Способ автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала Советский патент 1980 года по МПК D21H3/38 

(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАЙЛЕНЙЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА АНТИСТАТИЧЕСКОГО ПОЛИМЕРНОГО БОЛОКНИСТОГОМЙТЁРИАЙА

1

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической промышленности при получении полимерного волокнистого материала, обладающего пониженным электрическим сопротивлением.

Известен способ автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала, преимущественно бумажного полотна, путем изменения расхода антистатического вещества. ча поверхность материала в зависимости от отклонения величины максимального потенциала на поверхности материала от заданного значения 1.

Однако способ управления обладает существенными недостатками, которые приводят к значительным разбросам антистатических свойств готовой продукции и завышению расхода дорогостоящего антистатического ве- . щёства. .

Установлено, что на равномерность антистатических свойств полимерного материала существенное влияние ок-азьгоает величина влажности материала, скорость выработки (при постоянном количеетве антйста йческог6 вещества, приходящегося на единицу продукции), величина влажности окружающего вырабатываемый материал воздуха, величина линейного давления , создаваемого машинным калйндром на полотно материала.

В процессе производства полимер10ного волокнкстЬго материала на него воздействует множество факторов, которые изменяют физико-химические свойства продукта. Неравномерность антистатических свойств готовой про15дукции в свою очередь вызывает изменение физических и механических показателей выпускаемого полимерного материала. Это приводит при дальнейшей переработке материала к значи20тельному изменению величины электростатического потенциалана поверхность материала и образованию зарядов на поверхности полотна с энергией соизмеримой : с максимальной

25 воспламеняющей энергией горючих веществ.

Целью изобретения является повышение равномерности антистатических свойств материала.

3D

.Поставленная цель достигается те что в способе автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала,преимущественно бумажного полотна, заключающегося в изменении расхода антистатического вещества на поверхность материала, измеряют влажность волокнистого материала и скорость его движения, а расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения этих пар аметров. Расход антстатического вещества дополнительно корректируют в зависимости от изменения величины относительной влажности окружающего материал воздуха. Кроме того, расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения величины линейного давления машинного каландра ка полотно материала.

Способ реализуют в специализированной системе управления с использованием вычислительной техники, а также в локальной системе управлени

На фиг, 1 представлена блок-схема системы автоматического управлен реализующая заявляемый способ на бумагоделательной машине; на фиг.2 статическая характеристика изменени потенциала , U на поверхности полотн бумаги Б зависимости от величины влажности W полотна; на фиг. 3 статическая характеристика изменения потенциала U на поверхности полотна бумаги в зависимости от скорости у выработки полотна; на фиг. 4 - статическая характеристика изленения потенциала U на поверхности полотна бумаги перед накатом в зависимости от относительной влажности Wg окружающего полотно воздуха; на фиг. 5 - статическая характеристка изменения потенциала U на поверхности полотна в зависимости от . величины линейного давления Р, создаваемого машинным каландром на полотно бумаги..

Блок-схема (фиг. 1) включает объект регулирования - сушильную часть 1 бумагоделательной машины, содержащую сушильные цилиндры 2 с проходящим по ним бумажным полотном 3, машинный каландр 4, накат 5 с гидравлическим прижимным механизмом б, аппарат 7 нанесения, антис-гатического вещества на полотно З.и устройство дпя автоматического управления,состоящее из датчика 8 влажности полотна, датчика 9 относительной влажности окружающего полотно 3 воздуха, датчика 10 величины электростатического потенциала, датчика 11 давления в гидроцилиндре прижима машинного каландра датчика 12 скорости движения попотна 3, регулятора 13 расхода антистатического вещества, исполнительного механизма 14 расхода антистатического вещества на полотно, блоков 15, 16, 17 и 18 коррекции, задатчика 19, сумматоров 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчика 10 определяется средняя величина потенциала статического электричества на поверхности бумажного полотна 3.

Сигнал, характеризующий потенциал на поверхности полотна 3, определенный с помощью датчика 10, поступает на вход пи-регулятора 13, где сравнивается с сигналом задания. Регулятор 13, в зависимости от величин поступающих сигналов, формирует управляю 1дее воздействие на исполнительный механизм 14, изменя.юний количество антистатического вещества, наносимого на полотно 3.

При превышении величины потенциала, замеренного датчиком 10, выле заданного, регулятор 13 увеличивает расход антистатического вещества на полотно, и наоборот, при величине потенциала на полотне ниже заданного значения регулятор уменьшает расход антистатического вещества на полотно.

Сигнал величины задания регулятора 13 определяется задатчиком 19 и корректируется в зависимости от величины изменения влажности полот a бумаги, скорости движения полотна 3, величины линейного давления, создав.аемого мaшинныvl каландром 4 на полотно 3, величины относительной влажности окружающего полотно воздуха.

