Система для регулирования вязкости при приготовлении черновяжущих материалов Советский патент 1988 года по МПК G05D24/00 

4

4

00 4

Изобретение относится к регулированию вязкости в технологическом процессе приготовления черновяжущих материалов (например, битума, гудрона, дегтя, пека и т.п.) и может быть применено в дорожном строительстве, при приготовлении битумных рулонных материалов, а также в нефтеперерабатывающей промышленности.

Цель изобретения - расширение области применения путем расширения температурного диапазона регулирования.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления; на фиг. 3 - схема измерительной емкости; на фиг. 4 - графики зависимости тока потребления двигателем от температуры исследуемой среды.

Система содержит измерительную емкость 1 приготовления материала 2, на емкости смонтированы электродвигатель 3 с чувствительным элементом 4, датчик 5 температуры. Между цилиндрическими стенками 6 и 7 емкости 1 циркулирует охлаждающая жидкость 8. Приготавливаемый материал 2 поступает в емкость 1 из установки 9 приготовления черновяжущих через электромагнитный клапан 10 и входной патрубок 11, а уходит через выходной патрубок 12 и электромагнитный клапан 13, а при переливе - через патрубок перелива 14. Измерительная схема системы содержит источники 15 и 16 постоянного напряжения, резисторы 17-21, конденсатор 22, регулятор 23.

Система также содержит исполнительный механизм 24 и блок 25 управления.

Регулятор 23 содержит измеритель 26, задатчики 27 температуры и -28 вязкости, компараторы 29, 30 и исполнительные .механизмы 31, 32- по те.мпературе и вязкости соответственно. Работой измерительной схемы и электромагнитных клапанов управляет блок 25 управления, содержащий промежуточное реле 33 с контактами 33-39, реле 40 времени на три выдержки времени с контактами 41-45 и авто.матический выключатель 46. Реле 33 управляется нормально открытым контактом (не показан) регулятора 23.

На внутренней поверхности стенки 6 измерительной емкости 1 приварены пластины 47. Охлаждающая жидкость 8 поступает в емкость 1 через патрубок 48, а уходит через патрубок 49.

Устройство работает следующи.м образом.

После заполнения установки 9 черно- вяжущим материалом и нагрева его до заданной технологической температуры, например, до 200-230°С включают напряжение питания схем предлагаемого устройства включением автоматического выключателя 46. Контролируемая среда 2 из установки 9 поступает в измерительную емкость 1 и. охлаждается. Для уменьшения времени охлаждения между стенками 6 и 7 цирку5

лирует охлаждающая жидкость 8, например вода, а площадь теплообмена между жидкостью 8 и средой 2 увеличена за счет пластин 47. Температура среды 2 измеря- ется измерителем 26 регулятора 27, выполненного, например, на базе прибора КС-П2- 005, по сигналам датчика 5 температуры. Температуру измерения вязкости выбирают по графикам потребления тока двигателем 3 в зависимости от температуры контро0 лируемой среды, нагрузка на вал двигателя должна быть такой, чтобы в момент готовности продукта (достижения заданной вязкости соответствующей марки битума) потребляемый ток был близкий к номинальг ному. Например, если номинальный ток потребления двигателя равен 700 мА, то для приготовления из гудрона битума марки БНД 200/300 температура среды должна быть 80°С, для битума марки БНД 130/200 -- 100°С, для биту.ча марки БНД 90-30 -

0 135°С.

При достижении контролируемой средой заданной температуры срабатывает компаратор 29 и исполнительный механизм 31, за.мыкая свои контакты (не показаны). Включается питание на реле 37, которое своими контактами 37 включает двигатель 3, контактами 35 включает реле 40 времени, а контактами 38 и 39 переключает вход регулятора 23 с датчика 5 температуры (ТЭДС). на схему измерения вязкости.

