§ 36. Сигнально-блокировочные устройства автоклавов

Безопасное и надежное обслуживание автоклавов обеспечивается оснащением их системой блокировки и сигнализации. Эксплуатация автоклавов без сигнально-блокировочных устройств запрещена. Эти устройства должны обеспечивать невозможность пуска пара в автоклав, когда крышки открыты или не полностью закрыты и не зафиксированы байонетные кольца; невозможность поворота байонетных колец при давлении в автоклаве свыше 0,004 МПа и закрытом контрольном вентиле, а также обеспечивать сигнализацию, разрешающую открывание крышек при давлении в автоклаве менее 0,004 МПа.

Сигнально-блокировочное устройство конструкции завода "Волгоцеммаш" (рис. 97) работает следующим образом. Чтобы открыть крышку сосуда, вращением маховика 7 открывают контрольный вентиль 2. Маховик смещается вдоль оси в положение, разрешающее движение штока 15 влево. Если давление среды в сосуде безопасно, реле давления 11 освобождает шток, так как якорь 12 с диафрагмой перемещается в нижнее положение. Тогда нажатием на ручку 3 шток можно переместить влево. В результате этого он выходит из фиксирующего отверстия сектора 6 и крышка сосуда оказывается разблокированной. Если же давление в сосуде небезопасно, то якорь реле давления не переместится в нижнее положение и не расфиксирует вилку штока. Это не дает ему возможности перемещаться. Масса якоря подобрана таким образом, что он опускается при давлении среды в сосуде 0,003...0,004 МПа.

При закрытии крышки сосуда контрольный вентиль должен быть открыт и шток находится в левом положении. Благодаря этому полость сосуда сообщается с атмосферой, что исключает возможность повышения давления в сосуде.

Фланец крышки вводят во фланец корпуса и поворачивают до полного перекрытия зубьев быстродействующего затвора и соосности штока с фиксирующим отверстием в секторе. После этого шток переводят в правое положение и фиксируют крышку. Вилка, нажимая на кнопку микропереключателя 13, замыкает цепь электромагнитного пускателя привода вентиля впуска пара, включает лампу на световом табло, что сигнализирует о фиксации крышки сосуда и освобождает маховик контрольного вентиля. Контрольный вентиль закрывают. Маховик перемещается в положение, не разрешающее движение штока влево. При подъеме давления в сосуде до 0,004 МПа якорь реле давления поднимается и входит в прорезь вилки, одновременно нажимая на кнопку микропереключателя 14 и включая вторую лампу на световом табло, сигнализирующую о давлении в сосуде.

Рис 97. Сигнально–блокировочное устройство завода "Волгоцеммаш":

1 – маховик, 2 – вентиль, 3 – ручка, 4 – основание, 5 – кронштейн, 6 – сектор, 7 – кожух, 8 – вилка, 9 – кнопка, 10 – контрольное приспособление, 11 – реле, 12 – якорь, 13, 14 – микропереключатели, 15 – шток, 16 – стопор, 17 – крышка

Рис. 98. Сигнально-блокировочное устройство конструкции ВНИИСтрома:

1 – привод контрольного вентиля, 2 – привод стопора крышки автоклава, 3 – клапан, 4 – манометр, 5 – сигнал, 6 – выключатель

Рис. 99. Схема расположения стопора на крышке автоклава:

а – крышка закрыта полностью, б – крышка не закрыта полностью

Устройство снабжено контрольным приспособлением для принудительного опускания якоря в случае залипания мембраны при давлении в сосуде менее 0,004 МПа. В этом случае достаточно нажать на кнопку 9 и якорь опустится в нижнее положение. Однако крышку невозможно разблокировать до тех пор, пока не прекратится воздействие на кнопку и пружина не возвратит ее в исходное положение, удалив кнопку из прорези вилки.

Сигнально-блокировочное устройство конструкции ВНИИСтрома (рис. 98) состоит из двух электромагнитных приводов (привод 1 управляет контрольным дополнительным вентилем, установленным на питательном паропроводе, привод 2 – стопором крышки автоклава); обратного клапана 3; электроконтактного манометра 4; сигнала 5 и конечного выключателя 6. Система работает следующим образом.

