Устройство для автоматического управления ацетилятором непрерывного действия Советский патент 1988 года по МПК C08B3/06 G05D27/00 

Со 00 О5 О5

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано в химической промышленности при автоматизации процесса получения триацетата целлюлозы непрерывным способом.

Целью изобретения является повышение надежности работы оборудования За счет предотвращения растворения триацетата целлюлозы.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг.2 - диаграммы напряжений на элементах устройства.

Устройство и ацетилятор содержат (фиг.) герметичную камеру 1, не- прерьшную перфорированную ленту 2, храповое колесо 3. с собачками 4, кулису 5, эксцентриковый кулачок 6, электродвигатель 7 привода ленты, датчик 8 тока, выпрямитель 9, первый резистор 10, компаратор 11, ре- ,ле 12 времени, инвертор 13, устройство 14 подачи охлажденной стабилизирующей жидкости на ленту с электродвигателем 15 и оросителями 16, источник 17 питания, второй 18 и третий 19 резисторы, операционньш усилитель 20, четвертьш резистор 21 конденсатор 22, пятый резистор 23 и резистивный делитель 24, состоящий из двух резисторов.

Устройство работает следующим образом.

Сырьем для получения триацетата служит хлопковая целлюло-i за. Это материал белого цвета, горюч, гигроскопичен, нерастворим в химических растворителях, из отходов хлопковой промьшленности прошедший специальную обработку с удалением примесей - мусора различного происхождения, семян и жировых включений,

В таком виде хлопковую целлюлозу загружают на непрерьгоную перфорированную ленту 2, помещенную в герметичную камеру 1, называемую ацети- лятором. Длина ацетилятора 30 м, ширина 2 м. Вся длина разделена на три зоны. Процесс ацетилирования заключается в воздействии на хлопковую целлюлозу химическими реагентами через оросители 16, установленные над каждой зоной и соединенные с насосами подачи химических реагентов различного состава.

Готовый продукт - триацетат целлюлозы имеет также волокнист; то структуру, но не горюч, растворяется в

растворителях, например в метилен- хлориде, применяется для получения основы кинофотопленки. Качество триацетата целлюлозы существенно зависит от температуры химических реагентов,

их состава и времени нахождения продукта в определенной зоне. Поэтому для транспортирования продукта при ацетилировании прга-1еняют специальный привод, чередующий двиkeния

непрерьшной перфорированной ленты с продуктом с заданными паузами, время пауз между движением находится в пределах 30-35 с в зависг-мости от его установки технологической службой по получению триацетата целлюлозы, а это, в свою очередь, зависит от промежуточных анализов химического сырья. На случай непредвиденных ситуаций, например остановки ленты,

вследствие аварийных ситуаций, т.п. предусмотрены, экстренные меры по стабилизации процесса путем подачи химических реагентов определенного состава в захоложенном вите, что кон

сервирует процесс до устранения ава0

рийных ситуаций. Это сохраняет продукт и предупреждает его растворение на перфорированной ленте, крайне нежелательное состояние продукта,

5 так как ведет к большим материал1зным убыткам и выходу из строя на значн- тельное время не только ацетилятора, но и всех связанных с ним коммуникаций.

Q Таким образом, на перфорированную ленту 2 загружают продукт и с no-j мощью вариатора (не показан) задает- . ея скорость вращения привода.

Приводимый во вращение эксцентри5 ковый кулачок 6 поднимает кулису 5, собачка 4 входит в зацепление с храповым колесом 3, перемещающим перфорированную ленту 2 с материалом. При обратном ходе кулисы 5 собачка 4 выходит из зацепления - совершается пауза. Каждый такой цикл, состоящий из времени движения и пауз, создает циклическую нагрузку на электродвигатель 7. В силовой цепи электродвигателя 7 в соответствии с нагрузкой на его валу протекает изменяю

щийся по величине ток.

I

Таким образом, сигнал, снимаемый с датчика 8 тока, вьшрямленньй

5

и отфильтрованный выпрямителем 9, несет информацию о состоянии перфорированной ленты 2 с материалом (фиг.2, интервалы времени 0-t,,t,.-t ty характеризуют моменты пауз, а t,- t, t4. - перемещение перфорированной ленты 2). Этот сигнал и, через первый резистор 10 поступает на первый вход компаратора I

Операционный усилитель 20 в исходном положении открыт положительным потенциалом, снимаемым с резис- тивного делителя 24, т.е. на выходе операционного усилителя 20 в интервале присутствует положительное напряжение и близкое к напряжению источника питания. При увеличении напряжения 11, в момент времени t, начала движения перфорированной ленты конденсатор 22 заряжается по цепи: датчик 8 тока, выпрямитель 9 с фильтром, четвертый резистор 21, конденсатор 22, пятый резистор 23, средний вьшод источника питания. Выделившееся напряжение на резисторе 23 переводит операционный усилитель 20. в активный режим. Его выходное напряжение U уменьшается скачком и по мере заряда конденсатора 22 в интервале t,- t плавно возрастает. Потенциал U на втором входе компаратора 11, возросший в первоначальный момент t,, компенсируется уменьшением напряжения на выходе операционного усилителя 20 и затем плавно увеличивается в интервале t,- t.

