Автоматическая установка непрерывного получения щелочной целлюлозы Советский патент 1980 года по МПК G05D27/00 

1

Изобретение относится к автоматизации химико-технологических процессов, в частности к автоматизации процесса получения щелочной целлюлозы на установках непрырывной мерсеризации и отжима в производстве вискозных волокон и целлофановой пленки.

Известно устройство для получения щелочной цел.пюлозы, содержащее мерсеризатор, гомогенизатор, отжимной двухвальцовый пресс, листоподающий механизм с устройством автоматической подачи и установки кип целлюлозы, насосы с исаолнительными механизмами, датчик расхода рабочей щелочи, датчик консистенции и расхода пульпы, подаваемой на отжим, датчик весового расхода щелочной целлюлозы, датчики уровня в мерсеризаторе и гомогенизаторе с регуляторами, регуляторы и исполнительные механизмы расходов рабочей щелочи и пульпы.

Однако при использовании этого способа получают целлюлозу низкого качества, так как показания датчика консистенции пульпы зависят как от производительности установки, так и от качества перерабатываемой целлюлозы, в результате чего оператор

должен непрерывно наблюдать за работой установки и корректировать задания регулятором в зависимости от качества получаемой щелочной целлю5 лозы по данным лабораторного анализа.

Целью изобретения является повышение качества целлюлозы.

Указанная цель достигается тем,

10 что система имеет датчик расхода доводочной щелочи, регулятор соотношеня расходов щелочи, регулятор доводки концентрации «-целлюлозы в пульпе, фильтр высоких частот, регулятор

15 производительности установки пооС целлюлозе, блок умножения, вычислительный блок, задатчик соотношения, датчик скорости движения листоподающего механизма с исполнительным механизмом, регулятор доводочной щелочи, регулятор степени отжима и исполнительный механизм изменения числа оборотов отжимного пресса, причем выход датчика весового расхода

25 щелочной целлюлозы подключен к первому вхсяу регулятора соотношения, второй вход которого соединен сjвыходом датчика скорости листоподаю-)щего механизма, а третий вход связан

30 с первым выходом вычислительного блока, а выход регулятора соотнслиения подключу к исполнительному механизму листопротяжного механизма, первый вход регулятора доводки концентргщии оС-целлюлозы в пульпе через фильтр высоких частот соединен с датчиком консистенции пульпы, второй вход его соединен с выходом датчика расхода доводочной щелоч 1, при этом входы блока умножения подключены к датчику расхода пульпы и второму выходу вычислительного блока, выход блока умнфжения соединен с первым входом рег лятора степени отжима и входом регулятора производительности по -ф;еллюлозе, второй вход регулятора с1гепени отжима подключен к датчику весового расхода щелочной целлюлозы, в$1ход регулятора степени отжима соединен о исполнительным механизмом изменения числа оборотов отжимногопресса, а выход регулятора производительности связан с исполнительным механизмом насоса целлюлозы, установленного после гомогенизатора.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Система включает регулятор соотношения 1, связанный с отжимным прессрм 2 посредством датчика 3 весового расхода щелочной целлюлозы, блок умН1|)жения 4, связанный с датчиком расх да 5 пульпы и с вычислительным блоком 6, Регулятор связан с исполнительным механизмом 7, Регулятор 8 связан с блоком умножения 4 и с исполнительным механизмом 9 насоса 10,

Система регулирования производит льности содержит регуляторы уровня в гомогенизаторе 11 и в мерсериз&торе 12, Гомогенизатор 13 имеет датчик уровня 14, посредством регулятора уровня 11 связанный с исполнительным механизмом 15, связанным с насосом 16 мерсеризатора 17. Датчик уровня 18 посредством регулятора 12 связан с исполнительным механизмом 19, Кантователь 20 связан с листоподающим механизмом 21, который содержит датчик скорости 22.

