Устройство для регулирования давления расплава в экструдере Советский патент 1984 года по МПК G05D16/20 

Э)

эо :о

О

iu Изобретение относится к системам регулирования давления расплава в экструдерах, работающих в производст ве химических нитей и волокон, и может быть использовано для регулирования давления на других машинах, вы рабатывающих расплав из гранулята исходного продукта. Известно устройств, в котором для регулирования.давления расплава в экструдере применяется автоматический регулятор, -датчик и задатчик дав ления, а также приводной электродви. гатель СИ. . Однако в процессе работы экструде ра требуется не всегда автоматическая стабилизация давления. В период пуска экструдера требуется режим работы со стабилизацией частоты вращения, после которого необходим плавный безударный переход на режим автематического регулирования давления В случае самопроизвольного прекращения подачи гранулята требуется переключить устройство на пониженную час тоту вращения, так как в противном случае последует авария. Устройство (Не. обеспечивает безударного переключения с режима ручного управления на автоматический и наоборот. Оно также не обеспечивает защиту устройства и других объектов от аварии в случае самопроизвольного прекращения подачи гранулята. Следовательно, надежность этого устройства низка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования давления расплава в шнековом расплавителе, Ьостоящее, из экструдера с системой автоматического регулирования, которая содержит датчик и задатчик давле ния, автоматический и ручной регуляторы, а также блок сравнения и переключатель режимов работы С2. Применение известного устройства дает возможность оператору произнести безударное переключение режимов работы, но все же не может предотвра тить аварии в случае работы в автома тическом режиме при прекращении подачи гранулята. В известном устройст ве отсутствует датчик потока грануля та, который будучи связан с переключателем режима работы мог бы произвести в случае прекращения подачи гранулята необходимое переключение электропривода шнека на малую частоту вращения и тем самым предотвратит аварию. Отсутствие датчика потока гранулята снижает надежность устройства и влечет за собой значительные поврохдения при прекращении подачи гранулята. Случаи самопроизвольного прекращения поддачи гранулята, особенно в производстве химических волокон, наблюдаются часто. Они вызваны повышением гранулята, поверхностным статическим электрическим зарядом, наводимым при перемещении гранулята пневмотранспортом, неудовлетворительной конструкцией загрузочных бункеров,трубопроводов и загрузочных бункеров, а также., наличием пыли, образующейся при транспортировании гранулята. Все эти факторы способствуют,образованию комков и залипан,ию гранулята в бункерах и трубопроводах. Применение вибраторов и различных механических устройств, разрушающих комки и призван.Ных предотвратить .залипание гранулята, оказывается малоэффективным изза их неудовлетворительной конструкции, повышает уровень шумов на производстве, разруша:ет соединения трубопроводов и загрузочных бункеров, нарушает их герметичность и вызывает дополнительные расходы электроэнергии. Самопроизвольное прекращение подачи гранулята может быть длительным и кратковременным. При длительном прекращении подачи гранулята происходит обрыв формируемых нитей, что требует повторной перезаправки рабочих мест, т.е. затраты дополнительного труда намотчиц. При кратковре менном прекращении подачи (с периодом 1-2 мин) возможен не только обрыв нитей, но и гидравлический удар в расплавопроводе, влекущий за собой его разрыв или течи во фланцах и свДрных соединениях и повреждение датчиков давления. Датчик потока гранулята из-за сложности конструкции и малой надежности до настоящего времени не нашел применения в устройствах регулирования давления на выходе экструдеров. Однако имеется возможность, используя уже имеющиеся в устройствах регулирования датчики частоты вращ1эния шнека, тока двигателя и давления расплава, с помощью логического устройства получить информацию о прекращении подачи гранулята. В случае прекращения подачи гранулята можно избежать аварии толькр своевременным переключением .электропривода шнека на работу с пониженной частотой вращения. Цель изобретения - повыдение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик и задатчик давления, подклю ченные к соответствующим входам регулятора давления, задатчик частоты вращения исполнительного механизма, последовательно соединенные регуляfop частоты вращения, к вхрду которого подключен выход датчика частоты вращения исполнительного механизма, регулятор тока и датчик тока, выходом подключенный к второму входу регулятора тока, введены последователь но соединенные элемент И, элемент па мяти, реле времени и исполнительное реле, выходы регулятора давления и задатчика частоты вращения исполнительного механизма подключены к входу регулятора частоты вращения через перекидной контакт исполнительного реле, причем первый вход элемента И соединен с выходом датчика давления, второй вход - с выходом датчика тока и с вторым входом элемента памяти, а третий вход - с выходом датчика частоты вращения исполнительного механизма. На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство содержит регулятор 1 давления расплава с датчиком 2 давления на выходе экструдера 3. Датчик 2 давления и задатчик 4 давления под ключены к входам регулятора 1, который через перекидной контакт 5 исполнительного реле 6 подключен к вхо ду регулятора 7 частоты шнека 8. К входу регулятора 7 подклю чен датчик 9 частоты врао1ения исполнительного механизма, который кинема тически связан с двигателем 10, а последний через шестеренный редуктор 11 связан со шнеком. Двигатель получает питание от тиристорного преобра зователя 12. Ток двигателя контролируется датчиком 13 тока. На вход пре образователя 12 подключен регулятор 14 тока. Вход последнего связан с регулятором 7 и датчиком 13 тока. Гранулят в экструдер поступает из за грузочного бункера 15, который соеди ней с экструдером трубопроводом 16. Выходы датчиков .