Система управления напорным ящиком бумагоделательной машины Советский патент 1984 года по МПК D21F1/06 

Изобретение относится к устройствам управления напорным ящиком бумагоделательной машины и может быть использовано при изготовлении бумаги Известна система управления напор ным ящиком бумагоделательной машины, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала 1 3. Недостатком известной системы управления является невысокая точность управления. Цель изобретения - повышение точности управления. Поставленная цель достигается тем что система управления напорным ящиком бумагоделательной машины, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала, имеет датчики давления, установленные в каждом канале напорного ящика, и датчики суммарного давления и скорости, установленные на выходе напорного ящика, согласующие блоки, индикаторы блоки сравнения, функциональные преобразователи, датчик скорости проволачивания, вычислительный блок, регу лятор давления, блоки определения соотношения для внешних каналов напорного ящика и расходомер, при этом выходы датчиков давления связаны с соответствующими входами согласующих блоков, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами и дополнительно - с соответствукидими первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых связаны с датчиком суммарного давления посредством соответствующего согласующего блока, первые выходы .блоков сравнения подключены к соответствующим вхо

дам функциональных преобразователей, вtopыe выходы блоков сравнения связаны посредством соответствзосщих блоков определения соотношения с входами cooтвeтcтвyюD иx регуляторов скорости подачи массы, выход блока сравнения, соответствующего среднему каналу напорного резервуара, подключен к входу расходомера, причем датчик скорости проволачивания связан с пер- 50

вым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом соответствующего регулятора скорости, второй вход вычислительного блока соединен с выходом регулятора давления, а третий его вход - с датчиком скорости, установленным на выходе напорного ящика. 1

рального канала 11, и по существу имеют одинаковую протяженность с центральным каналом. Бумажная масса соответствующего состава с помощью соответствующих трубопроводов подается к входным концам каналов распределительного устройства. В состав трубопроводов входят трубопровод 1.3, сообщающийся.с каналом 11, и соотщающиеся с каналами 12. На выходе каналов 11 и 12 бумажная масса проходит через перфорированную перегородку 15, за которой каналы сходятся 55 к отверстию нанесения массы тонким

. слоем 7.