Датчик 22 связан с регулятором соотношения 23, который связан также с датчиком расхода 24 и с исполнительным механизмом 25, Вычислительный блок б связан с вычислительным блоком 26, Регулятор 27 посредством фильтра высоких частот 28 связан с . датчиком консистенции 29 и непосредственно с датчиком 30 расхода доводочной щелочи. Причем регулятор 27 связан с регулирующим клапаном 31, установленным на линии доводочной щелочи,

Регулятор соотношения 1 поддерживает постоянное соотношение между весовым расходом щелочной целлюлозы, измеряемым после отжима пресса 2 с помощью датчика 3 весового расхода щелочной целлюлозы и производительностью установки по(У -;. лозе, которая формируется в блоке умножения 4 путем умножения величины обьемного расхода пулътл, измеряемого датчиком 5 расхода пульпы, Kci величину содер)кания j( -целлюлозы в пульпе, формируемую в вычислительном блоке 6. Это соотношение поддерживается путем воздействия на исполнительный механизм 7, который изменяет число оборотов отжимного пресса 2.

Таким образом, регулятор 1 обеспечивает постоянство следующего соотношения :

G

С г

/nV

где С - степень отжима щелочной

целлюлозы;

G - весовой расход отжатой щелочной целлюлозы; Q - производительность установки по о(-целлюлозе; V - объемный расход пульпы; m - заданное значение концентрации с( -целлюлозы в пульпе, формируемое в вычислительном блоке 6 . На вход регулятора 8 поступает текущее значение производительности формируемое блоком умножения 4, а выход регулятора подается на исполнительный механизм 9 насоса 10,

К системе регулирования производительности относится также регулятор 11 уровня в гомогенизаторе и регулятор 12 уровня в мерсеризаторе. Уровень в гомогенизаторе измеряется датчиком уровня 14 и стабилизируется путем воздействия на исполнителыный механизм 15, который изменяет число оборотов насоса 16, установленного после мерсеризатора 17 Аналогично работает регулятор уровня в мерсеризаторе с относящимся к нему датчиком 18 уровня в мерсеризаторе и регулирующим клапаном 31, установленным на линии подачи рабочей щелочи в мерсеризаторе.

Качаственная работа описанной выше системы автоматического регулировния возможна лишь при условии точного поддержания концентрации ot-целлюлозы в пульпе в соответствии с заданием, вводимым в вычислительный блок 6.