0 По правой ветке измерительной схемы от источника 16 через двигатель 3 и резисторы 19-21 протекает ток, величина которого зависит от нагрузки на вал двигателя, по левой ветке (источник 16, резисторы 17 и 18) - ток, величина которого уста5 навливается переменным резисторо.м 17. Измеряемое напряжение U определяется падением напряжения на резисторах 18 и 19; падение напряжения на резисторе 18 определяет начало шкалы измерения вязкости в измерителе 26, а на резисторе 19 - зна0 чение вязкости материала 2. Конденсатор 22 устраняет пульсации тока, вызванные двигателем 3.

В случае достижения контролируемой средой 2 заданной вязкости срабатывает

5 компаратор 30 и исполнительный механизм 32. Регулятор 23 и технологический процесс приготовления черновяжущих в установке 9 прекращается посредством исполнительного механизма 24. Он же отключает схему (не показано).

0 Если продукт не готов и вязкость контролируемой среды .меньще заданной, реле времени 40 после выдержки первого интервала, определяемого временем одного измерения регулятора 23, переключает свои контакты 41-44. При этом открываются

5 вентили 10 и 13, а вход регулятора 23 переключается с измерения вязкости (U) на измерение те.мпературы (ТЭДС). После выдержки второго интервала времени реле

40 разрывает свои контакты 42 и вентиль 13 закрывается, при этом набирается в измерительную емкость 1 новая порция контролируемой среды. После выдержки третьего интервала реле 40 времени разрывает свои с контакты 45, реле 33 обесточивается, и схема приходит в исходное состояние.

Циклы измерения повторяются до готовности продукта, т.е. до достижения контролируемой средой заданной вязкости. Продолжительность одного цикла задается скоротечностью технологического процесса, и определяется временем охлаждения порции контролируемой среды и срабатыванием регулятора.

10

Формула изобретения 1. Система для регулирования вязкости при приготовлении черновяжущих материалов, содержащая электродвигатель постоянного тока с чувствительным э.пементом, закрепленным на оси электродвигателя и помещенным в емкость для приготовления исследуемого материала, два источн ика постоянного напряжения, последовательно соединенные первый резистор, второй резистор и переменный резистор, подключенный к отрицательному выводу первого источника постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с первым выводом первого резистора и с отрицательным вывоВращающийся чувствительный элемент 4, 5 ° второго источника постоянного напряпредставляющий собой первичный преобразователь для преобразования вязкости контролируемой среды в нагрузку на вал двигателя, с целью максимальной чувствительности по вязкости и минимального расхожения, подключенного положительным выводом через электродвигатель постоянного тока к второму выводу первого резистора, а также содержит исполнительный ме.ча- низм, установленный на трубопроводе подачи

дования энергии на механическое переме- 20 компонента в установку приготовления мащение контролируемой среды выполнен в форме плоского круга. Для уменьшения механического перемещения среды служат также пластины, приваренные продольно

териала, которая через первый электромагнитный клапан на входном патрубке емкости связана с емкостью с исследуемой средой, и второй электромагнитный клапан.

на внутренней стенке измерительной ем- 25 установленный на выходном патрубке емкости.

Диаметр d чувствительного элемента 4 определяется по эмпирической формуле:

кости, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем расширения температурного диапазона регулирования, в систему введены третий и четвертый резисторы, конденсатор, блок управ- 30 ления и регулятор, подключенный входом к первому выходу блока управления, а первым и вторым выходами - соответственно к управляющему входу исполнительного механизма и первому входу блока управления, у которого второй и третий выходы

d

/(IH.O.S

Д1 -Ai.rf

где JH - номинальный ток потреб„1ения

двигателя;

- среднее значение измеряемой вязкости;

