Устройство для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести Советский патент 1993 года по МПК G05B15/02 

If W 13 в 17 78 1U 10. Фиг

Изобретение касается устройства для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести и способа эксплуатации устройства.

На фиг. 1 показано схематическое изображение соответствующего изобретению устройства; на фиг. 2 - схема управления работой регуляторов давления устройства по фиг. 1 с помощью схемы потенциометров; на фиг. 3 - алгоритм процесса для главной программы, которая может быть модифицирована с помощью устройства выбора, и для подпрограммы дозагрузки устройства управления устройства по фиг. 1.

Устройство служит для загрузки потока газа-носителя выбираемым количеством и концентрацией порошкообразного средства для удаления окалины или травления, например, средства для травления, которое с помощью потока газа-носителя наносится на внутреннюю поверхность крицы.

Устройство содержит подключенный к магистрали 1 сжатого газа резервуар 2 приема средства для удаления окалины, имеющий такие размеры, что он способен принимать количество средства, достаточное для удаления окалины с большого количества криц, например, с 20-30 криц. Расположенное в верхней части резервуара 2 отверстие 3 для впуска вещества соединено через запирающий элемент 4 с расположенным выше дозалравочным бункером 5. Расположенное в нижней части резервуара 2 отверстие 6 для выпуска вещества может запираться с помощью запирающего элемента 7 и соединено с патрубком 8 трубопровода 9 газа-носителя.

Магистраль 1 сжатого газа и трубопровод 9 могут запитываться сжатым воздухом, например, из системы сжатого воздуха или от компрессора, или инертным газом, например, азотом.

Расположенный в направлении потока за патрубком 8 отрезок трубопровода 9, через который проходит поток загруженного веществом газа-носителя, подключен к пропускающему элементу общего трубопровода 10. Вьюрок подключен к разветвляющемуся трубопроводу 11 линии газа-носителя, который ответвляется в направлении потока перед патрубком 8, перед трубопроводом 9.

В магистрали 1 сжатого газа на расположенном перед патрубком 8 отрезке подводящей линии трубопровода 10 и в разветвляющемся трубопроводе 11 расположено по одному запирающему элементу 12,13,14с электрическим управлением и по одному регулирующему элементу 15, 16,7

давления с регулируемой заданной величиной.

В нижней части резервуара 2 бункера 5. расположено по одному датчику минимального уровня 18, 19 для регистрации уровня, которые регистрируют достижение или занижение минимального уровня заполнения. Для регистрации достижения или превышения максимального уровня заполнения в

верхней части резервуара 3 предусмотрен датчик максимального уровня 20. Соответствующим образом в верхней части дозагру- зочного бункера может располагаться дополнительный датчик для регистрации

5 уровня. Необходимая для дозагрузки деаэрация резервуара 2 осуществляется с помощью деаэрационного вентиля 21. В верхней части резервуара 2 бункера 5 расположены, кроме того, по одному вибраци0 онному блоку 22, которые обеспечивают продвижение вещества с его равномерным распределением.

Запирающие элементы 4, 7,12-14-, регулирующие элементы 15, 16, 17 давления,

5 деаэрационный вентиль 21 и вибрационные блоки 22 управляются с помощью блока 23 управления загрузкой с программным запоминающим устройством 24 и часами, входами 25 и выходами 26.

0 в программном запоминающем устройстве 24 записано несколько программ для загрузки потока газа-носителя различными количествами и концентрациями вещества, которые приданы определенному размеру

5 крицы. Различные программы могут записываться в программное запоминающее устройство 24 в качестве полных программ или в память может быть записана общая главная программа с несколькими различ0 ными наборами данных, причем каждый из различных наборов данных образует модификацию главной программы. Выбор программы или модификации программы осуществляется с помощью блока 27 ввода

5 исходных данных. Каждая программа или каждая модификация программы содержит, как это будет более подробно описано ниже, управляемые во времени команды переключения для отпирания и запирания запираю0 щих элементов 4, 7, 12-14, 21 и по одному заданному значению РХ1, Рх2, РхЗ для элементов 15-17. Основополагающими для количества и его концентрации является разность заданных значений РХ1, Рх2 для

5 элементов 15, 16, а также определяемое управляемыми во времени командами переключения время tx2 нахождения запирающего элемента 7 .в открытом состоянии, Концентрация вещества зависит, кроме того, от заданного значения Рхз элемента 17,

который регулирует поток газа, дополнительно проходящего через трубопровод 11 в трубопровод 10. Чем больше величины РхЗ, тем меньше концентрация.

Заданные значения РХ1, РХ2, Рхзэлемен- тов 15-17 управляются с блоком 33 при помощи исполнительных механизмов 28 с помощью потенциометров, Прогон программы инициализируется с помощью датчика пуска программы, выполненного в виде инфракрасного детектора 29, который срабатывает, если (следующая) раскаленная крица достигает позиции, в которой должно быть осуществлено удаление окалины. Последующая транспортировка крицы с удаленной окалиной инициализируется с помощью датчика 30 команд, подключенного к выходу 26 блока 23.

Процесс прогона программы поясняется ниже на примере, изображенном на фиг. 3 диаграммы. В программном запоминающем устройстве 24 записаны изображенная на диаграмме программа и для каждого размера, крицы набор данных с четырьмя вре- менными параметрами txi, tx2, tX3 и tx4, a также тремя заданными значениями РХ1, Рх2, РхЗ давления, где х представляет собой номер выбора, приданный размеру крицы. Временной параметр и заданное значение Рхз давления выбраны настолько большими, что перед загрузкой потока газа- носителя веществом в соответствии с описанным ниже может обеспечиваться имеющее форму спирали движение выходящего из трубопровода 10 (разгрузочного ус- тройства). Временной параметр txt может иметь также и большую величину в случае необходимости выдувания из крицы отделенной окалины. Временной параметр tx2 и заданные значения РХ1, Рх2 давления вы- браны в соответствии с желаемыми количеством и концентрацией вещества. Временной параметр тхз выбран таким образом, что находящееся после запирания запирающего элемента 7 в трубопроводе 9 вещество может быть полностью или почти полностью удалено посредством выдувания. Временной параметр txi ограничивает время дозагрузки и в соответствии с тактом транспортировки имеет настолько малую величину, что дозагрузка осуществляется в промежуток времени между отводом крицы с удаленной окалиной и подводом следующей крицы, из которой должна быть удалена окалина, без необходимости ожидания.

В приведенной ниже таблице приведены примеры для трех наборов данных для различных размеров крицы, в основу которых положен диаметр 25 мм трубопровода

9 и длина 10м отрезка между патрубком 8 и трубопроводом 10.

,0c ,5 с ,0c

,0c ,0c ,5c

,5c ,0c ,00 ,5c ,5c ,5c ,0 бар ,3 бар ,7 бар ,0 бар ,5 бар ,0 бар ,0 бар ,0 бар Рз.,5 бар

Приданными размерами криц и количеством выгруженного с помощью описанной ниже программы вещества являются:

дляХ 1 Х 2. Х 3

диаметра

крицы:„ 15,2 см 20,б см 24,8см.

длины крицы:900рсм 100см 1100см

количество

вещества: 215 г 315 г 430г.

При запуске программы производится считывание приданного положению х устройства считывания набора данных txr, tX2, tx3,tX4, Рх1, Px2, РхЗ. Заданные значения давления трех элементов регулирования 15,16, .17 давления устанавливаются с помощью потенциометров исполнительного механизма 28 на величины РХ1, Рх2, РХЗ. Инфрэ/рас- ный детектор 29 опрашивается и сразу же после того, как он зарегистрирует присутствие раскаленной крицы, выдается команда позиционирования трубопровода 10. В завершение время устанавливается на ноль и одновременно выдаются команды отпирания на запирающие элементы 13 и 14.

Газ-носитель проходит теперь через трубопроводы 9 и 10 одновременно через трубопровод 11 проходит газ, в результате чего создается спиральное движение выходящего из разгрузочного устройства трубопровода 10 газа-носителя. После истечения времени тХ1 на запирающий элемент 7 выдается команда отпирания и время сбрасывается на нуль. Под воздействием сжатого газа, выходящего из магистрали 1, вещество поступает теперь в трубопровод 9 и в результате этого газ-носитель загружается веществом. Запирающий элемент 12 открыт. После истечения времени txa выдается команда запирания на запирающий элемент 7. и время вновь сбрасывается на ноль. Тем самым прерывается подвод вещес аа к трубопроводу 9, однако газ-носитель продолжает свое движение и выводит еще находящееся в трубопроводе 9 вещество, После истечения времени tX3 выдаются команды запирания на запирающие элементы 13 и 14, в результате чего поток газа-носителя прерывается. Одновременно выдается команда транспортировки на датчик 30 команд, который инициализирует последующую транспортировку крицы, из которой была удалена окалина, и подвод следующей крицы, из которой должны быть удалена окалина. После этого производится опрос датчика 18 регистрации уровня заполнения. Если занижения минимального уровня fmin заполнения в резервуаре 2 не произошло, производится запуск программы.

В случае занижения минимального уровня fmin заполнения осуществляется запуск описанной ниже подпрограммы до- загрузки. Время сбрасывается на ноль и осуществляется выдача команд запирания на запирающий элемент 12, команд отпирания на деаэрационный вентиль 21 и запирающий элемент 4, а также команды включения на вибрационные блоки 22. Находящееся в бункере 5 вещество ссыпается после этого в резервуар 2. После этого осуществляется опрос датчиков 20 регистрации уровня и в случае, если он сигнализирует о достижении или превышении минимального уровня f max заполнения резервуара 2 или в случае, если истекло время tx4, осуществляется-выдача команд запирания на элементы 4 и 21, команды отпирания на элемент 12 команды отключения на вибрационные блоки 22. Тем самым процесс дозагрузки завершается и в резервуаре 2, который теперь вновь герметично закрыт, через открытый элемент 12 создается давление РХ1. Осуществляется опрос датчика- 19 и, если уровень заполнения оказывается меньше минимального.уровня fmin заполнения бункера 5, включается индикация, которая сигнализирует о необходимой дозагрузке бункера 5 или автоматически инициализирует ее, после чего производится запуск программы.

