Способ управления процессом отжима влажных материалов в червячной машине Советский патент 1977 года по МПК B30B9/12 B30B9/18 

1

Изобретение относится ,к области машиностроения, преимущественно химического и может быть использовало п,ри обезвоживаиии этилцеллюлозы, ацетилцеллюлозы, перхлорвиниловых смол, различных полимерных материалов и других легкоплавящихся материалов химических производств.

Известби способ отжима влажных материалов В червячных машинах, получивших в настоящее время широкое распространение. Исходный материал в виде суопензии лостуиает через загрузочную BopOHiKy з канал червячного вала и нри его вращении перемещается к выгрузному устройству, ilo мере продвижения .материал интенсивно перемешивается, уплотняется и при этом большая часть влаги удаляется через щели фильт-р-кориуса машины 1, 2J.

На последних витках чер/вячного вала образуется п,ро,б:ка из спрессованного 1материала, которая перемещается к регулируемо му выгрузочному устройству. При а1рекращении подачи суспензии или нри уменьшении ее концентрации па входе в машину эта пробка перестает перемещаться к выходу из-за уменьшения нагнетательной способности червячного вала. При это.м темиература .материала пробки из-за интеноивного тепловыделения за счет трения материала о поверхность червяка резко повышается, в результате чего может начаться его пла;вление, приводящее в конечном счете к образованию монолита из расплавлепного .материала и забивке машины. Очистка машины является трудоемкой операцией, требующей разборки машины, и дрнводит к длительному простою.

Известны способы управления процессом отжима влажных материалов в червячных машинах путем регулирования количества выхода отжатого материала за счет перемещения регулировочного конуса (прижимного устройства) машины с помощью регулятора давления 3, а также лутем иаменения скорости вращения червячного вала с помощью

вариатора са-;оростей 4J.

Известен способ управления процессом отжима влажных материалов в червячной машине, при котором количество выходящего материала регулируют в зависимости от

влажности материала 5.

Наиболее близким по технической сущности известным техническим решением является способ управления процессом отжима

(сушки) полимерных материалов в червячной машине путем нзменения (уменьшения) скорости врашения червячного вала в момент начала пла:вления отжимаемого материала, причем информацию о плавлении материала получают по его температуре 6.

Известный способ заключается в том, что темлературу материала на выходе из машины регулируют воздействием на скорость вращения червячного вала, а для обеспечения заданной влажности материала и повышения качества процесса сушки изменяют скорость враш,ения червячного вала и корректируют тем-пературу оо функциональной зависимости от измеряемого параметра.

Недостатком известного способа является недостаточная надежность машины в работе, связанная с тем, что воздействие на скорость врашения червячного вала по температуре, получаемой с помош,ью датчика температуры, установленного в фильтр-корпусе машины, является неэффективность из-за низкой теплопроводности перерабатываемых материалов и значительной теплоаккумулирующей онособноспи корпуса лгашины, т. е. информация об изменении температуры может оыть получена со значительным запаздыванием (5- 6 мин), что приводит к расплавлению материала и забивке машины. Использование для этой цели устройства для измерения температуры в точ1ке максимального тепловыделения, то есть 1на врашаюшейся новерхностн червяка является сложным по конструкции и ненадежным в эксплуатации.

Целью изобретения Я1вляется устранение указанного недостатка, а именно - повышение надежности машины в работе.

Поставленная цель достигается тем, что при уменьшении расхода жидкости через фильт|р-кор,пус машины уменьшают скорость врашения червячного вала и наоборот, при этом при уменьшении ра1схода жидкости через фильтр-корпус машины уменьшают усилие на прил.имное устройство.

На чертеже оаказана схема устройства для управляемого механического отжима влажных материалов.

Процесс механического отжима иорисходит в че,рвячной машине с фильтр-корлусом 1, в загрузочную вороаку которой поступает влажный материал, например водная суспензия зтилцеллюлозы. Ио Meipe продвижения к регулируемому прижимному усгройству 2 материал интенсивно перемешивается и при этом большая часть воды удаляется через шели фильтр-корпуса машины, а твердая фаза с остатками воды удаляется через зазор между корпусом машины и прижимным устройством.

Вода, удаленная через шели фильтр-корпуса, проходит через устройство 3 для измерения заданного минимального расхода воды, при достижении которого начинается плавление обрабатываемого .материала. Сигнал о достижении минимального расхода поступает на исполнительный орган 4, изменяюгций скорость врашения двигателя 5 червячного вала, и на исполнительный орган 6, изменяющий усилие на прижимное устройство 2.

Способ реализуется 1следующим образом.