Так как конденсатор 22 включен через третий резистор 19 в цепь отрицательной обратной связи операционного усилителя, то напряжения Uj,), изменяются по линейному закону.

Между входами компаратора 11 приложено напряжение U4 U l- U больше нуля. Компаратор J1 срабатьтает, его выходной сигнал включает реле 12 времени.

В момент времени t спада нагрузки на валу приводного электродвигателя 7, конденсатор 22 разряжается по цепи: правая обкладка конденсатора 22, резистор 18, минус источника питания, средний вывод источника питания, резистор 23,.левая обкладка конденсатора. С резистора 23 снимается отрицательный потендил, совпадающий с полярностью насыщения на неинвертирующем входе операционного усилителя - 20.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Таким образом, в режиме паузы в интервале t, операционный усилитель 20 открыт и не влияет на работу схемы. Конденсатор 22 разряжается мгновенно.

Напряжение U между входами компаратора 11 равно нулю, так как резисторы 10 и 21 выбираются одинаковыми, а резисторы 18 и 19 выбирают таким образом, что потенциал их общей точки равен нулю по отношеш ю к среднему вьшоду источника питания. Реле 2 времени вьтолнено в виде емкостного накопителя с постоянной времени разряда, значительно большей постоянной времени заряда.

При подаче импульса на вход реле времени последнее срабатьшает, после снятия сигнала начинается отсчет времени, которое должно быть больше интервала времени tj,- tj . Таким образом, на выходе реле времени присутствует постоянно сигнал Ц. Соответ- ственно на выходе инвертора 13 напряжение и равно нулю. Следовательно, в режиме холостого хода (паузы, когда непрерьтная перфорированная лента неподвижна) операционный усилитель исключен из работы, а напряжение и, снимаемое с выхода выпрямителя, симметрично приложено к входам компаратора. Независимо от тока холостого хода приводного электродвигателя сигнал между входами компаратора равен нулю.

Как только начинается перемещение непрерьтной перфорирО занной ленты, включается в работу операционньй усилитель, между входами компаратора появляется сигнал U, компаратор срабатьшает. Это характеризует нормальном ходе рабочего процесса. При аварийном режиме, когда не приходит очередное увеличение нагрузки на валу приводного электродвигателя, через интервал, равный времени выдержки реле времени, последнее отключается. На выходе инвертора 13 появляется напряжение, которое включает электродвигатель 15 насоса, подающий охлажденную стабилизирующую жидкость через оросители 16 на триацетат целлюлозы.

Таким образом, предотвращается растворение триацетата цeллюлoзы например при обрьше перфорированной ленты ацетилятора, и в конечном ре-- зультате выход со строя машины. Кроме того, предлагаемое устройство способствует повьппению качества выпускаемой продукции и исключает брак за счет своевременной стабилизации продукта при аварийных ситуациях.

Формула изобретения

Устройство для автоматического управления ацетилятором непрерывного действия, состоящим из герметичной камеры с размещенной внутри непре- рьшной перфорированной лентой, электродвигателя привода ленты и устрой- ства подачи охлажденной стабилизирующей жидкости на ленту, содержащее датчик тока, последовательно подключенный в одну из .фаз злектродви- гателя компаратор и источник пита- ния, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы оборудования за счет предот- ,вращения растворения триацетата целлюлозы, оно дополнительно содержит

выпрямитель, пять резисторов, реле времени, инвертор, операционнь тй усилитель, конденсатор и резистивный делитель напряжения, при этом выход датчика тока через последовательно соединенные выпрямитель и первый рр- зистор соединен с первым входом компаратора, выход которого через последовательно соединенные реле времени и инвертор подключен к устройству подачи охлажденной стабилизирующей жидкости на ленту второй вход компаратора соединен через второй резистор с источником питания, через третий резистор - с выходом операционного усилителя, через конденсатор - с инвертирующим входом операционного усилителя, соединенного своим неинвертирующим входом с выходом резис- тивного делителя напряжения, а треть- им входом через пятый резистор - с источником питания, который соединен также с входом резистивного делителя напряжения.

Изобретение относится к автоматизации процесса получения триацетата целлюлозы и может быть использовано в химической промьшшенности. Целью изобретения является повышение надежности работы оборудования за счет предотвращения растворения триацетата целлюлозы. Устройство содержит датчик 8 тока, выпрямитель 9, первый резистор (р) 10, компаратор 11, реле 12 времени, инвертор 13, источник 17 питания, второй и третий Р 18 и 19, операционный усилитель 20, четвертый Р 21, конденсатор 22, пятый Р 23 и резистивный делитель 24. 2 ил. с (Л

Составитель Г.Огаджанов Редактор Н.Гунько Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 1468/29

Тираж 434

ВИШ-ПТИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное