Способ управления процессом выделения синтетического каучука Советский патент 1993 года по МПК C08C2/06 G05D27/00 

Изобретение относится к автоматизации тех нологичесКих п роцессов производства синтетических каучуков, в частности выделению каучука, и может быть использовано в производстве каучука СКИ, СКД и других производств в химической и нефтехимической промышленности.

Сущность изобретения заключается в том, что по способу управления процессом выделения синтетического каучука, заключающемуся в стабилизации расхода пульпы каучука на агрегаты выделения и изменении приведенной мощности экспеллера и экспандера, определяемой как произведение

W

силы тока на число оборотов червячного вала, измеряют и задают нижний уровень пульпы каучука в сборнике, измеряют силу тока и число оборотов вала шнека концентратора, вес брикетов каучука, определяют при- веденную мощность шнека концентратора как произведение силы тока на число оборотов вала, концентрацию крошки каучука по значениям веса брикетов каучука и расхода пульпы на агрегаты выделения в зависимо- сти от уровня в сборнике пульпы каучука, при входе приведенной мощности экспел- лера и экспандера в заданные интервалы регулирования изменяют расход пульпы каучука пропорционально концентрации крошки каучука на агрегаты выделения и корректируют его по отклонению текущего значений приведенной мощности шнека концентратора от заданного интервала регулирования, при выходе приведенной мощ- ности зкспеллера и экспандера за заданные интервалы регулирования корректируют число оборотов червячного вала экспеллера по отклонению приведенной мощности шнека концентратора и экспеллера от за- данных интервалов регулирования, а число оборотов червячного вала экспандера корректируют по отклонению приведенной мощности шнека концентратора, экспеллера и экспандера от заданных интервалов регулирования и при значении уровня пульпы каучука выше нижнего заданного значения расход пульпы каучука на агрегаты выделения оставляют без изменения.

Благодаря тому, что в предложенном спо- собе учитываются приведенные мощности шнека концентратора, экспеллера, экспандера и регулируется концентрация кротки каучука в зонах регулирования с коррекцией мощностей агрегатов выделения, обеспечи- вается повышение качества каучука и снижаются энергозатраты на 1 т каучука.

Сущность изобретения поясняется чертежом и примером реализации способа в производстве каучука СКИ-3.

Водная пульпа каучука с процесса дегазации каучука поступает в сборник 1 и подается насосом 2 в концентратор 3, откуда вода сливается, а крошка каучука с верха концентратора шнековым транспортером 4 (шнеком) подается в экспеллерб, где происходит механический отжим влаги. Далее частично обезвоженная крошка каучука поступает в экспандер б, где при определен- ном давлении и температуре происходит удаление влаги до 0,5%. Затем крошка каучука подается на виброподъемник 7, где происходит окончательное удаление влаги. Высушенный каучук поступает далее в брикетировочный пресс 8 и на автоматические весы 9 брикетов каучука.

Для контроля уровня пульпы каучука в сборнике 1 используется датчик 10 уровня, регулирование расхода пульпы каучука осуществляется контуром 11-12-13 (датчик - регулятор - клапан). Измерение тока и числа оборотов шнека концентратора осуществляется датчиками 14 и 15. Кроме того, в систему входят датчик 16 тока экспеллера и контур регулирования числа оборотов экспеллера, состоящий из датчика 17 числа оборотов и регулятора 18. датчик 19 тока экспандера и контур регулирования числа оборотов экспандера, состоящий из датчика 20 числа оборотов и регулятора 21.

Для управления процессом используется ЭВМ-22.

Управление по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.

По информации с датчика 14 тока и датчика 15 числа оборотов определяют приведенную мощность шнека концентратора

NI li щ,

где Ь - ток, потребляемый шнеком. А;

щ-число оборотов вала, об/мин.

По информации датчиков тока 16 и числа оборотов 17 червячного вала определяют приведенную мощность экспеллера по формуле

N2 12Л2,

где г - ток, потребляемый экспеллером, А;

пг - число оборотов червячного вала, об/мин.л

По информации датчиков токаМ&и числа оборотов 20 червячного вала определяют приведенную мощность экспандера по формуле

Мз - 1зпз.

где 1з : ток. потребляемый экспандером, А: пз - число оборотов червячного вала,

об/ми«.

Определяют по информации датчиков

расхода воды (Ge) 11 и веса (М) брикетов

каучука текущее значение концентрации

крошки каучука по формуле

Скг

М С +М

100%.

Определяют по информации датчика 10 уровня пульпы каучука (Н) в сборнике 1 и рассчитанной концентрации крошки каумука Скр величину поправки bi для расхода пульпы каучука на агрегаты выделения по формуле

к - КР

Если приведенные мощности N2 экспел- лера и Мз экспандера вышли за заданные интервалы регулирования, т.е.

.

МзЈМззад ±од.

