Celem pracy jest przybliżenie problemów związanych z techniką symulacji w przemyśle metalurgicznym. Jako symulowany obiekt wybrano przykładowo piec przepychowy. Prezentowany symulator jest bardzo dogodnym narzędziem do kształcenia i podnoszenia kwalifikacji w sterowaniu tego typu obiektem bez negatywnych skutków środowiskowych i ekonomicznych będących wynikiem wielu błędnych decyzji popełnianych podczas nauki sterowania takim obiektem przemysłowym. The main aim of paper is focusing on the problems dealing with simulation technique in metallurgical industry. The pusher furnace is selected as an example of the simulated object. The presented simulator is a very convenient tool for education and skills development in the controlling this object type. The environmental and economic negative effects as a result of wrong decision during the control learning are eliminated when the furnace simulator is used. Słowa kluczowe: symulator, piec grzewczy, sterowanie, podnoszenie kwalifikacji, ochrona środowiska, skutki ekonomiczne Key words: simulator, reheating furnace, controlling, qualifications improving, environmental protection, economical effects Rys. 1. Schemat jednostrefowego pieca przepychowego wraz z układem pomiarowym Fig. 1. Schematic diagram of the one-zonal pusher furnace with measurement system S. 101 HUTNIK-WIADOMOŚCI HUTNICZE Nr 2 tów rzeczywistych ich modelami matematycznymi i tworzenia tzw. "symulatorów" sterowania tymi obiektami. Symulacja jest określana mianem sztuki i nauki jednocześnie [1÷3], jest techniką służącą do naśladowania pewnego procesu poprzez użycie odpowiednich modeli matematycznych w celu zdobycia informacji lub też w celach szkoleniowych. W symulatorach model matematyczny nie jest bezpośrednio dostępny dla użytkownika, nie musi on go rozumieć, ani znać technik jego rozwiązywania. Użytkownik "kontaktuje" się z modelem poprzez graficzny interfejs, zaprojektowany, tak aby jak najwierniej odzwierciedlał fizyczny[...]

  W pracy przedstawiono nową metodę będącą cyfrową linearyzacją charakterystyki przepływowej zasuwy kominowej. Rozwiązanie to nie wymaga zmian konstrukcyjnych zasuwy, w odróżnieniu od jej pierwszej wersji, lecz zastosowania odpowiedniego sterownika cyfrowego. Klasyczne zasuwy stosowane w praktyce mają bardzo nieliniowe charakterystyki regulacyjne, co utrudnia stabilizację manometrycznego ci- śnienia spalin w komorze pieca. W pracy zaprezentowano zlinearyzowaną charakterystykę przepływową zasuwy ze sterownikiem cyfrowym, przez co uzyskano bardzo dokładną regulację ciśnienia spalin, a stąd zmniejszenie strat energii i emisji CO2 do otoczenia. The new methodology of digital linearization of the flow characteristic of chimney damper is presented in the paper. No need the construction changes of chimney damper in that solution but the use of digital controller compared to the first version. Classic dampers applied in practice have very non-linear control characteristics, making it difficult to gauge stabilization of the exhaust gas pressure in the furnace chamber. The paper presents the solution of use the digital control linear setting element, which significantly reduces the negative environmental and economic consequences. Słowa kluczowe: zasuwa kominowa, sterowanie liniowe, piec grzewczy, charakterystyka przepływowa, ochrona środowiska, straty energii Key words: chimney damper, linear control, heating furnace, flow characteristics, environmental protection, energy losses.1. Wstęp. W przemysłowych piecach grzewczych opalanych paliwem gazowym podstawowymi wielko- ściami regulowanymi są: temperatura pieca w jednej lub kilku strefach, stosunek strumieni substratów spala- nia (gazu i powietrza) oraz ciśnienie spalin w komorze pieca, natomiast wielkościami sterującymi są strumie- nie: substratów i produktów spalania. Do ich sterowa- nia najwłaściwsze są elementy nastawcze o liniowych, roboczych charakterystykach przepływowych, w któ- rych strumi[...]