тока, частота вращения шнека и давления подключены к входам трехвходового элемента И 17. Выход последнего подключен к одному входу элемента 18 памяти, а к другом входу элемента подключен выход датчи (ка тока. Выход элемента 18 памяти подключен к реле 19 времени, а выход последнего - к катушке исполнительного реле б. Реле 6 является в совокупности с тумблером 20 переключате.лем режимов работы. Во включенном положении, что соответствует работе -В режиме ручного управления частотой вращения шнека, это реле своим контактом 5 подключает ручной задатчик 21 частоты врахвения исполнительного механизма к регулятору 7. Выходные сигналы регулятора давления и з.адатчика частоты вращения контролируются 9ольтметрами 22. Устройство работает следующим образом. При нормальной подаче гранулята сигнал задатчика 4 давления поступае на регулятор 1 давления. Переключатель режимов работы стоит в положении Автомат. При этом реле 6 отключено и его контакт 5 подключает регулятор 1 давления к входу регулятора 7 частоты вращения шнека 8. Образована система автоматического регулирования давления расплава, которой подчинена автоматическая система регулирования частоты вращения шнека, а последней подчинена автоматическая система.регулирования тока двигателя. Сигналы датчиков давления 2, частоты вращения 9 и тока 13 поступают на вход элемента И 17. Так как эти сигналы не равны нулю, на первый вход элемента 18 памяти от элемента И 17 поступает нулевой сигнал, а на второй вход элемента 18 памяти поступает единичный сигнал от датчика 13 гока. При этом на выходе элемента 18 памяти сигнал равен нулю и реле остается отключенным. Если произойдет залипание гранулята и его подача прекратится, то давление расплава снизится до нуля, регулятор 1 давления переведет систему регулирования частоты вращения в режим максимальной.частоты, а ток двигателя снизится до величины тока холостого хода, т.е. почти до нуля. При этом на вход элемента И 17 поступают нулевой сигнал от датчика 2 давления, единичный сигнал от датчика 9 частоты вращения и нулевой сигнал от датчика 15 тока. Первый и третий сигналы инвертируются на выходах элемента И 17, превращаясь в единичные сигналы. Их логическое умножение на единичный сигнал от датчика 9 частоты вращения, выполняемое элементом И 17, дает на выходе этого элемента единичный сигнал, последний приводит к срабатыванию реле времени, посредством которого с небольшой выдержкой (1-3 с) включает реле 6. Реле 6 отключает контактом 5 выход регулятора 1 давления и подключает к входу регулятора 7 частоты вргвдения сигнал задатчика 21. Так как этим задатчиком установлен небольшой сигнал, шнек 8 начинает медленно вращаться. Аварии при этом не происходит. Одновременно с этим реле 6 другим контактом включает сигнализацию Сне показана), оповещая персонал о прекращении подачи гранулята. f Вызванный сигнализацией персонал устраняет причину аварии, затем переключатель 20 устанавливают в положение Ручная. Задатчиком 21 устанавливают давление близкое к значению, заданному задатчиком 4. При этом выходы регулятора 1 и зад атчика 21 контролируются вольтметрами 22. Меняя задатчиком 21 давление расплава в небольших пределах от з аданного, добиваются, чтобы выход регулятора 1 изменился, приближаясь к значению выхода задатчика 21. Когда оба эти сигнала сравняются, аереключателем 20 включают автоматический режим работы. При таком переключении сигнал задания на регулятор скорости не изменяется и в системе электропривода исключаются толчки и удары.

Устройство начинает работать, в режиме автоматического регулирования давления расплава.

Таким образом, предложенное устройство позволяет избежать серьезных аварий, вызванных самопроизвольным прекращением подачи гранулята.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ РАСПЛАВА В ЭКСТРУДЕРЁ, содержсццее датчик и эадатчик давления, подключенные к соответствующим входам регулятора давления, згщатчик частоты вращения исполнительного механизма, последовательно соединенные регулятор частоты вращения, к входу которого подключен выход датчика частоты вращения исполнительного механизма, регулятор тока и датчик тока, выходом подключенный к второму входу регулятора тока, отличающе.е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит последовательно соединенные элемент И, элемент памяти, реле времени и исполнительное реле, выходы регулятора давления и задатчика частоты вращения исполнительного механизма подключены к входу регулятора частоты вращения через перекидной контакт исполнительного реле, причем первый вход элемента И соединен с выходом датчика давления, второй вход - с | (О выходом датчика тока и с вторым входом элемента памяти, а третий вход с выходом датчика частоты вращения исполнительного механизма.