в реальном времени между внутренней и внешней сторонами печи, преобразуя сигнал давления в токовый сигнал 4-20 мА и передавая его на ПЛК (программируемый логический контроллер). Модуль управления с замкнутым контуром ПИД-регулятора (пропорционально-интегрально-дифференциальный) в ПЛК сравнивает измеренное значение с заданным значением (обычно небольшое положительное давление, например, 10-30 Па) и выдает команды управления исполнительному механизму — как правило, электрически управляемому регулирующему задвижному клапану на вспомогательном дымоходе.

2. Ключевая логика выполнения: При повышении давления в печи (например, после загрузки или во время реверсирования): ПЛК дает команду на увеличение открытия клапана, что позволяет быстрее отводить больше высокотемпературных дымовых газов через вспомогательный дымоход или после прохождения через регенератор, уменьшая количество газа, остающегося в печи.

При снижении или отрицательном значении давления в печи: открытие клапана уменьшается, отвод дымовых газов блокируется, газ накапливается внутри печи, и давление снова повышается.

3. Особые характеристики в условиях регенерации

Поскольку в системе регенерации используются два регенеративных резервуара, которые попеременно меняют направление (переключение каждые 30-60 секунд), сопротивление прохода дымовых газов резко колеблется во время переключения, вызывая периодические внезапные изменения давления в печи. Поэтому в усовершенствованных системах управления используется синхронизация переключения с опережением: предварительная регулировка открытия клапана перед переключением для подавления скачков давления.

4. Защита и оптимизация безопасности

Блокировка дверцы печи: В момент открытия дверцы печи автоматически переключается в режим приоритета давления, принудительно отводя дымовые газы, чтобы предотвратить утечку высокотемпературных дымовых газов и причинение вреда здоровью.

Защита от избыточного давления: При превышении давления в аварийном режиме открывается взрывозащитная дверца или заслонка дымохода.

Благодаря координации вышеупомянутой замкнутой системы ПИД-регулирования и логики переключения, колебания давления в регенеративной алюминиевой плавильной печи можно контролировать в пределах ±5 Па, предотвращая поступление холодного воздуха, вызывающее окисление расплавленного алюминия и поглощение водорода, а также избегая возгорания дверцы печи, которое может повредить уплотнительную конструкцию.