Система управления также включает в себя отверстие 16 горловины 8. на6 ,f На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления напорным ящиком; на фиг. 2 - то же. Система управления напорным ящиком бумагоделательной машины содержит входные трубопроводы 1, 2 и 3, устройство 4 управления и обработки информации, распределительное устройство 5, которое содержит каналы 6 бумажной массы, сходящиеся к отверстию нанесения тонким слоем 7, ширина которого соответствует ширине требуемого полотна. Поток бумажной массы, вытекающей из отверстия нанесения тонким слоем 7 таким образом, чтобы начать процесс изготовления полотна бумаги, поступает в горловину 8 на входном койде обезвоживающего хода формующего устройства бумагоизготавливающего станка, состоящего из матерчатых или проволочных лент 9, движущихся над формующими или подпирающими роликами 10. Внутри распределительного устройства 5 бумажная масса для ряда слоев, предназначенных для создания многослойного бумажного полотна, поступает в соответствующий ряд отдельных каналов, сходящихся к отверстию нанесения массы тонким слоем 7, и протекает по ним. В иллюстрируемом примере для создания трехслойной бумажной продукции (используемый термин бумага включает бумагу с под- . ложкой, слоистую бумагу и им подобную) распределительное устройство включает центральньй канал 11 и два внешних канала 12, один из которых на чертеже показан сверху центрального канала 11, а другой снизу центветственные трубопроводы 14, сообсое 17 крыльчатог/о типа, сетчатые фильтры 18, трубопроводы 19, 20 и 21 крыльчатые насосы 22, сетчатые фильт ры 23, связанные с насосами 22 трубо проводами 24, устройства 25 и 26 передачи потока, управлякяцие устройства 27, клапаны 28, датчики 29 и 30 давления, устройства 31 передачи давления, индикаторы давления 32, устройства 33 передачи перепада давления, устройство 34 передачи давления, датчик 35 давления, функциональ ные преобразователи 36 и 37, расходо мер 38, управляющие устройства 39. Система управления содержит блоки 40 определения соотношения для внешних каналов напорного ящика, линии 41 связи, регуляторы 42 скорости, двигатели 43 насосов бумажной массы, переключатели 44 управления, датчик 45 скорости проволачивания, связанный проводом 46 с вычислительным блоком 47, пневматический датчик 48 давления, устройство 49 передачи перепада давления, регулятор 50, ма йометр 51, соединенный с устройством 49 передачи перепада давления и регулятором 50 трубопроводом 52, блоки 53 сравнения, регулятор 54 ско рости двигателя 55,.линию 56, соедикяущую блок 53 с переключателем 57. После включения система управлени функционирует следующим образом. Включаются средства, предназначенные для автономной подачи бумажной маесы с требуемой концентрацией по трубопроводу 13 подачи к каналу 11 и бу мажной массы с соответствующей кон центрацией к внешним, каналам 12 по и трубопроводам 14 подачи. Хотя концен рация подводимой по трубопроводу 13 центрального канала бумажной массы будет отличаться от концентрации бумажной массы, подаваемой по трубопроводам 14 к внешним канйлам 12, бумажная масса внешних каналов может быть либо одинаковой, либо разной, в зависимости от сорта создаваемого многослойного, бумажного полотна. Поэтому, хотя трубопровод 13 подачи подводится от соответствующего ящика (не локазанного) тяжелой бумажной массы(бумажной массы, которая находится в более тяжелой первоначальной концентрации, чем фактический требуется для отверстия нанесения массы тонким слоем), который не связан с источником снабжения трубопроводов 14, в зависимости от требований тяжелая бумажная масса в трубопроводы i 4. мо:«;ет подаваться либо из автономных камер бумажной массы (не показанных). либо из общей камеры. Тяжелая бумажная масса для трубопровода 13 проходит по трубопроводу к впускному устройству насоса 17 типа крыльчатого насоса, а затем из насоса через сетчатые фильтры 18 поступает в трубопровод 13 для подачи под создаваемым насосом давлением в канал 11. Для разжижения тяжелой бумажной массы до требуемой консистенции или концентрации к впускной стороне насоса 17 вместе с тяжелой бумажной массой подается вода, например, по трубопроводу 19. Подобным образом тяжелая бумажная масса к каждому из трубопроводов 14 подается по соответственным трубопроводам 20 и, соединяясь с соответствунмцей водой, подаваемой посредством трубопрово- , дов 21, поступает к впускным сторонам крьшьчатых насосов 22, а затем от сторон нагнетания насосов через сетчатые фильтры 23 - в соответстбённые.трубопровода 14. Разжижение тяжелой бумажной массы может осуществляться примерно от 1,0-10% волокон, от 0,1-1,07% волокон в суспензии бумажной массы, выпускаемой из отверстия нанесения тонким слоем 7 распределительного устройства. Воду можно подавать по трубопроводам 19. и 21 от отдельных источников или от общего единственного бункера, предназначенного, для подачи белой воды к системе. Каждая линия трубы или каждый трубо- : провод 19 и 20 тяжелой бумажной массы автономно контролируется и управляется в зависимости от потребностей насосов при помощи соответственных устройств 25 передачи потока, сигналы с которых поступают иа показывающие расходы управляющие устройства 27 с целью приведения в действие находящихся вьше по потоку от устройств Передачи потока клапанов 28 в соответствии с сигналами с показывающих расход управляющих устройств. С целью автоматического поддержания требуемого соотношения потоков бумажной массы в каналах распределительного устройства 5 обеспечиваются средства, предназначенные для поддержания внешних каналов 12 в управляемой зависИмо.сти от внутреннего