Осуществляют управление процессом выделения.то корректируют число оборотов червячного

Сравнивают приведенные мощности 10 вала экспеллерэ по формуле экспеллера N2 и экспандера Мз с заданными зонами регулирования п КтК2п/Ч

Использование: автоматизация процессов выделения каучука в производстве СКИ, СКД и др. в химической и нефтехимической промышленности. Сущность изобретения: в процессе выделения стабилизируют расход пульпы каучука, измеряют уровень пульпы в сборнике, измеряют приведенные мощности экспеллера, экспандера, шнека концентратора как произведения .тока на число оборотов червячного вала, измеряют вес брикетов каучука и по его информации и расходу пульпы определяют концентрацию крошки каучука в зависимости от уровня в сборнике пульпы каучука. При входе приведенной мощности экспеллера и экспандера в заданные интервалы регулирования изменяют расход пульпы каучука на агрегаты выделения пропорционально концентрации крошки каучука и корректируют его по отклонению текущего значения приведенной мощности шнека концентратора от заданного интервала регулирования. При выходе приведенной мощности экспеллера за заданные интервалы регулирования корректируют число оборотов червячного вала экспеллера по отклонению приведенной мощности шнека концентратора и экспеллера от заданных интервалов регулирования, причем число оборотов червячного вала экспандера корректируют по отклонению приведенной мощности шнека концентратора, экспеллера, экспандера от заданных интервалов регулирования, при этом, если значение уровня пульпы .каучука в сборнике переходит нижнее заданное значение, то расход пульпы каучука на агрегаты выделения оставляют на достигнутом к моменту указанного перехода значений. 1 ил. 00 1ч О чэ

Nfд «2 N2 Nfд +ai .

где N233A - заданное значение приведенной мощности экспеллера;

са - коэффициент, определяющий интервал регулирования мощности экспелле- pa.

Nffl-CQ N3 МЗад+од ,

где №ззад - заданное значение приведенной мощности экспандера;

од - коэффициент, определяющий интервалы регулирования мощности экспандера.

Если мощности N2 и N3 находятся в за- данном интервале регулирования, то определяют расход пульпы каучука G на агрегаты выделения по формуле

G (Си + М) (Г- bi tn H). сравнивают приведенную мощность NI ижека концент- ратора с заданным интервалом регулирования

- en NI мГд + «1 ,

где f fi33A - заданное значени -лриведенной мощности шнека концентратора;

а - коэффициент, определяющий интервал шнека концентратора.

При отклонении мощности NI от заданного интервала (N. ±а)определяют величину поправки AG по расходу пульпы каучука по формуле

AGi bi ANi.

где bi -- константа;

AN.I - отклонение мощности шнека концентратора от заданной зоны регулирования.

Затем суммируют величины G и выдают в качестве уставки регулятору 12 расхода пульпы каучука для воздействия на клапан 13.

5

0

5

где пг - предыдущее заданное число обо- 5ротов вала экспеллера;

Kl,K2 - коэффициенты, определяемые по текущим значениям мощности шнека концентратора и экспеллера и их заданным интервалом регулирования,

и полученное значение числа оборотов п выдают в качестве уставки на регулятор 18 числа оборотов, корректируют число оборотов червячного вала экспандера по формуле

п(3) КзК4К5 п,(3),

где nt( - предыдущее заданное число оборотов вала экспандера;

КзЖз.Кб- коэффициенты, определяемые по текущим значениям мощности шнека концентратора.экепеллера. з спгпнде- ра и их заданным интервалам регулирования,

полученные значения числа оборотов п 3 выдают в качестве уставки на регулятор 21.

Значение коэффициентов Ki() определяют по формуле

К-- Nj

К-1 - - Ј.

Ni

40

где );

NJ - приведенные мощности шнека д,- концентратора, экспеллера, экспандера определяются из условия

0

NJ

зад

(Ц П рИ

NJ

М( ( «j ) 1 NJ при выходе из интервала регулирования - 1 ,™&+

NJ

щ при

Nj (N

.зад

«i } 1

Затем сравнивают текущее значение уровня Н в сборнике 1 с минимальным значением Ммин IT npvi выходе уровня пульпы каучука за нижний заданный предел Нмин S и НмшГ; А расход пульпы каучука G оставилют без изменения, на значении, достигнутом к этому моменту расхода.

Формула изобретения Способ управления процессом выделения синтетического каучука, включающий стабилизацию расхода пульпы каучука на агрегаты выделения и изменение приведенной мощности экспеллера и экспандера, определяемое как произведение силы тока на число оборотов червячного вала, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества каучука и снижения энергозатрат, измеряют и задают нижний уровень пульпы каучука в сборнике, измеряют силу тока и число оборотов вала шнека концентратора, вес брикетов каучука, определяют приведенную мощность шнека концентратора как произведение силы тока на число оборотов вала, концентрацию крошки каучука по значениям веса брикетов каучука и расхода пульпы на агрегаты выделения в зависимости от уровня в сборнике пульпы каучука, при входе приведенной мощности экспел10

лера и экспандера в заданные интервалы регулирования изменяют расход пульпы каучука пропорционально концентрации крошки каучука на агрегаты выделения и

корректируют его по отклонению текущего значения приведенной мощности шнека концентратора от заданного интервала регулирования, при выходе приведенной мощности экспеллера и экспандера за заданные

интервалы регулирования корректируют число оборотов червячного вала экспеллера по отклонению приведенной мощности шнека концентратора и экспеллера от заданных интервалов регулирования, а число

оборотов червячного вала экспандера корректируют по отклонению приведенной мощности шнека концентратора, экспеллера и экспандера от заданных интервалов регулирования, и при значении уровня пульпы каучука в сборнике выше нижнего заданного значения-расход пульпы каучука на агрегаты выделения оставляют без изменения,

-22