книги из ГПНТБ / Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов

Рис. XIV.5. Система автоматического контроля и регулирования процесса сушки пресспорошка в распылительной сушилке

/ ~ счетчик; 2 — мембранный поршневой насос; 3 — распылительная сушилка; 4 — конвейер; 5 ~ циклон; 6 «—дымосос

выходе из сушилки при изменении расхода шликера, подаваемого на сушку.

Внедрение этой системы автоматизации на Воронежском заводе керамических изделий и других керамических заводах позволило получать влажность порошка на выходе из сушила с точностью до ±1% и снизить расход топлива по сравнению с ручным управле­ нием на 5%. Годовой экономический эффект от внедрения системы составляет 20 тыс. руб.

Автоматизация процесса обжига керамических изделий. В зави­ симости от характера процесса обжига изделий печи могут быть периодического или непрерывного действия. Непрерывность дей­ ствия печи обусловливается перемещением либо источника тепла (кольцевая печь), либо обжигаемых изделий (туннельная и щеле­ вая роликовая печи).

Автоматизация работы туннельных печей (рис. XIV.6) заклю­ чается в обеспечении автоматического поддержания максималь­ ной температуры в зоне обжига* а также разрежения и давления в рабочей камере печи и в подвагонеточном пространстве. В систе­ мах предусматривается также автоматический контроль температу­ ры во всех зонах, содержания окиси углерода в отходящих газах, давления по длине печи отходящих газов и количества воздуха, по­ даваемого для горения. Автоматизирована сигнализация подачи в печь вагонеток, остановки вентиляторов и дымососов.

Температуру регулируют путем изменения режима работы уст­ ройств, подающих топливо к горелкам. У печей, работающих на жидком топливе, в качестве таких устройств применены шестерен­ чатые или поршневые насосы. При использовании газообразного топлива его подачу регулируют при помощи заслонок, установлен­ ных на газопроводе. Давление в печи регулируют шибером, устано­ вленным в вертикальном канале дымохода. Поддержание коэффи­ циента избытка воздуха 1,25—1,3, необходимого для нормального процесса горения, достигается регулятором, воздействующим на положение дросселя, установленного на канале воздуходувки. В тех местах печи, по которым можно судить о гидродинамическом давле­ нии, устанавливают приборы для измерения давления. Температу­ ру измеряют термопарами либо термометрами сопротивления. Со­ держание окиси углерода в отходящих газах определяется газо­ анализатором, показания которого выведены на щит управления.

Институтом ВИАСМ создана и внедрена на Свердловском заво­ де керамических изделий система автоматического контроля и регу­ лирования процесса обжига керамических изделий в щелевых роли­ ковых печах (рис. XIV.7). Она предназначена для поддержания за­ данного теплового режима без вмешательства обслуживающего персонала. Система предусматривает дистанционный технологиче­ ский контроль, сигнализацию и управление, осуществляемые с пуль­ та диспетчера. Система обеспечивает контроль теплового режима в цечи и позонное регулирование.

271

со

а.

о

я

о

о

о з* cLg

с с

ся *

Я Я

ж и

cg О

в * о к

§•§

К* О-

>>

ж; ^ і

â«

н

ж

о

о

ж

я

U

>

Я

ая

Внедрение системы способствовало экономии топлива, умень­ шению брака при обжиге, улучшению качества изделий и увеличе­ нию срока службы дорогостоящих роликов из жаропрочной стали.

Заслуживает внимания система автоматического регулирования температурного режима рольганговой печи, работающей при низком давлении газа. Функциональная схема одного из каналов регулиро­ вания представлена на рис. XIV.8. Сигнал с измерителя температу­ ры 1 поступает на автоматический потенциометр 2, который имеет встроенный задатчик со 100%-ной зоной пропорциональности. Управляющий сигнал подается на регулятор 3, осуществляющий заданный режим регулирования. Далее сигнал поступает на испол-

нительный механизм 4, который воздействует в свою очередь на регулирующий орган 5. В регулятор вводится отрицательная об­ ратная связь, необходимая для придания системе требуемой устой­ чивости. Вся система автоматического регулирования состоит из трех однотипных каналов регулирования, которые поддерживают заданную температурную характеристику.

Внедрение этой системы позволило регулировать температуру с погрешностью, не превышающей 10° С. Печь, на которой внедре­ на система автоматического регулирования температуры, имеет дли­ ну 27 м, восемь пар инжекционных горелок и работает при макси­ мальной температуре 960е С.

§ ХІѴ .З. А В Т О М А Т И ЗА Ц И Я П Р О Ц Е С С О В К О Н Т Р О Л Я К А Ч Е СТ В А К Е Р А М И Ч Е С К И Х И З Д Е Л И Й

В последние годы в керамической промышленности совместно с институтом ВИАСМ проводятся работы по автоматизации контро­ ля качества керамических изделий. В частности, решены вопросы автоматизированной разбраковки керамических плиток по цветовым

273

оттенкам и автоматического контроля и сортировки плиток по гео­ метрическим параметрам.