Как показывают расчеты, точность поддержания концентрации пульпы должна быть не ниже ±2% от заданного значения. Для обеспечения указанной точности система автоматического реглирования концентрации содержит регулятор соотношения расходов рабочей щелочи и целлюлозы на входе в мерсеризатор 17 и малоинерционную систему доводки концентрации d -целлюлозы в пульпе путем устранения случайных ф.чюктуации коицентраини пульпы на выходе из 141могенизатора 13. Система автоматического регулиро вания концентрации работает следую щим образом. Кипы целлюлозы кантователем 20 п реворачиваются и устанавливаются на листоподающем механизме 21 вплотную друг к другу. Скорость движения лис топодающего механизма изменяется д чиком скорости 22. Выходной сигнал датчика скорости подается на сход регулятора соотношения 23. На второ вход этого регулятора подается теку щее значение расхода рабочей щелочи изменяемое датчиком расхода 24. Регулятор 23 поддерживает заданное соотношение расходов целлюлозы и рабочей .щелочи путем воздействия на исполнительный механизм 25, кото рый изменяет скорость движения листоподающего механизма. Задание регулятору 23 формируется вычислительным блоком б по следующему алгоритму: Р - ы. задание регулятору 23; где К заданное значение концентра ции с/- целлюлозы в пульпе; содержание d.- целлюлозы в исходной целлюлозе; паспортный вес кип целлюлозы;средний размер кип целлюлозы в перерабатываемой партии , Величины с/ и Р и 1, вводятся в вы числительный блок 6 с помощью задатчика вычислительного блока 26 дл каждой перерабатываемой партии целлюлозы. При выдерживании соотношени между скоростью движения листоподаю щего механизма т и объемным расходом рабочей щелочи в соотношении, равном К, концентрация/- целлюлозы в пульпе / будет в среднем равна заданному значению- j. Действительно среднее значение концентрации ллюлозы в пульпе равно: -Ji-I-.K-o( -шПри подстановке вместо К его величины, приведенной выше, получают тождество J - J Для устранения высокочастотных колебаний концентрации, связанных с отклонением размеров кип от среднего значения, изменением содержания о( - целлюлозы в исходной целлюлозе и неравномерностью сбрасыван листов целлюлозы с листоподающего механизма, предусмотрен регулятор 27 доводки концентрации. На первый вход этого регулятора через фильтр высоких частот 28 подаетоя сигнал от датчика консистенции 29, а на второй вход - сигнал о величине расхода доводочной щелочи от датчика 30, При отклонении конценрации .э(-целлюлозы в пульпе среднего значения, регулятор 27, воздействуя на регулирующий клапан 31,изменяет расход доводочной щелочи, и таким образом компенсирует высокочастотные отклонения регулируемой величины. При изменении же качества исходной целлюлозы или производительности установки, которые по своей природе являютпя низкочастотными, эти составляющие сигналы датчика 29 не проходят через фильтр высоких частот 28 и не влияют на работу контура доводки. Автоматизированная система непрерывного получения щелочной целлюлозы может быть реализована на базе серийно выпускаемых отечественной промышленностью технологических агрегатов , приборов и средств вычислительной техники. Формула изобретения Автоматизированная установка непрерывного получения щелочной целлюлозы, содержащая мерсеризатор, гомогенизатор, отжимной двухвальцовый пресс, листоподак/щий механизм с устройством автоматической псдачи и установки, кип целлюлозы,насосы с исполнительными механизмами, датчик расхода рабочей щелочи, датчик консистенции и расхода пульпы, подаваемой на отжим, датчик весового расхода щелочной целлюлозы, датчики уровня в мерсеризаторе и гомогенизаторе с регуляторами, регуляторы и исполнительные механиз « ы расходов рабочей щелочи и пульпы, отличающаяс я тем, что, с целью повышения качества целлюлозы, она имеет датчик расхода доводочной щелочи, регулятор соотношения росходов щелочи, регулятор доводки концентрации 0 -целлюлозы в пульпе, фильтр высоких частот, регулятор производительности установки по (-целлюлозе, блок умножения, вычислительный блок, задатчик соотношения, датчик скорости движения листоподающего механизма с исполнительным механизмом, регулятор доводочной жидкости щелочи, регулятор степени отжима и исполнительный механизм изменения числа оборотов отжимного пресса, причем выход датчика весового расхода щелочной целлюлозы подключен к первому входу регулятора соотн.сшения, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости листоподающего механизма, а третий вход связан с первым выходом вычислительного блока, а выход регулятора соотношения подключен к исполнительному механизму листопр

тяжного механизма, первый вход ре гул4тора доводки концентрации о(-целлюлозы в пульпе через фильтр высоких частот соединен с датчиком консистенции пульпы, второй вход его соединен с выхсдом датчика расхода доводочной щелбчи, а его выход подключен к регулятору доводочной щелочи, при этом вхойы блока умножения подключены к датчику расхода пульпы и второму выходу вычислительного блока, выход блойа умножения соединен с первым входом регулятора степени отжима и вхойом регулятора производительности

по i-целлюлозе, второй вход регулятора степени отжима подключен к датчику весового расхода щелочной целлюлозы, выход регулятора степени отжима соединен с исполнительным механизмом изменения числа оборотов отжимного пресса, а выход регулятора производительности связан с исполнительным механизмом насоса Целлюлозы, установленного после гомогенизатора. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка № 2027582, кл. D 21 F 9/12, 08.05.74.