Нри номинальном режиме значение расхода воды, удаляемой через шелн фильтр-корпуса, значительно больше заданного /минимального расхода, при достижении которого начинается плавление материала. Поэтому сигнал на выходе устройства 3 отсутствует, а скорость врашения чеврячного вала и усилие на прижимное устройство соответствует своим номинальным значениям.

Нри ирекращении подачи суспензии или при уменьшении ее концентрации на входе в машину значение расхода воды, удаляемой через щели фильтр-корпуса, резко уменьшается и достигает значения заданного минимального расхода. На выходе устройства 3 появляется сигнал, воздействующий на исполнительные органы 6 и 4, которые уменьшают скорость вращения двигате чя 5 и усилие на прижимное устройство 2 до таких значеНИИ, при кото;рых не происходит плавления материала и забивки машины (в частном случае скорость вращения червячного вала может быть уменьшена до (Нуля, т. е. двигатель от|ключен).

Для уменьшения тепловыделения лз-за трения материала о поверхность червяка и исключения преждевременного воздействия на скорость вращения червячного вала первоначально уменьщают усилие на прижимное устройство 2. Бели через заданный промежуток времени сигнал на выходе устройства 5 не исчезнет, то уменьщают скорость вращения двигателя 5. Нри прекращении действия возмущений по расходу и концентрации исходного материала на входе в мащину .расход воды, удаляемой через щели фильтр-корпуса, увеличится, сигна на выходе устройства 3 исчезнет, и исполнительные органы 4 и 6 вернут скорость вращения червячного вала и усилие на прижимное устройство к своим номинальным значениям.

Таким образом, изменение расхода воды, удаляемой через щели фильтр-корпуса, служит информацией, которая может быть использована для обеспечения своевременного воздействия на скорость вращения червячного вала и прижимное устройство с целью предотвращения плавления материала и забивки м а/шины.

В результате надежность машины в работе повышается, сводится к минимуму количество ее простоев, что ведет к повышению производительности процесса отжима влажных материалов.

Нример осуществления способа.

На вход червячной мащины поступает расход 1суспензии в количестве 9500 кг/ч воды и 500 кг/ч этилцеллюлозы. Отжатая масса, состоящая из 500 кг/ч этилцеллюлозы и 500 кг/ч

воды, выходит через выгрузное устройство и поступает на окончательную сущку в барабанные сущилки. Расход воды, удаляемой через щели фильтр-корпуса, в количестве 9000 1кг/ч проходит через устройство 3 для

измерения заданного минимального расхода,

при достил :ении которого начинается плавление материала. Устройство 3 состоит из прямоугольного корпуса, внутри .которого встроены вородка с переливом и датчик контроля уровня в воронке типа МЭСУ-1В. Сливное отверстие .в воронке выбрано так, чтобы при у1меньшели,и расхода воды через нее до 500 кг/ч уровень в вороике исчезает. На выходе МЭСУ-1В появляется сигнал, который носту.пает через пневматическое реле времени тина РВИ 22 в схему управления двигателем 5 для изменения скорости вращения червячного вала и на обмотку питания электромагнитного клапана типа КЭК-16, управляющего усилием «а н.рижи,мное устройство. Оп обеспечивает изменение давления, пропорциональное усилию 1на прижимном устройстве с 0,2 Ма/м до 0,02 Мн/м. Реле времени имеет выдержку времени -30 сек и предназначено для того, чтобы обеанечить изменение скорости вращеиия червячного вала с задержкой после изменения усил-ия на прижимном устройстве. Если через 30 се« уровень в воронке не восста новится, произойдет уменьшение скорости вращения двигателя.

Таким образом, описанный онособ предотвращает плавление материала и забивку машины, т. е. ведет к повышению надежности

машины в работе, н может быть реализован с помощью серийных приборов.

Формула изобретения

1. Способ управления процессом отжима влажных материалов в червячной машине с фильтр-корпусом И прижимным устройством, установленным на выходе отжатого материала, путем изменения скорости вращения червячного вала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности машины в работе, при уменьшении расхода жидкости через фильтр-корпус машины уменьшают скорость вращения червячного вала и наоборот.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем,

что при у,меньшении расхода жидкости через

фильтр-корпус маШИны уменьшают усилие на

прижимное устройство.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3682444, кл. 259-6, 1971.

США К° 3595162, кл. 100-37,

2.Патент 1970.

1/02,

1971.

12G

АО 398604, кл. С

3. Авт. св. 1/02, 12G 1972. № 412252, кл. С

4.Авт. св. 12G 412253, ,кл. С 1972. 1/02,

5.Авт. св. 9/18, № 428955, ,кл. В ЗОВ 1971.

6.Авт. св.