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

профиля и сохранения этого профиля без применения прокладоч­ ного металла. Этот способ применим для волнировки листов всех размеров, выпускаемых нашей асбестоцементной промышленностью, длина которых сейчас достигает 2,5 м.

Принцип действия волнировщика при беспрокладочном способе основан на том, что придание волнистой формы (профиля) осущест­ вляется профильными цепями в процессе протягивания с последу­ ющей укладкой 12—15 листов в кассеты-тележки для сохранения во время твердения приданного листам волнистого профиля.

Сволнированные листы калиб­ руют и обрезают по продольным кромкам в калибровочной сек­ ции волнировщика, затем они выходят в зону съема. Двухпо­ зиционный рычажный укладчик переносит листы на тележки цепного конвейера камеры пред­ варительного твердения и укла­ дывает их один на другой. Те­ лежка с пачкой листов опу­ скается на нижнюю ветвь кон­ вейера, а под укладчик посту­ пает порожняя тележка. Си­ стема обогрева конвейера вы­ полнена в виде уложенных на полу камеры ребристых труб для подачи острого пара. В па­ ровоздушной среде камеры в те­ чение определенного времени ли­ сты приобретают прочность, не­ обходимую для их съема без ме­

ханических повреждений и нарушений профиля. Температурный ре­ жим в камере предварительного твердения поддерживают автома­ тически на определенных участках перемещения тележек. С кон­ вейера твердения вильчатая траверса двухпозиционного съемника переносит пачки на разгрузочной конвейер, а затем на конвейер ув­ лажнителя, где, перемещаясь в ванне с горячей водой, листы подвер­ гаются тепловлажностной обработке. Затем пачки листов поступают на конвейеры, выполняющие функцию магазина запасов. С послед­ него из этих конвейеров рычажный переборщик передает листы по одному на конвейер, который.укладывает их в стопы на поддоны, устанавливаемые на платформе гидроснижателя. Досылающее уст­ ройство конвейера выравнивает листы по торцам, после чего каж­ дая пачка поступает на позицию съема, откуда вместе с поддоном ее транспортируют на теплый склад.

Съемник стоп (рис. XV.8), связывающий установки паровоздуш­ ной и водной обработки, представляет собой двухпозиционный пор-

289

тальный перекладчик с гидравлическим приводом горизонтального перемещения каретки и вертикального перемещения захватного устройства. Захватывающим устройством служит двурогая виль­ чатая траверса, профиль несущих поверхностей которой соответ­ ствует профилю нижней поверхности гребня волны. При приемке пачки листов вилы находятся в крайнем нижнем положении под по­ лотном конвейера предварительного твердения. При очередном шаговом перемещении конвейера подъемная платформа тележки бу­ дет находиться между рогами вил, а пачка листов, лежащая на плат­ форме _над ними. Вилы при помощи каретки снимают пачку лис­ тов с платформы и перемещают по порталу съемника к разгрузоч­ ному конвейеру. При опускании вил пачка листов устанавливается на конвейер. Конвейер включается, вилы освобождаются и каретка возвращается в исходное положение. Разгрузочный конвейер имеет две скорости. Возможность работы на двух скоростях обеспечи­ вается системой обгонных муфт, смонтированных на приводном валу разгрузочного конвейера, который имеет только низкую ско­ рость от кинематической связи с конвейером увлажнителя. Тран­ спортная связь между конвейером увлажнителя и переборщиком листов осуществляется установленными последовательно цепны­ ми конвейерами: выдачи листов, промежуточным и съема листов.

Профильные накладки на цепях этих конвейеров соответству­ ют профилю волны листа. Каждый конвейер имеет индивидуальный привод и вмещает одну пачку листов. В отличие от двух после­ дующих, конвейер выдачи листов кинематически связан с ведущим валом конвейера увлажнителя и имеет соответственно две скорости, включаемые в необходимый момент обгонными муфтами, установлен­ ными на его ведущем валу. Взаимодействие конвейеров в зависи­ мости от их загрузки осуществляется автоматически. Транспортная связь между переборщиком и гидроснижателем осуществляется конвейером, на раме которого установлены вал с обрезиненными роликами, цепи, устройство из двух валов, обрезиненными роликами которых листы выдаются на позицию стопирования гидроснижателя. Вал с обрезиненными роликами проталкивает на цепи конвейера листы, которые уложил перекладчик. Все валы получают вращение через ведущий вал конвейера. В конце конвейера на продольной оси его рамы смонтирован механический досылатель листов, толкаю­ щий вперед лежащий на стопе лист и выравнивающий стопу на сни-

жателе по торцу.

