Устройство для управления термической обработкой насыщенного пластизоля Советский патент 1983 года по МПК B29D27/00 

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов химических производств, а именно к устройствам для получения насыщенного пластизоля при формировании поливинилхлоридного пенопласта

Известно устройство управления термической обработкой насыщенного пластизоля, включающий ленту транспортера средства первоначальной установки высоты верхней пластины рабочего конденсатора, частоты генератора и скорости ленты транспортера, в процессе прогрева значения установленных величин уточнятся: высота пластин по интенсивности вспенивания, частота генератора по максимальному току, скорость ленты транспорта по минимуму разрушения пены 1.

Недостатками известного устройства являются отсутствие объективных критериев принятия решения на установку регулируемых параметров рабочего конденсатора, генератора токов высокой частоты, скорости ленты транспортера. Управление скоростью ленты транспортера в процессе работы технологической линии не позволяет учесть взаимного влияния регулируемых параметров на температурный режим, что в конечном счете приводит к низкому качеству готовой продукции, около 50% которой не соответствует техническим нормам.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство ручного управления термической обработкой насыщенного пластизоля, включающее генератор токов высокой частоты, подключенный к нему рабочий конденсатор с расположенной между нижней и подвижной верхней, состоящей из электрически соединенных секций, пластинами лентой транспортера с насыщенным пластизолем и устройство установки исходной высоты слоя насыщенного пластизоля 2.

Недостатками известного устройства уп равления являются невозможность согласованного управления режимом генератора токов высокой частоты, высотой пластин рабочего конденсатора и скоростью ленты транспортера. Несоответствие разреза верхней пластины рабочего конденсатора физико-химическим процессам термической обработки не позволяет направленно воздействовать на скорость протекания этих процессов, а изменение скорости ленты при настройке одного процесса приводит к рассогласованию термических режимов, удовлетворяющих требованиям других процессов.

Цель изобретения - получение оптимального режима нагрева.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, включающее генератор токов высокой частоты, подключенный к нему рабочий конденсатор с расположенной между нижней и подвижной верхней, состоящей из

электрически соединенных секции, пластинами лентой транспортера с насыщенным пластизолем и устройство установки исходной высоты слоя насыщенного пластизоля, снабжено, расположенными по длине транспортера датчиками температуры, световыми датчиками определения высоты пены, источники и приемники светового потока которых соответственно установлены по обе стороны ленты транспортера в шахматном порядке на стыках секций верхней пластины рабочего конденсатора, соединенной через логический блок с блоком управления исполнительными механизмами, кинематически соединенными с секциями верхней пластины рабочего конденсатора, каждая из которых установлена с возможностью вертикального пере.мещения, датчиком исходной высоты слоя, соединенным через логический блок и блок управления исполнительными механизмами с устройством установки исходной высоты слоя и стабилизатором скорости ленты транспортера, причем генератор токов высокой частоты имеет стабилизатор частоты и напряжения на пластинах рабочего конденсатора.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства управления термической обработкой насыщенного пластизоля; на фиг. 2 - датчик определения высоты пены.

Устройство (фиг. 1) включает генератор 1 токов высокой частоты, подключенный к рабочему конденсатору, верхняя пластина которого разрезана на секции 2-5, соответствующие зонам управления А, В, С и D термической обработки, а нижняя пластина 6 служит опорой для ленты транспортера 7с налитым из сливной дюзы 8 насыщенным пластизолем 9. В поле конденсатора размещены датчики 10 температуры в каждой зоне управления А, В, С и D и световые датчики 11 определения высоты пены, расположенные на стыке секции 2-5, т.е. в каждой зоне управления. Датчики 10-12 температуры, определения высоты пены и исходной высоты насыщенного пластизоля соответственно подключены к микро-ЭВМ 13 через блок нормирующих устройств 14. Связь микро-ЭВМ 13 с секциями 2-5 верхней пластины рабочего конденсатора и устройства 15 регулировки начального уровня насыщенного пластизоля 9 через блок исполнительных механизмов 16 обеспечивает подключение ее к усилителю 17 мощности, кроме того, к микро-ЭВМ 13 подключен блок 18 ввода констант.