Если следующая крица имеет другие размеры, то с учетом того, что еще во время прогона текущей программы положение х блока 27 было изменено соответствующим образом оператором, при запуске программы осуществляется ввод приданного новому положению х блоком 27 набора данных

tx1,.tx2, tx3, tx4, Рх1, Рх2, РхЗ ДЛЯ ДРУГИХ рЭЗмеров криц и программа выполняется с соответствующей модификацией. Вместо регулируемого вручную блока 27 или дополнительно к нему для выбора программы может быть предусмотрено автоматическое устройство выбора, которое с помощью соответствующих измерительных элементов определяет размеры (диаметр и длину) следующей крицы, из которой должны быть удалены окалина, и выбирает приданную этим размерам программу,

Открывание и запирание элемента 14 осуществляется одновременно с отпирани0 ем и запиранием запирающего элемента 13, в результате чего газ одновременно подводится к вьюрку и пропускающему элементу разгрузочного устройства трубопровода 10. Программа может быть реализована также

5 таким образом, что возникает выбираемая с помощью устройства выбора временная разность между отпиранием и запиранием элементов 13 и 14.

Формула изобрете.ния

0 Устройство для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести, содержащее последовательно соединенные блок ввода исходных данных и блок управления загрузкой, резервуар, снабженный

5 отверстием для выпуска вещества, первый и второй трубопроводы, патрубок, соединенный с первым трубопроводом и подключенный к отверстию резервуара, общий трубопровод, к которому подключены

0 первый и второй трубопроводы,первый и второй регулирующие элементы, установленное соответственно на первом и втором трубопроводах, первый и второй исполнительные механизмы, выходы которых под5 ключены соответственно к входам первого и второго регулирующих элементов, а входы - к первому и второму выходам блока управления загрузкой, третий регулирующий элемент, третий исполнительный механизм,

0 выход которого подключен к входу третьего регулирующего элемента, а вход - к третьему выходу блока управления загрузкой, о т- личающееся тем, что с целью повышения точности регулирования загрузки, до5 полнительно введены дозаправочный бункер, снабженный герметично запираемым отверстием для впуска вещества в резервуар, первый запирающий элемент, установленный в отверстии дозаправочного

0 бункера и подключенный к четвертому выходу блока управления загрузкой, второй запирающий элемент, установленный в отверстии резервуара и подключенный к пятому выходу блока управления загрузкой,

5 первый и второй вибрационные блоки, установленные соответственно на дозаправоч- ном бункере и резервуаре с возможностью обеспечения продвижения вещества с р ав- номерным распределением и подключенные к шестому и седьмому выходам блока

управления загрузкой, магистраль сжатого газа, подключенная к верхней части резервуара, на которой установлен третий регулирующий элемент, третий-пятый запирающий элементы, подключенные сорт- ветственно к восьмому-десятому выходам блока управления загрузкой и установленные соответственно на первом трубопроводе между первым регулирующим элементом и местом подключения патрубка к первому трубопроводу, на втором трубопроводе между вторым регулирующим элементом и местом подключения второго трубопровода к общему трубопроводу, на магистрали сжатого газа между третьим регулирующим эле- ментом и местом подключения магистрали- сжатого газа резервуару, первый и второй датчики минимального уровня и датчик максимального уровня, установленные соответственно в резервуаре, дозаправочном бункере и резервуаре и подключенные соот-

ветственно к первому-третьему входам блока управления загрузкой, деаэрационный вентиль, установленный в верхней части резервуара и подключенный к одиннадцатому выходу блока управления загрузкой, датчик команд, выполненный в виде электромагнитного переключателя с дистанционным управлением, подключенный входом к двенадцатому выходу блока управления загрузкой и выходом через двигатель - к стопорным рычагам Общего трубопровода, датчик пуска программы, выполненный в виде инфракрасного детектора, подключенного к четвертому входу блока управления загрузкой и расположенного с возможностью обнаружения теплового излучения в месте установки стопорных рычагов общего трубопровода, причем первый трубопровод образован ответвлением второго трубопровода, по которому подается газ-носитель.

Сущность изобретения: устройство содержит 1 магистраль сжатого газа (1), 1 резервуар (2), 5 запирающих элементов (4, 7, 12, 13, 14), 2 трубопровода (9, 11), 1 общий трубопровод (10), 1 доззправочный бункер (5), 3 регулирующих элемента (15, 16, 17), 2 датчика максимального уровня (18, 19), 1 датчик максимального уровня (20), 1 деаэра- ционный вентиль (21), 2 вибрационных блока (22), 1 блок управления загрузкой (23), 1 блок ввода исходных данных (27), 3 исполнительных механизма (28), 1 датчик пуска программы (29), 1 датчик команд

.

.. j |..

Фиг. 2