Получают зависимости изменения величины потенциала U статического электричества на поверхности бумаги - основы марки К-3 с внедренным в нее антистатическим веществом от влажности W полотна (фиг. 2)., скорости движения V (фиг. 3) , относительной влажности воздуха WB (фиг.4), линейного давления Р на полотно бумаги (фиг. 5) для буммашаны.

Из приведенных зависимостей (фиг. 2-5) видно, что,для повышения равномерных антистатических свойств готовой продукции при управлении ввода антистатического вещества в бумагу следует учитывать изменение, величина влажности бумаги, скорости движения бумаги, относительную влажность окружающего бумагу воздуха и величину линейного давления каландра на поверхность бумаги; Эти

0 Факторы существенным образом сказываются на величине потенциала статического электричестйа на полотне бумаги,

Коррекция изменения величины за5 Дания регулятору 13 ( фиг. 1)в зависимэсти от указанных факторов осуществляется следующим образом.

При увеличении величины влажност W (фиг. 2) полотна бумаги выше значения W (4,5% W) сигна пропорциональный величине влажности с датчика 8 поступает на блок 15 корекции. Блок 15 вырабатызает сигнал уменьшаю дий величину задания регулятору 13. При этом величина электростатического потенциала и на поверхности полотна.3 падает. При уменьшэнии величины влажности бумаги заданного значения, величина электростатического потенциала на поверхности бумаги увеличивается. При этом блок 15 вырабатывает сигнал, увеличивающий величину задания регулятору 13. Настройки блока 15 коррекции выбираются таким образом, чтобы величина антистатического вещества, поступающего на полотно 3 6;jna постоянной и не зависела от изменения влажности бумаги.

При увеличении скорости V выпуска бумаги на буммашине выше номинальной V, сигнал, пропорциональный величсине скорости, с датчика 12 поступает на блок 18 коррекции. Блок 18 вырабатывает сигнал, увеличивающий величину задания регулятору 13. Из графика (фиг. 3) следует, что с увеличением скорости V выпуска бумаги, обладающей одинаковыми антистатическими свойствами, величина потенциала и на полотне возрастает. Настройки блока 18 опраделявЬтся из статической характеристики (фиг. 3). таким образом, чтобы величина антистатического вещества в полотне была постоянной и не зависела от изменения скорости мащины.

При увеличении относительной влажности Wg окружающего полотно 3 возд}уха (фиг. 4) сигнал, характеризующий величину относительной влажности с датчика 9 поступает на блок 16 коррекции. Блок 16 вырабатывает упреждакяций сигнал, уменьшающий величину задания регулятору 13,-и наоборот, при уменьшении Wg - сигнал, увеличивающий величину задания регулятору. Блок 16 отрабатывает, например Д-закон регулирования. Настройки блойа 16 определяются из графика (фиг. 4) таким образом, чтобы величина антистатического вещества в полотне 3 постоянной и не зависела от изменения относительной влажности окружающего полотно воздуха.

При увеличении величины линейного давления Р (фиг. 5) машинного каландра на полотно, сигнал, пропорциональный величине линейного давления, с датчика 11 поступает на блок 17 коррекции. Блок 17 вырабатьшает сигнал, увеличивающий веЛйчину задакия регулятору 13. При этом величина электростатического потенциала U на поверхности полотна 3 падает. При уменьшении величины линейного давления ниже заданного значения Р, величина электростатического потенциалз на поверхности

бумаги уменьшается. При этом блок 17 вырабатывает сигнал., уменьшаю:;.ий величину задания регулятору 13.

Заде. 19 определяеттребуемый процент расхода антистатического ве дества на полотно ЗТ

Устройство для реализации способа автоматйческого управления может быть выполнено на серийно выпускаемой измерительной и регулирующ,ей .аппаратуре.

Таким образом, использование способа управления обеспечивает по. сравнению с известными.способами большую равномерное:ть антистатических свойств готовой продукции, что имеет

большое значение при использовании антистатического полимерного волокнистого материала.

Формула изобретения

30

1. Способ автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого

материала/ преимущественно бумажного полотна, путем изменения расхода антистатического вещества на поверхность материала, отличающийся тем, что, с целью повышения равномерности антистатических

свойств материалар измеряют влажность волокнистого материала и скорость его движения/ а расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения этих параметров.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что,расход антистатического вещества дополнительно корректируют в зависимости от изменения величины относительной

влажности окружающего материал воздуха.

3. Способ по п. 1, отличак1г щ и и с я тем, что расход антистатического вещества корректируют в

зависимости от изменения величины линейного давления машинного каландра на полотно материала .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

. 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2457418, кл.О 21 f 5/00.

746011

(/.«в «1

«iff

ч S

в vv,i Рчг.г