Устройство для приготовления шлихты Советский патент 1982 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности, к оборудованию для приготовления шлихты на основе крахмалопродуктов.

Известна установка, для приготовления шлихты, содержащая варочный бек, нагревательный элемент, дозатор, блок управления дозированием и блок управления концентрацией шлихты 1.

Недостатком известной установки является то, что готовность шлихты в ней определяется по времени варки варку шлихты ведут в течение заданного промежутка, величина которого определяется на опытнь-х варках, после чего шлихту подают в раздаточную емкость или в корыто шлихтовальной машины. Это приводит к тому, что в некоторых случаях, например при измене:нии параметров пара, качества или влажности крахмала шлихта выдается недоваренная,, т.е. плохого качества: нерасщепленная часть крахмала не участвует в процессе шлихтования и теряется. С другой стороны имеет место случай, когда варка шлихты продолжается и после того как шлихта уже готова.

Установлено, что критерием готовности шлихты является ее вязкость.

однако известная установка не дает информации о вязкости.

Осуществление контроля концентрации шлихты в процессе варки не устраняет указанных недостатков, так как концентрация растворенного и нерастворенного клеящего вещества одинакова.

Наиболее близким к изобретению по

10 технической сущности является установка для приготовления шлихты на основе крахмалопродуктов, содержащая варочный бак, нагревательный элемент, вискозиметр, узел дозирования компо15нентов, блок управления, причем первый и второй входы блока управления соединены с датчиками уровней измерительного элемента вискозиметра, датчик верхнего уровня варочного ба20ка - с третьим входом блока управления, первый выход блока управления соединен с клапаном подачи воздуха в дозатор вискозиметра 2.

Однако в известных установках вар25ку шлихты ведут в течение заданного периода времени, величина которого определяется на опытных варках и соответствует времени, необходимому для доведения вязкости шлихты до

30 определенного значения. В процессе варки шлихты ее вязкость периодически измеряют с помощью автоматического вискозиметра. Если в конце варки (т.е. после истечения заданного периода времени) вязкость шлихты выше нормы, например, вследствие измейе- ния качества крахмала, изменения содержания влаги в нем и т.д., то ее подгоняют до заданного, значения путем добавления порции воды, переме ,шивания шлихты и дополнительного нагрева. Процесс подгонки продолжается до тех пор, пока вязкость приготавливаемой шлихты не достигнет заданного значения. Время, затрачива это,составляет в среднем 15% времени варки шлихты, что приводит к значительному снижению производитель ности оборудования и увеличению энер гетических затрат. Кроме того, добавление холодной воды в шлихту в процессе варки приводит к ухудшению ее качества и, как следствие, к увеличению обрывности основ в ткачестве на 30-60% и пропор циональному сниженю) производительности ткацкого оборудования. Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство,для приготовления шлихты, содержащее вискозиметр, расположенный в емкости варочноЛ бака датчик температуры шлихты, блок управления, связанный первым и вторым входами с датчиками уровня измерител ного элемента вискозиметра, третьим входом - с выходом датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке, а пер вым выходом - с клапсшом подачи воздуха в дозатор вискозиметра, а также клапан подачи ведал в варочный ба введены первые реле времени, последо вательно соединенные задатчик вязкости, первый одновибратор, первый элемент И, второй одновибратор, выпрямитель, накопитель, пороговый элемент и второй элемент И, последовательно соединенные первый счетчик импульсов, третий элемент И, второй счетчик импульсов, преобразователь код - временной интервал, элемент ИЛИ и второереле времени, последовательно соединенные триггер, четве тый .элемент И и третий счетчик импулЛсов, а также датчик нижнего уро ня шлихты в варочном баке, причем второй вход первого одновибратора подключен к второму выходу блока управл.ения/ третий выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, связанного третьим вхо, дом с выходом первого реле-времени вторым .входом второго элемента И, /второй вход элемента ИЛИ подключен -к выходу второго одновибратора, к второму входу третьего элемента Я, к первому входу первого счетчика импульсов, к первому входу триггера и к второму входу третьего счетчика импульсов, выход датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке соедиен с вторым входом триггера и свторым входом преобразователя код временной интервал, выход датчика нижнего уровня шлихты в варочном баке соединен с вторым входом четвертого элемента И и с вторы л входом первого счетчика импульсов, выход датчика температуры шлихты подключен jt входу первого реле времени, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, а выход второго реле времени подключен к клапану подачи воды в варочный бак. На фиг., 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - блок управления. Устройство содержит варочный бак 1, нагревательный элемент, узел дозирования (не показаны); вискозиметр, включающий дозатор 2, измерительный элемент-сосуд 3 с датчиками 4 и 5, нижнего и верхнего уровней, блок 6 управления. Варочный бак 1 снабжен датчиками 7 верхнего и 8 нижнего уровней шлихты, а также датчиком 9 температуры шлихты и управляемым клапёшом 10 подачи воды в бак 1. Дозатор 2 вискозиметра соединен с управ- . ляеАим клапаном 11 подачи воздуха. Устройство содержит также задатчик 12 вязкости, два одновибратора 13 и 14, реле 15 времени, пороговый . элемент 16, три счефчика 17-19 импульсов, преобразователь 20 код временной интервал, триггер 21, репе 22 времени, элементы И 23-26, элемент ИАИ 27, выпрямитель (диод) 28, накопитель 29, состоящий из емкости С и резистора R. Блок 6 управления содержит два инвертера 30 и 31, два логических элемента И-НЕ 32 и 33, КЗ-триггер 34, Генератор 35 прямоугольных импульсов, конденсатор и два диода. В исходном состоянии варочный бак 1 пуст, на выходах блока 6 управления, датчиков 7 и.9 сигнал г О, а на выходах датчика 8 нижнего уровня и одновибратора 13 сигнал - , на выходах всех остальных элементов установки - сигнал о . По мере :эаполнения бака 1 исходным раствором, например водно-крахмальной суспензией, срабатывает сначала Датчик 8 уровня, а затем датчик 7, причем на выходе датчика в устсшавливается О, а на выходе датчика 7 - 1. При поступлении сигнала i с датчика 7 на третий вход блока 6 на втором входе элемента 33 появится . В связи с тем, что измерительный элемент-сосуд 3 в это время