При полном закрытии крышки (рис. 99) закрепленная на ней шина через конечный выключатель 6 (см. рис. 98) дает команду на электроконтактный манометр 4. Последний включает электромагнит защелки стопора крышки, что позволяет опуститься стопору и зафиксировать крышку в правильном положении. В этот момент у стопорно-сигнального устройства (рис. 100) закрывается клапан 6, связывающий полость автоклава с атмосферой, и открывается контрольный паровыпускной вентиль. При этом загорается табло "Автоклав под давлением". После снятия давления в автоклаве электромагнитный манометр включает главный электромагнит привода стопора крышки и электромагнит защелки привода паровпускного вентиля.

Одновременно открывается клапан, соединяющий полость автоклава с атмосферой. Тяговое усилие электромагнита стопора 4 обеспечивает безопасность открывания крышек, так как при наличии остаточного давления в автоклаве оно не позволяет приводу преодолеть давление на клапан 6 и поднять стопор.

Рис. 100. Стопорно-сигнальное устройство:

1 – отводная трубка, 2 – шток, 3 – муфта, 4 – стопор, 5 – трубчатая стойка. 6 – клапан

Сигнально-блокировочное устройство, работающее по паровой схеме (рис. 101), включает в себя световое табло "Крышка закрыта"; стопоры 1,5 крышек, предназначенные для фиксации крышек автоклава в положении, когда зуб крышки полностью входит в зацепление с зубом фланца автоклава; вентили предохранительного мембранного клапана и импульсный клапан 4. Мембранный клапан (рис. 102) соединен с автоклавом трубопроводом, по которому подается насыщенный пар под крышку автоклава на уплотняющие прокладки. Клапан сблокирован с импульсным пружинным клапаном. Если крышка закрыта не полностью, пар не может проникнуть под уплотняющую прокладку, так как шток 3 мембранного клапана находится в верхнем положении и доступ пара к мембранному, а следовательно, и импульсному клапанам закрыт. Когда крышка полностью закрыта, шток мембранного клапана опущен, пар поступает к мембране 4 клапана, открывает его для прохода сначала под уплотняющую резиновую прокладку, а затем после команды импульсного клапана и в полость автоклава. В этот момент на обеих крышках автоклава загорается световое табло "Крышка закрыта". Открыть крышку, когда автоклав находится под давлением, препятствует стопор 1 между зубьями, который прочно запирает байонет. Пар давит на мембрану и через шток удерживает стопор в нижнем положении. При отсутствии давления в автоклаве шток поднимается с помощью пружины 2, увлекает за собой стопор и дает возможность открыть крышку автоклава. Пружина мембранного клапана подобрана так, что стопор поднимается при полном отсутствии давления в полости автоклава

Рис 101. Сигнально-блокировочное устройство, работающее по паровой схеме:

1,5 – стопоры, 2,7,8– обратные клапаны, 3 – трубопровод, 4 – импульсные клапаны фиксатора, 6, 10 – калиброванные отверстия, 9 – запорный клапан

Рис 102. Мембранный клапан:

1 – стопор, 2 – пружина, 3 – шток, 4 – мембрана

Для автоматизации управления режимом запаривания кирпича-сырца на автоклавах устанавливают регуляторы давления, работающие по заданной программе.

Программный регулятор запаривания ПРЗ (рис. 103) – самопишущий пневматический прибор с регулированием температуры. Термобаллон 4 прибора вводят в автоклав 3. Всю измерительную систему заполняют маловязкой жидкостью – ксилолом и герметически запаивают. Измерение температуры в автоклаве вызывает колебания давления жидкости внутри измерительной системы и регулирование подачи пара согласно картограмме, установленной в приборе, с помощью исполнительных механизмов и клапанов 2 на паропроводящих магистралях автоклава.

Рис. 103. Схема программного регулирования процесса запаривания:

1 – программный регулятор, 2 – регулирующие клапаны, 3 – автоклав, 4 – термобаллон, 5 – фильтр

Для непрерывного контроля режима запаривания и записи температуры по давлению насыщенного пара используют самопишущие дифференциальные манометры. Их устанавливают на общем пульте управления всеми автоклавами. Часовой механизм манометра записывает на барограмме давление в автоклаве во время всего цикла запаривания. Это позволяет полностью контролировать режим автоклавной обработки. При отклонении температуры от заданной подается команда на регулирующие клапаны, которой изменяют количество подаваемого пара.