  W pracy przedstawiono wykorzystanie wspomagania informatycznego w programowaniu zlinearyzowanej charakterystyki roboczej elementu nastawczego. Jako przykład rozważano zasuwę kominową stosowaną w metalurgicznych piecach grzewczych opalanych paliwem gazowym. Klasyczne zasuwy stosowane w praktyce mają bardzo nieliniowe charakterystyki regulacyjne, co utrudnia stabilizację manometrycznego ciśnienia spalin w komorze pieca. Ciśnienie to jest bardzo ważnym parametrem, wpływającym na podstawowe wielkości sterujące, którego niewłaściwe wartości powodują bardzo duże straty energii i wzrost emisji CO2 do otoczenia. Uzyskanie zlinearyzowanej charakterystyki roboczej zasuwy może być zrealizowane na dwa sposoby: pierwsze rozwiązanie wymaga pewnych zmian konstrukcyjnych zasuwy a drugie - zastosowanie odpowiedniego sterowania cyfrowego. W pierwszym przypadku poszukuje się właściwego kształtu otworu przepływowego a w drugim - funkcji zmodulowanego sygnału sterującego, według której zostanie zaprogramowany system zarządzający procesem. W poszukiwaniu rozwiązań wykorzystano autorskie oprogramowanie i przedstawiono przykład jego działania - zaprezentowano otrzymany kształt pola przepływowego przykładowej zasuwy kominowej oraz zmodulowany sygnał sterujący napędem. The paper presents the use of computer aided in programming the linearized operating characteristics of adjusting element. As an example, the chimney damper used in metallurgical gas-fired heating furnaces was considered. Classical gate valves used in practice have very non- -linear control characteristics, making it difficult to gauge stabilization of the exhaust gas pressure in the furnace chamber. That pressure is a very important parameter influencing the other control parameters and the wrong values have result in very high energy losses and increase of the CO2 emissions. Obtaining a linearized gate valve operating characteristics can be achieved in two ways: first solution requires design changes[...]

  Wstęp. W przemysłowych grzewczych piecach technologicznych, opalanych paliwem gazowym, podstawowymi wielkościami regulowanymi są: temperatura pieca, stosunek strumieni substratów spalania oraz ciśnienie spalin w komorze pieca. Najważniejszą wielkością jest temperatura technologiczna i musi być ona bezwzględnie dotrzymana. Pozostałe wielkości regulowane nie mają aż tak dużego znaczenia dla procesu technologicznego (pod względem jego zatrzymania) i niejednokrotnie znajdują się poza wartościami optymalnymi. Ręczna regulacja wskazanych pa rametrów na zadawalającym poziomie nie jest możliwa, natomiast regulacja automatyczna wymaga od obsługi odpowiedniej wiedzy, a następnie wprowadzenia poprawnych nastaw regulacyjnych i niejednokrotnie również zastosowania elementów nastawczych o odpowiedniej charakterystyce przepływowej w celu poprawy jakości sterowania [1]. W pierwszej kolejności negatywnym skutkiem, nieoptymalnych wartości wymienionych wielkości regulowanych, jest obniżenie temperatury komory, co jest niedopuszczalne. Dlatego też dąży się do jak najszybszego podniesienia temperatury pieca do wymagań technologicznych. Najczęściej odbywa się to przez zwiększenie strumienia paliwa (za tą czynnością podąża również zwiększenie strumienia utleniacza). Taki sposób reagowania podwyższa niestety koszty procesu grzewczego jak również koszty środowiskowe poprzez zwiększenie emisji CO2. Jednym ze sposobów ograniczenia zużycia paliwa gazowego jest optymalizacja procesu sterowania [2, 3]. Natomiast ze względu na wysokie ceny energii i zmniejszanie się zasobów paliw kopalnych wymaga się od urządzeń cieplnych [...]

