4.4. Автоматизация процессов тепловлажностной обработки изделий

В строительной индустрии широко применяются методы интенсификации твердения бетона. Наибольшее распрост­ранение получил метод тепловлажностной обработки изде­лий в паровоздушной среде с помощью камер пропаривания периодического и непрерывного действия, кассетных установок и автоклавов. В камерах периодического действия все этапы тепловой обработки (подъем температуры, изотермическая выдерж­ка и охлаждение) циклически повторяются для каждой партии вновь загружаемых отформованных изделий. В ка­мерах непрерывного действия изделия проходят этапы теп­ловой обработки в процессе их перемещения.

Основной функцией системы автоматики при управле­нии тепловлажностной обработкой является регулирование температуры паровоздушной среды, в которой находятся изделия. Наиболее широко для этой цели применяется программный регулятор температуры на основе микроконтроллеров.

Ф ункциональная схема автоматизации пропарочной ка­меры периодического действия ямного типа на базе этого регулятора представлена на рис.4.13. В начале цикла изделия загружаются в камеру, плотно закрываемую крышкой 1 с затвором 2 для герметизации камеры. Затем с помощью переключателя 1-1 оператор открывает вентиль 2-1, и вода заполняет гидравлические затворы 3. Для наблюдения за изменением уровня на щите оператора предусмотрен сигнализатор 3-1. Когда уровень достигнет максимального, оператор закрывает вентиль 2-1 и включает программный регулятор температуры 4-1. Программа изменения температуры задает три участка: подъема, выдержки и снижения. В соответствии с измене­нием выходного сигнала задающего устройства регулятор, воздействуя на вентиль 2-3 изменяет количество подаваемого в камеру пара через перфорированные трубы 4. Интервалы времени подъема и снижения температуры вы­бираются исходя из условия исключения возможности появления трещин в результате внутренних напряжений в бетоне, обусловленных неравномерностью температуры изделия по его объему. Давление пара в подводящей магистрали стабилизи­руется регулятором 5-2. Когда процесс тепловлажностной обработки заканчива­ется, оператор с помощью переключателя 1-2 открывает вентиль 2-2 и выпускает воду из гидравлических затворов 3. Затем с помощью кнопки дистанционного управления 1-3 он включает вентилятор, и паровоздушная смесь уда­ляется из камеры. Одновременно происходит охлаждение изделий.

Камеры пропаривания непрерывного действия применяют в основном на конвейерных линиях. Они разделены на станционарные зоны: прогрева, изотермической выдержки и охлаждения. Формы с изделиями на вагонетках последовательно перемещаются из одной зоны в другую. При этом изделия подвергаются тепловому воздействию в соответствии с принятым режимом тепловлажностной обработки. Существует два типа камер непрерывного действия: вертикальные, где изделия перемещаются по вертикали сначала вверх, а затем вниз, и горизонтальные, где изделия по мере загрузки перемещаются от начала к концу камеры. Основная задача системы автоматизации управления пропарочными камерами непрерывного действия заключается в регулировании температуры тепловлажностной среды в каждой зоне.

Рассмотрим в качестве примера систему автоматизации пропарочной вертикальной камеры непрерывного действия, функциональная схема которой представлена на рис.4.14. В этой камере используется принцип противотока, когда холодные изделия, поднимаясь вверх, движутся навстречу потокам все более горячей и влажной паровоздушной сре­ды, а изделия, прошедшие тепловлажностную обработку, при опускании вниз соприкасаются со все более холодной средой.

Изотермический процесс происходит в насыщенном паре, подаваемом в верхнюю зону камеры через перфорированные трубы при температуре 100 °С. Программа тепловлажностной обработки изделий изменяется регулированием высоты зоны изотермического прогрева за счет изме­нения подаваемого в камеру количества пара. Для этого в системе автоматики предусмотрены два контура регулирования температуры в зонах подъема и опускания изделий. Первый из них содержит преобразователи температуры 2-1, 2-2, 2-3, регулятор 8-3, магнитный пускатель 8-4 и исполнительный механизм 6-1, изменяющий с помощью вентиля количество подаваемого в зону подъема изделий, пара. Второй содержит первичные преобразователи 4-1, 4-2, 4-3, регулятор 8-6, магнитный пускатель 8-5 и исполнительный механизм 6-2 изменения проходного сечения вентиля подачи пара в зону опускания изделий.

Контроль температуры паровоздушной смеси в камере предусмотрен по трем вертикалям  в центре и по краям камеры. Он осуществляется с помощью первичных преобразователей температуры 1-1 — 1-4, 3-1—3-4, 5-1 — 5-4 и вторичного прибора 8-2, который производит индикацию и регистрацию значений температуры. С помощью ключа 8-1 производится переключение любого из девяти подсоеди­ненных к 8-2 преобразователей из режима регистрации в режим индикации. Все преобразователи температуры представляют собой термометры сопротивления. В системе автоматики предусмотрены контроль темпе­ратуры пара в трубопроводе и давления с помощью первичных преобразователей 7-1, 7-2 и вторичных приборов 4-1, 4-3. Для сигнализации при снижении давления в паровой магистрали ниже нормы и регистрации времени от-сутствия пара предусмотрены первичный 7-3 и вторичные 4-4, 8-8, 8-9 приборы. Для учета расхода пара используется вторичный прибор 8-7, осуществляющий интегрирование сигнала, полу­чаемого с выхода дифманометра 4-2.Аналогичную схему автоматики имеют и одноярусные туннельные горизонтальные камеры П-образной формы.