Автоматическая разбраковка неглазурованных керамических плиток по цветовым оттенкам основана на том, что часть лучей, па­ дающих на поверхность предмета, поглощается, а часть — отра­ жается им. Отраженные лучи являются смесью всех монохромати­ ческих лучей и воспринимаются глазом как определенный цвет, который изменяется в зависимости от длины отраженных волн, а от­ тенок — от количества отраженных монохроматических лучей. Сле­ довательно, цвет излучения может быть охарактеризован как в коли­ чественном, так и в качественном отношении.

В общем виде цвет любого Ф (Я) монохроматического излучения можно связать с тремя постоянными линейно независимыми цвета­ ми R, G, В уравнением

Ф (к) = т (k)F (к) = г' (к) + g' (k)G + b' (к)В,

где коэффициенты г' (Я), g' (Я) и b' (Я) зависят от длины волны Я и определяют мощность монохроматического излучения; модуль т (Я) = г’ (Я) + g' (Я) + + b' (Я).

При тщательной визуальной разбраковке было установлено, что однотонность облицовки полностью обеспечивается при разбраков­ ке плиток на шесть групп. Автоматическое устройство для разделе­ ния плиток по оттенкам работает следующим образом (рис. XIV.9). Сигналы с входа фотоприемника 1 поступают на вход усилителя 2. С выхода усилителя сигналы поступают на электронный коммутатор 3, который служит для разделения рабочих и эталонных сигналов и подачи их в соответствующие каналы. Преобразователи Д1 и Д2 оптического блока и сигнализатора подхода плитки 4 управляют работой электронного коммутатора. Сигнализатор срабатывает в тот момент, когда плитка полностью закрывает окно преобразова­ теля. С выхода электронного коммутатора эталонные сигналы по­ ступают в блок автоматического усиления 5, который управляет эталонным сигналом. При срабатывании сигнализатора подхода плитки по одному сигналу синего и красного участков спектра по­ даются на амплитудный анализатор 6, анализирующий приходя­ щие сигналы и выдающий команду на исполнительные механизмы, которые направляют плитки в соответствующий бункер.

Управление системой автоматическое. Вручную производится лишь нажатие кнопки «Пуск», после чего автомат включает конвейер с выдержкой 2 мин. Это необходимо для установления'нормального режима работы электронной схемы. В случае выхода из строя бло­ ков питания или перегорания лампы в оптической головке вклю­ чается сигнализация и конвейер останавливается. Система проста в эксплуатации, не требует регулировки в течение длительного времени. Производительность системы три плитки в 1 с, точность — 2% по спектрофотометрической шкале.

Автоматический контроль и сортировка керамических плиток по геометрическим размерам. Ручная сортировка плиток не обеспе-

274

тг

Рис. XIV.10. Схема автомата для сортировки керамических плиток по геометрическим размерам

Г Л А В А XV

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Одним из важных вопросов технического прогресса являете» решение ряда сложных задач по автоматизации технологических про­ цессов. Институтом ВИАСМ совместно с НИИАсбестцементом соз­ даны необходимые приборы для контроля параметров технологи­ ческого производства асбестоцементных изделий, спроектированы и отработаны системы автоматического регулирования основных технологических процессов. Работы по автоматизации в той или иной степени проводятся коллективами всех асбестоцементных пред­ приятий. Однако ведущим следует считать Белгородский комбинат асбестоцементных изделий. На этом предприятии отрабатывали все новые средства и системы автоматизации, после чего их в массовом масштабе внедряли в промышленность.

§ ХѴ.1. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ МАССЫ

Асбестоцементная масса — это смесь, состоящая из трех компо­ нентов: цемента, асбеста и воды. Асбест в асбестоцементе является арматурой и для наиболее эффективного проявления армирующих свойств его нужно соответствующим образом подготовить. Суть под­ готовки асбеста заключается в том, чтобы как можно больше раз­ вить поверхность асбестовых волокон или, как принято говорить в асбестоцементной промышленности, увеличить степень его распушки. Достигается это путем предварительного раздавливания пуч­ ков волокон катками бегунов, а затем расщеплением в водной сре­ де. После достижения определенной степени распушки асбест сме­ шивают с цементом и в виде асбестоцементной суспензии подают на формовочные машины. Следует иметь в виду, что на распушку по­ дают так называемую смеску — шихту, состоящую из нескольких, сортов и текстур асбеста. Соотношение сортов и текстур устанавли­ вают технологической картой. Таким образом, автоматизация про­ цесса подготовки асбестоцементной массы должна обеспечить тре­ буемую дозировку компонентов, распушку волокон асбеста, смеши­ вание цемента и распушенного асбеста с водой и регулирование по­ дачи асбестоцементной массы в производство.

27?