Световой датчик 11 определения высоты пены (фиг. 2), который содержит источники 19 светового потока, подключенные к блоку 20 питания и приемники 21 светового потока, подключенные к блоку нормирующих устройств 14. Источники 19 светового потока и приемники 21 светового потока помещены в кожух 22 с вертикальными щелями и установлены так, что их щели расположены в одной вертикальной плоскости перпендикулярно направлению движения насыщенного пластизоля 9. Приемники 21 светового потока представляют собой сборку параллельно включенных фоторезисторов. Источники 19 и приемники 21 светового notoка датчика 11 определения высоты пены соответственно расположены на стйке зон управления А, В, С и D в шахматном порядке. Устройство работает следующим образом. В процессе подготовки устанавливают секции 2-5 верхней пластины конденсатора и скорость ленты транспортера 7, соответствующие заданному составу полимерной композиции, проверяют стабильность частоты генератора 1 и напряжение на пластинах рабочего конденсатора, подготавливают исходные данные для расчета энергетического баланса (электрические параметры воздуха, диэлектрическая проницаемость пластизоля заданной композиции до начала термической обработки и закономерность ее изменения от температуры, используя данные лабораторного анализа конкретного сырья, перепады температуры в каждой зоне). Критерием оптимизации управления в каждой зоне служит тепловой баланс основного процесса, т.е. количество теплоты, необходимое для заверщения основного процесса в зоне, должно быть равно количеству теплоть, выделяемой в этой зоне генератором 1 токов высокой частоты. Расчет необходимого количества теплоты ведут в микро-ЭВМ 13 по исходному весовому составу композиции насыщенного пластизоля 9, размерам дисперсии жидкого вспенивателя определяемого технологическим режимом перемешивающих устройств и исходной температуре насыщенного пластизоля 9. Количество выделяемой токами высокой частот{э1 теплоты при постоянных, т.е. скорости ленты транспортера 7 (времени нахождения пластизоля в зоне), частоте генератора токов высокой частоты и напряжении на пластинах 2-6 конденсатора и если известны электрические параметры воздуха, насыщенного пластизоля 9 в поле конденсатора и высота пены определяет высоту пластины 2-5 конденсатора в зоне. Высоту этих секций 2-5 пластины конденсатора в зоне вычисляют в микро-ЭВМ 13, для чего в нее вводят электрические параметры воздуха, определенные по влажности и давлению, диэлектрическую проницаемость пластизоля, измеренную до начала термической обработки, закономерность ее изменения от температуры в зависимости от состава композиции, выявленной по результатам лабораторного анализа, высоту пены и температуру измеренные датчиками 10 и 11 температуры и определения высоты пены непосредственно в зоне управления. После включения блока 20 питания зажигаются люминисцентные лампы источником 19 светового потока. Световые потоки, выходящие из кожухов 22 с вертикальной щелью источников 19 светового потока попадают в щели приемников 21 светового потока и уменьшают величину сопротивления фоторезисторов приемников 21 светового потока, что приводит к увеличению напряжения на входе блока нормирующих устройств 14. Наличие насыщенного пластизоля 9 между источником 19 светового потока ч, соответствующим приемником 21 светового потока уменьшает величину светового потока, что приводит к уменьшению напряжения на входе блока нормирующих устройств 14. Сигналы, выработанные, датчиком 12 исходной высоты насыщенного пластизоля, датчиками 10 температуры и световыми датчиками 11 определения высоты пены, а также значения частоты генератора 1 токов высокой частоты и напряжения на пластинах нижней 6 и верхней 2-5 конденсатора поступают в нормирующее устройство 14, где из аналоговой формы преобразуются в импульсный код 1-2-4-8 и вводятся в микро-ЭВМ 13. Через блок 18 ввода констант в микро-ЭВМ 13 вводят параметры технологического процесса: исходный уровень, исходный весовой состав композиции, удельный вес, удельная теплоемкость, начальная диэлектрическая проницаемость и закон ее изменения от температуры, температуры желатинизации и спекания насыщенного пластизоля, электрические параметры воздуха, размеры дисперсии, удельную теплоту парообразования, удельную теплоемкость, плотность, температуру кипения газообразователя. По данным, введенным из блока нормирующих устройств 14 и блока 18 ввода констант, микро-ЭВМ 13 вычисляет закон изменения высоты насыщенного пластизоля 9 и закон изменения температуры в поле конденсатора, которые используются при расчете необходимого количества теплоты для выполнения основного процесса в каждой зоне управления А, В, С, D и расчете высоты секций 2-5 верхней пластины конденсатора. Сигналы управления, выработанные микроЭВМ 13 усиливаются в усилителе 17 мощности и поступают в блок исполнительных механизмов 16, который содержит двигатели управления механизмами 16 установки начального уровня насыщенного пластизоля 9 и установки секций 2-5 верхней пластины рабочего конденсатора. В процессе работы непрерывно поддерживают начальный уровень насыщенного пластизоля и регулируют высоту секций верхней пластины рабочего конденсатора в соответствующей зоне.

Устройство предназначено для использования на действующей установке получения поливинилхлоридного пенопласта марки Д и М.

Использование предлагаемого устройства позволяет улучшить качество получаемого пенопласта и повысить его выход в среднем на 15%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ НАСЫЩЕННОГО ПЛАСТИЗОЛЯ, включающее генератор токов высокой частоты, подключенный к нему рабочий конденсатор с расположенной между нижней и подвижной верхней, составляющей из электрически соединенных секций, пластинами лентой транспортера с насыщенным пластизолем и устройство установки исходной высоты слоя насыщенного пластизоля, отличающееся тем. что, с целью получения оптимального режима прогрева, оно снабжено расположенными по длине ленты транспортера датчиками температуры, световыми Д4тчиками определения высоты пены, источники и приемники светового потока которых соответственно установлены по обе стороны ленты транспортера в щахматном порядке на стыках секций верхней пластины рабочего конденсатора, соединенной через логический блок с блоком управления исполнительными механизмами, кинематически соединенными с секциями верхней пластины рабочего конденсатора, каждая из которых установлена с возможностью вертикального перемещения, датчиком исходной высоты слоя, соединенным через логический блок и блок управле- ,., (О ния исполнительными механизмами с устройством установки исходной высоты слоя (Л и стабилизатором скорости ленты транспортера, причем генератор токов высокой частоты имеет стабилизатор частоты и напряжения на пластинах рабочего конденсатора.

20