пуст на первый и второй входы блока 6 с электродов поступают сигналы О. Следовательно, на входе S триггеО

ра 34 будет

на входе R - J,l }

на выходе Q - 1, а на выходе Q О. На первом и вторых входах5

элемента И-НЕ 33 - сигналы . На выходе генератора 35 импульсов периодически появляется сигнал Ч в виде импульса. В момент появления этого сигнала на третьем входе эле- Q мента 33 на его выходе появляется сигнал, включающий клапан 11 вискозиметра. Измерительный элемент-сосуд 3 вискозиметра заполняется суспензией, при этом поочередно срабаты- «с вают датчики 4 и 5, в результате чего на первый и второй входы блока i6 поступают сигналы . Триггер 34 переключается во второе состояние, при котором на выходе Q будет А , а на выходе Q - 1 . На первом входе элемента 33 появится О и элемент 33 переключится в исходное состояние,при этом клапан 11 вискозиметра выключится и псщача суспен- зии в элемент 3 прекратится. На втором выходе блока 6 появляется сигнал Ч, который поступает на второй вхс(Ц одновибратора 13.

После отключения клапана 11 начинается истечение суспензиичерез от- 30 верстие элемента 3 и при понижении ее уровня нКже отметки датчика 5 с его выхода на второй вход блокэ 6. поступает сигнал О . На выходе инвертора 30 будет , на первом и 35 втором входах элемента 32 - , .на выходе элемента 32 - О, на выходе элемента 31 - , на втором выходе блока 6 появится сигнал 0, запускающий одновибратор 13, а на40

третьем выходе - . Сигнал на третьем выходе блока 6 остается в таком состоянии до тех пор, пока уровень жидкости в элементе 3 не опустится ниже датчика 4.,

При дальнейшем понижении уровня в измерительном элементе 3 срабатывает датчик 4 и с его выхода на первый вход блока 6 поступает сигнал О, при этом триггер переключается в ис- -д ходное состояние и на его выходе Q

О

на входе элемента

появляется

32- 1 , на третьем выходе блока 6 - О, на первом входе элемента

33- Ч. С приходом следующего „ импульса от генератора элемент 33 вновь включит клапан 11 вискозиметра,

и цикл измерения, повторится.