s

канала 11, поскольку внутренний канал обычно устанавливают таким образом, чтобы он создавал более толстый слой в составном бумажном полотне. Для этой цели устанавливают соответстBiTouuw датчик 29 давления, в качестве которого можно использовать датчик пневматического типа. Устанавливают его таким образом, чтобы он реагировал на давление в центральном канале 11 выше по потоку от пластины перфорированной перегородкой в каждом из внешних каналов 12. От каждого из датчиков 29 и 30 сигналы подаются на отдельные устройства 31 пере дачи давления, подсоединенные к отдельным индикаторам давления 32, которые могут осуществлять отображение на соответствующей приборной доске (не показано), связанной с бумагоделательной машиной. Каждое из устройств 31 передачи давления передает сигнал к отдельному устройству 33 передачи перепада давления. В устрой ствах 33 передачи перепада давления сравнивается сигнал от устройства 34 передачи да.вления, связанного с пнев матическим датчиком, установленным в конце центрального канала 11 у отве1; стия нанесения массы тонким слоем Результирующие сигналы перепада от каждого устройства 33 передачи перепада давления направляются к отдельным устройствам 37 извлечения квадратного корня, в которых из различных перепадов давления извлекаются квадратные корни. Это дает возможность сравнивать скорости прохождени бумажной массы в трех каналах распре делительного устройства 5, поскольку гидравлический напор и скорость жидкости, движущейся в трубе или в закрытом канале, находятся во взаимной зависимости в соответствии со следую щей формулой: tlf-ff где h - гидравлический напор; G - постоянная; f - коэффициент трения трубы; L - длина трубы или канала; m - гидравлический радиус; § - ускорение силы тяжести; V - скорость. Сигнал от преобразователя (устрой ства извлечения квадратного корня) 3 для центрального канала поступает на расходомер 38, который может быть

1093256

установлен на приборной доске. Сигналы от устройств 36 и 37 извлечения квадратного корня двух внешних каналов поступают на соответственные показывающие расход управляющие устройства 39 для каждого из двух внешних каналов 12.

Сигнал с устройства 37 передачи корня квадратного из перепада давления для центрального канала 11 подается также в блоки 40 определения соотношения для каждого из двух внешних каналов 12. Благодаря своим взаимным связям блоки 40 определения соотношения вырабатывают идентичные заданные значения для показывающих расход управлякмцих устройств 39, основанные на потоке в центральном канале 11. Эти заданные значения затем сравниваются в показывающих расход управляющих устройствах 39 для двух внешних каналов 12 с сигналами, поступающими с устройств передачи значения корня квадратного из перепада давления внешних каналов. Сигналы с показывающих расход управляющих устройств 39 поступают на отдельные соответственные регуляторы 42 скорости для управления соответственными приводами двигателей 43 насосов бумажной массы. Таким образом, скорость .работы насосов 22, регулирующих подачу бумажной массы для двух внешних каналов 12, управляется в зависимости от скорости работы насоса, питающего центральный канал 11. Если в любом одном или обоих каналах 12 требуется применять py4Hoie управление скоростью подачи бумажной массы, заданные значения относительно этих каналов можно установить вручную посредством соответственных переключателей 44 автоматическогоручного управления, которые могут быть размещены между показывающими расход управляющими устройствами 39 и регуляторами 42 скорости. Таким способом осуществляется полное управление скоростями подачи бумажной массы в каждом из внешних каналов 12, Благбдаря управляемой зависимости внешних каналов 12 от центрального канала 11 просто посредством управления скоростью прохождения бумажной массы в центральном канале 11 относительно скорости движения формующей ленты в формующем устройстве машины обеспечивается полное поддержание требуемого отношения движения к волечению (отношения скорости движения проволоки к скорости составного потока, выходящ го из распределительного устройства 5). Это отношение обычно берут равным около 1,0, но оно может изменяться, примерно, от 1,1 до 0,9, в зависимости от таких факторов, как скорость работы машины, консистенция бумажной массы и тип изготавливаемой бумаги. Скорость движения проволоки или ленты определяется на основании скорости вращения совместно действуннцего валика грунтовки (не показанного) и передается в качестве технической скорости через датчик 45 скорости проволачивания в вычислительный блок 47 отношения движения к-волочению. Во время работы пневматический датчик 48 давления установленный на выходном конце возле отверстия нанесения тонким слоем центрального канала 11 в распределительном устройстве 5, контролирует. скорость потока и подает сигнал ца устройство 49 передачи перепада давления, сигнал с которого подается на вычислительный блок 47 отношения движения к волочению. Сигнал с датчика 48 давления фактически сообщает устройству передачи перепада давлениязо ное об измеряемом этим датчиком давлении составного потока бумажной массы око ло отверстия нанесения массы тонким слоем. Хотя устройство 49 передачи перепада давления может работать автономно, его предпочтительно соеди няют с регулятором 50 давления, обес печивающим смещение на устройство 49 передачи перепада давления давлением воздуха, которое дает возможность устройству 49 передачи выдавать сигналы на вычислительный блок 47 отношения движения к волочению с более высокой разрешающей способностью. Эт желательно потому, что диапазон давлений внутри распределительного устройства 5 во время работы вблизи рас четной скорости работы машины при требуемой консистенции бумажной массы сильно не изменяется и не превышает полного диапазона устройства 49 передачи. Поэтому более высокая разрешакядая способность показываемого устройством 49 передачи давления выполняется в том случае, если оно управляется таким образом, что давле ние считывалось в более узком диапазоне, перекрывакицим фактические давле ния, которые ожидаетсявстретить