кости, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем расширения температурного диапазона регулирования, в систему введены третий и четвертый резисторы, конденсатор, блок управ- 30 ления и регулятор, подключенный входом к первому выходу блока управления, а первым и вторым выходами - соответственно к управляющему входу исполнительного механизма и первому входу блока управления, у которого второй и третий выходы

uV - диапазон значений измеряемой вяз- 35 соединены с управляющими входами соот

Формула изобретения 1. Система для регулирования вязкости при приготовлении черновяжущих материалов, содержащая электродвигатель постоянного тока с чувствительным э.пементом, закрепленным на оси электродвигателя и помещенным в емкость для приготовления исследуемого материала, два источн ика постоянного напряжения, последовательно соединенные первый резистор, второй резистор и переменный резистор, подключенный к отрицательному выводу первого источника постоянного напряжения, положительный вывод которого соединен с первым выводом первого резистора и с отрицательным вывожения, подключенного положительным выводом через электродвигатель постоянного тока к второму выводу первого резистора, а также содержит исполнительный ме.ча- низм, установленный на трубопроводе подачи

териала, которая через первый электромагнитный клапан на входном патрубке емкости связана с емкостью с исследуемой средой, и второй электромагнитный клапан.

кости, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем расширения температурного диапазона регулирования, в систему введены третий и четвертый резисторы, конденсатор, блок управ- 30 ления и регулятор, подключенный входом к первому выходу блока управления, а первым и вторым выходами - соответственно к управляющему входу исполнительного механизма и первому входу блока управления, у которого второй и третий выходы

35 соединены с управляющими входами соот

Изобретение относится к области регулирования вязкости в технологическом процессе приготовления черновяжущих материалов (например, битума, гудрона, дегтя. пека и т.п.) и может быть применено в дорожном строительстве при приготовлении битумных рулонных материалов, а также в нефтеперерабатывающей промышлен ости. Цель изобретения - расширение области применения путем расширения температурного диапазона регулирования. Для этого система для регулирования вязкости нри приготовлении черновяжущих материалов содержит измерительную емкость 1 с приготавливаемым материалом 2, электродвигатель 3 постоянного тока с чувствительным элементом 4, датчик 5 температуры, установку 9 приготовления черновяжущих, электромагнитные клапаны 10,13, источники 15, 16 постоянного напряжения, резисторы 17,18,19,20,21, конденсатор 22, регулятор 23, исполнительный механизм 24 и блок 25 управления. Регулятор 23 содержит измеритель 26, задатчики 27 и 28 температуры и вязкости соответственно, компараторы 29,30 и исполнительные механизмы 31, 32 по температуре и вязкости соответственно. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. SS сл

кости;

41 - диапазон изменения тока потребления двигателя, соответствующий диапазону измеряемой вязкости;

б - толщина чувствительного элемента;

К - коэффициент, определяемый экспериментально;

S - площадь кольца, ограниченного кругом чувствительного элемента 4 и окружностью, вписанной между концами пластин 47.

Предложенная система позволяет автоматизировать процесс приготовления черно- вяжущих как путем их окисления, так и путем смешивания нескольких исходных компонентов, при этом значительно повышается 50 что чувствительный элемент выполнен в виде качестве готового продукта благодаря точ- плоского круга, установленного концентри- ности технологического процесса.чески оси электродвигателя.

ветственно первого и второго электромаг- нит})ых клапанов, четвертый и пятый выходы - с входами соответственно первого и второго источников постоянного напряд жения, второй вход - с выходом датчика температуры, установленного в емкости, а третий вход блока управления включен между точкой соединения второго резистора и переменного резистора и точко й соединения третьего и четвертого резисторов,

5 другой вывод третьего резистора соединен с вторым выводом первого резистора, а четвертый резистор включен параллельно конденсатору и другим выводом соединен с первым выводом первого резистора.

f 5

//сУ/ 220В-

Ha входре- si /iQfTiopa

iO

Haf6

№ i6

38 -uV

5

.

9

y

- 0/Л da/nvu/ca

r

(/ / с/б /// гссЛы

I /ne nepafnypbi J

Лот u5Mepu/ne- r/fbf od

J cre/v/b/

7(. 2

8

Фие.д

70 90 НО 150 150 170 190 С Фие.

БНК 90/