Длительность сигнала. иа третьем выходе блока 6 пропорциональна измеряемой вязкости жидкости шихты. w При температуре 93-96®С приготавливаемой шлихты срабатывает датчик 9 температури, сигнал от которого запустит реле 15 времени, и через определенное время на выходе реле 15 по- 65

явится сигнал , разрешающий регулирование вязкости шлихты.

Сигнал . О с второго выхода блока 6 управления запускает одновибратор 13 и на выходе его появляется О в виде импульса, длительность которого определяется положением задатчика 12 вязкости.

Сигналы от одновибратора 13 О и от блока управления поступают на первый и третий входы элемента И 23.

В случае, если измеренная вязкост шлихты выше заданной, импульс сигнала О от одновибратора 13, проходшций на первый вход элемента И 23, закончится раньше импульса сигнала , поступающего на третий вход элелшнта И от блока 6 управления. В этом случае на всех входах элемента И будут сигналы , а на выходе элемента И также будет сигнал , который включит сдновибратор 14. На выходе одновибратора 14 появится сигнал 1 в виде импульса фиксированной длительности, который поступает на первый вход ИЛИ. На выходе элемента ИЛИ появляется сигнал , который через реле 22 включит клапан 10 подачи воды в варочный бак

После каждого измерения вязкости в случае, если величина ее выше заданной, на шлходе одновибратора 14 будет появляться импульс, включающий клапан 10.

Импульсы с выхода одновибратора 14 поступают также на первый вход элемента И 25 и вход счетчика 17 импульсов, который рассчитан на прием трех импульсов. После поступления третьего илшульса на вход счетчика на его выходе появляется сигнал и этот сигнал не меняется до конца варки шлихты. Таким образом, при третьем и последующих включениях одновибратора 14 на обоих входах элемента И 25 будут сигналы 1 . Каждое переключение элемента И 25 фиксируется в счетчике 18, т.е. в нем записывается число включений клапана 10 в процессе одной варки, за исключением первых двух включений.

Первый же импульс с выхода одновибратора 14 переключит триггер 21 в состояние О на его выходе.