во время работы. Для достт исения этого с регулятора 50 на одно плечо устройства 49 передачи подается смещение воздушным давлением, которое контролируется манометром 51, Это вызывает работу устройства 49 передачи в более низком диапазоне, например в диапазоне 5080 мм вод. ст., и увеличивает таким образом его точность, например, до 0,25% по сравнению, например, с 0,5-1,0%, которую можно было бы ожидать в диапазоне давлений 10160 мм вод. ст. Изменяя смещающее воздушное давление, можно по желанию изменять рабочш диапазон и точность устройства 49 передачи перепада давления.

В процессе работы вычислительньй блок 47 отношения движения к волочению вырабатывает заданное значение, которое используется показывающим давлением управляю Ц1-1м устройством 53 для сравнения с сигналом, поступающим с устройства 49 передачи перепада давления, с целью подачи соответствующего сигнала на регулятор 54 скорости двигателя 55, пр гаодящего в действие насос 17 центрального канала. В качестве альтернативы заданзначение можно установить вручную переключателем 57 автоматического-ручного управления. В соответствии с изобретением обеспечивается не только регулирующее управление одного из каналов бу-мажной массы любым другим каналом в распределительном устройстве 5, но и высокая чувствительность распределительного устройства 5 к скорости работы совместно действующего устройства формования бумагоделательной машины. Благодаря тому, что в распределительном устройстве 5 обеспечивается автоматическая управляемая зависимость каналов направления бумажной массы внешних слоев от центрального канала 11, после выполнения требуемых индивидуальных регулировок в отношении каждого из чаналов и в отверстии нанесения массы тонким слоем 7 соотношение между точностью направления бумажной массы и скоростью работы формующего устройства во вре мя работы станка поддерживается автоматически. Использование изобретения позволит повысить точность управления.

фие.{

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАПОРНЫМ ЯЩИКОМ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она имеет датчики давления, установленные в каждом канале напорного ящика, и датчики суммарного давления и скорости., установленные на выходе напорного ящика, согласующие блоки, индикаторы, блоки сравнения, функциональные преобразователи, датчик скорости проволачивания, вычислительный блок, регулятор давления, блоки определения соотношения для внешних каналов напорного ящика и расходомер, при этом выходы датчиков давления связаны с соответствукнцими входами согласующих блоков, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами и дополнительно - с соответствукмцими первыми входами блоков сравнения, вторые входа которых связаны с датчиком суммарного давления посредством соответствующего согласующего блока, первые выходы блоков сравнения подключены к соответствующим входам функциональньгх преобразователей, вторые выходы блоков сравнения связаны посредством соответствующих блоков определения соотношения с входами соответствующих регуляторов скорости подачи массы, выход блока сравнения, СО соответствующего среднему каналу напорного резервуара, подключен к входу расходомера, причем датчик скорости проволачивания связан с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом соответствукщего регулятора скорости, со ю сд оь рой вход вычислительного блока соединен с выходом регулятора давления, а третий его вход - с датчиком ско- рости, установленным на выходе напорного ящика.