  Przedstawiono charakterystykę konstrukcyjną zaworu kulowego wyznaczoną analitycznie. Omówiono wyniki badań eksperymentalnych podstawowej charakterystyki przepływowej zaworów o średnicach od 25 do 100 mm oraz przedstawiono równanie uogólnionej podstawowej charakterystyki przepływowej analizowanych zaworów. Zaprezentowano porównanie charakterystyk przepływowych klasycznego zaworu kulowego oraz zaworu kulowego z profilowana kryzą wewnętrzną. Keywords: control characteristics, ball valves Abstract The paper presents ball valve design characteristics determined analytically. The results of experimental studies of the basic flow characteristics of valves with diameters from 25 to 100 mm are discussed, and generalised equation of the basic flow characteristics of the valves under analysis is given. The paper includes a comparison of flow characteristics of a classic ball valve and ball valve with contoured inner flange. © 2006-2011 Wydawnictwo SIGMA-NOT Sp. z o.o. All right reserved *) Dr inż. Andrzej Puszer; andrzej.puszer@polsl.pl **) Dr inż. Mariusz Wnęk; mariusz.wnek@polsl.pl Katedra Metalurgii, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, Politechnika Śląska Ciepłownictwo , Ogrzewnictwo , Wentylacja 43/1 (2012) 33÷35 www.cieplowent.pl Charakterystyki regulacyjne zaworów kulowych Control Characteristics of Ball Valves ANDRZEJ PUSZER*) MARIUSZ WNĘK**) OGRZEWNICTWO ZAWORY kulowe, podobnie jak zasuwy i zawory z płaskim grzybkiem, należą do gru[...]

  Przedstawiono wyniki badań zależności bezwymiarowej liczby oporu Z przepływu od liczby Reynoldsa oraz wpływ kątów zawirowania powietrza i jego podgrzewania na wartości liczby. Pomiary prowadzono w przestrzeni otwartej w zakresie liczb Re = 3000 ÷ 7000 dla dysz powietrznych i gazowej palnika dyfuzyjnego o mocy 70 kW. Zaprezentowano również aspekt ekologiczny badania wpływu kątów zawirowywania powietrza na tworzenie się NOX. Otrzymane wyniki badań mogą być wykorzystane do projektowania kotłów grzewczych c.o. i c.w.u.1. Wstęp Wielkością opisującą podstawową charakterystykę przepływową jest współczynnik przepływu KV [1, 2], który stosuje się dobierając elementy nastawcze w instalacjach technologicznych [3÷8]. Do opisu tej charakterystyki stosuje się również liczbę oporu przepływu Z, którą odnosi się do prędkości przepływu w króćcu dolotowym. Pomiędzy Z a KV istnieje związek wynikający z definicji współczynnika przepływu, wobec czego istnieje możliwość transpozycji jednej wielkości na drugą. W układach przepływowych dużą rolę odgrywa tzw. charakterystyka robocza, która przedstawia zmianę ciśnienia w instalacji w funkcji strumienia przepływu płynu (wydajności). Doświadczalne wyznaczenie wartości spadku ciśnienia przy przepływie płynu przez jakikolwiek element armatury sieci jest złożone. Przykładowo, spadek ciśnienia Δp przy przepływie płynu w rurociągu zależy od następujących wielkości: prędkości przepływu w, długości rurociągu L i jego średnicy d, lepkości υ i gęstości płynu ρ, co ogólnie można zapisać w postaci f (Δp,w, L,d,υ ,ρ ) = 0 (1) Strata ciśnienia jest zależna od oporów tarcia płynu o ścianki armatury i oporów miejscowych związanych z lokalnymi zmianami prędkości i kierunku przepływu wywołanymi przez elementy armatury. Straty te uwzględnia tzw. liczba oporu przepływu Z będąca sumą liczby strat tarcia i liczby strat miejscowych. W zakresie liczb Reynoldsa 2300 < Re < 5000 występują stan[...]

W artykule przedstawiono wyniki badań uogólnionej charakterystyki przepływowej zaworu o średnicy króćca i gniazda 25 mm. Znajomość tej charakterystyki jest niezbędna przy doborze lub projekcie kształtu grzybka, w celu uzyskania odpowiedniej np. liniowej zależności między strumieniem płynu a stopniem otwarcia. Badania eksperymentalne zrealizowano dla grzybków płaskich i stożkowych. PODSTAWOW[...]