Способ управления процессом механотермического обезвоживания влажных каучуков в червячных машинах Советский патент 1988 года по МПК B30B9/18 

00 9д

;о ;о

136

Изобретение относится к управлению процессами переработки различных полимерных материалов и может быть исполь зовано для управления червячными ма- шинами, в которых проводится процесс механотермического обезвоживания влаж ных синтетических каучуков.

Цель изобретения - повьппение эффективности и надежности процесса за счет обеспечения равномерной нагрузки червячных машин и устойчивой их работы.

На чертеже приведена схема управления процессом механотермического обезвоживания влажных каучуков в червячных машинах.

В отжимную червячную машину 1 поступает влажная крошка каучука. При вращении червячного вала крошка уплотняется, интенсивно перемешивается и перемещается к регулируемому выгрузному устройству 2. Влага удаляется через продольные щели корпуса машины, а отжатый каучук поступает в сушильную машину. Давление каучука перед выгрузньм устройством измеряется с помощью датчика 3. Сигнал, пропорциональный давлению, поступает на вход регулятора 4, выход которого воз действует на исполнительный орган 5, изменяющий величину сопротивления выгрузного устройства 2.

В сушильной червячной машине 6 происходит процесс термической сушки каучука, поступающего из отжимной машины. По мере продвижения каучук ийтексивно перемешивается, уплотняется и разогревается под действием трения о поверхность червяка и цилиндра и внутреннего трения в каучуке. Разогретый до заданной температуры каучук выдавливается через фипьеры в зону меньшего давления, где влага за счет запасенного в материале и жидкости тепла испаряется, а сухой каучук поступает на дальнейшую переработку. Температура каучука перед выгрузкой измеряется с помощью датчика 7. Сигнал, пропорциональный температуре, поступает на вход регулятора 8, выход которого воздействует на исполнительный орган 9 двигателя 10, изменяющий частоту вращения червячного вала. Давление пара в рубашке сушильной маши- ны измеряется датчиком 11. Сигнал, пропорциональный давлению, поступает на вход регулятора 12, выход которого воздействует на регулирующий клапан

72

13, изменяющий расход пара в рубашку машины. Задание регулятору 12 давления пара корректируется по величине температуры каучука с помощью регулятора 14, задание которому как и регулятору 8 устанавливается задатчиком 15. Нагрузку отжимной машины измеряют датчиком 16. В качестве параметра, характеризующего нагрузку машины, в данном случае используется ток двигателя. Сигнал, пропорциональный нагрузке, поступает на вход регулятора 17, выход которого воздействует на исполнительный орган 18 двигателя 19, изменяющий чистоту вращения червячного вала отжимной машины. Задание регулятору 17 корректируется по величине нагрузки сушильной машины с помощью датчика 20 и регулятора 21.

Г .

Система управления работает следующим образом.

При колебаниях расхода исходного материала или его реологических и фрикционных свойств, например при увеличении расхода, изменяются давление и нагрузка отжимной машины, температура и нагрузка сушильной машины. Регуляторы давления 4 и нагрузки 17 отжимной машины, стремясь обеспечить заданные значения, изменяют с помощью исполнительных органов 5 и 18. величину сопротивления выгрузного устройства и частоту вращения червячного вала. Регуляторы температуры 8 и 14 сушильной машины, стремясь обеспечить заданное значение температуры, устанавливаемое задатчиком 15, изменяют с помощью исполнительного органа 9 и контура регулирования давления пара 11, 12 и 13 частоту вращения червячного вала и расход пара в рубашку сушильной машины. При этом нагрузка сушильной машины увеличится. В этом случае на вход регулятора нагрузки сушильной машины 21 поступает сигнал с датчика 20, пропорциональный увеличению нагрузки сушильной машины. Регулятор 21, стремясь обеспечить заданное значение, увеличивает задание регулятору 17 нагрузки отжимной машины и, тем самым, уменьшает частоту вращения червячного вала отжимной машины. Увеличение нагрузки отжимной машины приводит к тому, что в сушильную машину поступает отжатый каучук с меньшим содержанием влаги, следовательно, затрат энергии для термичес31

кой сушки потребуется меньше и нагрузка сушильной машины уменьшается. По окончании переходного процесса, в случае увеличения входного расхода, давление каучука в отжимной машине, температура каучука перед выгрузкой и нагрузка сушильной машины принимаю заданные значения, а нагрузка ной машины за счет уменьшения скорое ти вращения червячного вала увеличивается . При уменьшении входного расхода система управления работает аналогично, только в противоположную сторону.

Пример. При переработке каучука СКЦ для получения влажности не более 0,5% необходимо при производительности 6,5 т/ч обеспечить следующие значения технологических парамет ров и управляющих воздействий: Для отжимной машины

Давление каучука, МПа 1,5 Массовая доля влаги на выходе, %.15

Частота вращения червячного вала, об/мин 150 Ток нагрузки электропривода, кА0,4 Для сзгавшьной машины Температура каучука перед выгрузкой,с 170 Частота вращения червячного вала, об/мин 220 Давление пара в рубаш- ку машины, МПа 1,7 Ток нагрузки электропривода, кА 1,1 При увеличении производительности до 8 т/ч в случае управления по из-

174

вестному способу ток нагрузки электропривода сушильной машины и частота вращения червячного вала принимают предельные значения - 1,4 кА и 250 об/мин соответстренно, что может привести к остановке машины по токовой защите. При этом ток нагрузки электропривода отжимной машины практически не увеличится.

При управлении процессом предлагаемым способом ток нагрузки и частота вращения червячного вала отжимной машины принимают новые значения - 0,6 кА и 120 об/мин соответственно, содержание влаги на выходе снижается до 12%, что не изменяет нагрузку сушильной машины, а частота вращения червячного вала сушильной машины увеличится, незначительно - 230 об/мин.

Формула изобретения

Способ управления процессом меха- нотермического обезвоживания влажных каучуков в червячных машинах путем изменения величины сопротивления выгрузного устройства отжимной машины в зависимости от давления каучука и частоты вращения червячного вала и расхода пара в рубашку сушильной машины в зависимости от температуры каучука перед выгрузкой, отличающийся тем, что, с целью повьш1е- кия эффективности и надежности процесса, регулируют величину нагрузки отжимной машины изменением частоты вращения червячного вала с коррекцией по величине нагрузки сушильной машины.

12

Изобретение относится к управлению процессами переработки полимерных материалов и может быть использовано для управления червячными машинами, в которых проводится процесс.механо- термического обезвоживания влажных полимерных материалов, Целью изобретения является повьшение эффективности процесса и надежности. Поставленная цель достигается тем, что помимо изменения величины сопротивления вы- грузиого устройства отжимной машины в зависимости от давления каучука и частоты вращения червячного вала и расхода пара в рубашке сушильной машины в зависимости от температуры каучука перед выгрузкой, дополнительно регулируют величину нагрузки отжимной машины изменением частоты вращения червячного вала с коррекцией по вели, чине нагрузки сушильной машины. 1 ил. (Л