В результате добавления воды в шлихту вязкость ее уменьшается. При достижении заданной величины вязкости шлихты импульсы с третьего выхода блока 6 станут короче импульсов одновибратора 13.и на третьем входе элеMSH-ra И 23 появится сигнал О до того, как на первом входе элемента И 23 появится сигнал . В этом случае сигнал не появится на выходе элемента 23, одновибратор 14 не запустится, и клапан. 10, подающий воду, не включится. При каждом включении одновибратора 14 сигнал через диод заряж ет конденсатор С до потенциала, соответствующего сигналу . В то время, когда одновибратор 14 находит ся в исходном состоянии и на его выходе -сигнал О, конденсатор С раз ряжается через резистор R и напряжение на нем постепенно падает. Величина R выбрана такой, чтобы напряжение на конденсаторе С оставалось выше порога срабатывания порогового устрЬйбтва 16, если одновибратор 14 вклю 1ается в каждом измерительном цикле вискозиметра. При достижении вязкости шлихты заданной величины одновибратор 14 не будет включаться, напряжение на конденсаторе С снизится до порога срабатывания порогового устройства 16 и на его выходе появится,сигнал . При этом, на обоих входах и выходе элемента И 24 будут сигналы . Этот сигнал поступает на сигнальное устройство (не показано) и означает, что шлихта готова и ее мож но подавать в расходный бак или шлих товальное корыто. После выгрузки готовой шлихты сра батывает датчик 8 нижнего уровня и на его выходе появляется сигнал Этот сигнал поступает на второй вход счетчика 17 и устанавливает его в исходное состояние. Далее снова начинается процесс приготовления шлихты: загружается исходный раствор до отметки датчика 7 верхнего уровня, на его выходе появляется сигнал этот сигнал поступает на второй вход преобразователя 20 код - временный интервал и включает его. При этом на выходе преобразователя 20 появляется сигнал в виде импульса, длител ность которого равна произведению числа импульсов, записанному в счетчике 18 на время одного включения клапана 10 в процессе доведения вязкости до заданного значения. Импульс с выхода преобразователя 20 через элемент ИЛИ и реле 22 включает клапан 10 после чего начинается нагревание суспензии. Таким образом, количество воды., добавленное в шлихту при подгонке ее вязкости в первой варке, заливает ся в, бак при последующих варках до нагрева, а при подгонке вязкости а этих варках клапан 10 включится в один - два раза, поскольку первые два импульса в счетчик 18 не проход Если при повторной варке вязкость шлихты окажется меньше згдаанной еще до разбавления ишихты водой, то одновибратор 14 не включится,триггер 21 останется в состоянии Ч на выходе до конца этой варки. После вы рузки шлихты из бака 1 и срабатывания датчика 8 на выходах и входах элемента И 26 будет . Этот сигнал установит счетчик 18 в исходное нулевое состояние и в процессе следующей варки допива воды после срабатывания датчика 7 не будет. Сигнал с выхода элемента И 26 также записывается в счетчик 19 импульсов, если в следующей варке вязкость шлихты вновь окажется ниже заданной, повторно Ч с выхода элемента 26 запишется в счетчик 19, при этом на его выходе появится сигнал, означающий неправильную дозировку компонентов исходного раствора. Использование предлагаемого устройства позволяет сократить время, затрачиваемое на приготовление шлихты за счет того, что, определениеколичества воды, которое необходимо добавить в варочную емкость для доведения вязкости шлихты до заданного значения, и долив воды осуществляется не в процессе каждой варки, а при проведении-первых двух варок. При последующих варках корректировка вязкости осуществляется до начала процесса варки. В случае изменения параметров пара, содержания воды в крахмале информация о количестве воды, которое необходимо добавить в бак, в счетчике оперативно меняется. Добавление воды в варочную емкость до начала процесса варки, а не в процессе ее, позволяет улучшить качество шлихты и, как следствие, уменьшить обрывность нитей в ткачестве и за счет этого повысить производительность ткацкого оборудования. Формула изобретения Устройство для приготовления шлихты, содержащее вискозиметр, расположенный в емкости варочного бака, датчик температуры шлихты, блок управления, связанный первым и вторым вхоДс1ми с датчиками уровня иэ1 рительного элемента вискозиметра, третьим входом - с выходом датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке, а первым выходом/- с клапаном подачи воздуха в дозатор вискозиметра, а также клапан подачи воды в варочный бак, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит первое реле времени, последовательно соединенные задатчик вязкости, первый одновибратор, первый элемент И, второй одновибратор, выпрямитель, накопитель, пороговый элемент и второй элемент И, последовательно соединенные первый счетчик импульсов, третий элемент И, второй счетчик импульсов, преобразователь код -временной интервал, элемент ИЛИ и второе реле времени, последовательно соединенные триггер

четвертый элемент И и третий счетчик импульсов, а также датчик нижнего уровня шлихты в варочном баке, причем второй вход первого одновибратора подключен, к второму выходу блока управления, третий выход которого соединен с вторым входом первого элемента И связанного третьим входом с выходом первого реле времени и с вторым входом второго элемента И, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго одновибратора, к второму входу третьего элемента И, к первому входу первого счетчика импульсов, к первому входу триггера и к второму входу третьего счетчика импульсов, выход датчика верхнего уровня шлихты в варочном баке соединен с вторым входом триггера и с вторым

входом :преобраэователя код -временной интервал, выход датчика нижнего уровня шлихты варочном баке связан с вторым входом четвертого-элемента И и с BToptJM входом первого счетчика импульсов, выход датчика температуры шлихты подключен к входу первого реле времени, выход четвертого элемента И соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, а выход второго реле времени подключен к клапану подачи воды в варочный бак.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Л. Авторское свидетельство СССР № 494726, кл, G 05 D 11/02, 1976.

2. Информационный листок ЦНИИТЭИлегпром № 34-79, сер. 19Б-03, 1979 (прототип)i

Шлихте готевл