Досылатель (рис. XV.9) представляет собой кривошипно-шатун­ ный механизм. Он включает приводной вал, кривошип, шатун и ползун. Ползун в виде сварной каретки со стойкой установлен на двух парах катков. Кдретка перемещается в направляющих, закре­ пленных на раме конвейера. К стойке каретки шарнирно подвешен упор с противовесом. Приводной вал кинематически связан цепной передачей с общим .приводом конвейера стопирующего устройства. При включенном приводе кривошипно-шатунный механизм рабо­ тает без остановок и упор с ползуном совершает возвратно-посту­

290

пательное движение. При перемещении лист скользит по поверхности упора. При сходе листа упор под действием противовеса поднима­ ется и упирается в задний торец листа, досылая его в стопу. Укладчик сырых листов берет листы вакуумной коробкой, имею­ щей профильное перфорированное дно и совершающей возвратнокачательное движение.

На таком же принципе основана работа технологических линий, выпускающих листы ВО и СВ-250. Процесс формования листов длиной 2,5 м аналогичен процессу, описанному выше, и отличается только тем, что листы укладывают в тележки двух конвейеров пред-

/ ——приводной вал; 2 — кривошип; 3 — шатун; 4 — ползун; 5 — упор; 6 — каток; 7 — на­ правляющая коробка

варительного твердения поочередно. Большая длина листов не поз­ воляет применять рычажный укладчик для укладки их в тележки конвейера предварительного твердения, поэтому листы укладывают в поперечном направлении трехпозиционным укладчиком порталь­ ного типа. Тележка укладчика, несущая две вакуум-коробки, воз­ вратно-поступательно перемещается по порталу, укладывает лис­ ты попеременно в тележку то одного, то другого конвейера предвари­ тельного твердения. Тележки конвейера предварительного тверде­ ния перемещают гидротолкателями. Съемник стоп выполнен также трехпозиционным с двумя вильчатыми траверсами. Переборщикстопировщик по конструкции аналогичен укладчику, только ваку­ ум-коробки несколько отличаются в связи с необходимостью пере­ кладки не сырых, а затвердевших асбестоцементных листов.

291

§ ХѴ.З. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФОРМОВАНИЯ АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫХ ТРУБ

Система автоматизации работы трубоформовочной машины долж­ на обеспечивать стабильный режим питания машины асбестоце­ ментной массой, устойчивую работу, увеличение производительности и улучшение качества изделий. В процессе создания такой системы институт ВИАСМ разработал несколько вариантов питания трубо­ формовочной машины. В качестве основного варианта для систе­ мы автоматизации был принят вариант с использованием прибора контроля производительности (рис. XV. 10).

Рис. XV.10. Блок-схема си­ стемы автоматического ре­ гулирования питания трубо­ формовочной машины по производительности

Значение показателя производительности трубоформовочной машины определяют по формуле

б:._ п ( Р + Ь ) Ь

t

где б — толщина пленки иа форматной скалке; D — диаметр скалки; ѵ — скорость сукна; Ь — толщина пленки; t — время навивания трубы.

Для определения значения произведения би (скорости изменения площади поперечного сечения навиваемого слоя) необходимо из­ мерить толщину стенки трубы и время ее навивания. Величину 8и определяют один раз за время навивания трубы путем подключе­ ния измерительной схемы прибора производительности к прибору контроля толщины стенок труб. Чтобы уменьшить влияние разнотолщинности концов навиваемых труб на результат измерения про­ изводительности, на вход регулятора производительности подается среднее значение толщины.

Регулирование по производительности целесообразно только при постоянном значении скорости движения сукна, т. е. по толщине пленки. Если скорость сукна будет меняться, то при регулировании по производительности для поддержания постоянства произведения Ьѵ нужно соответственно менять значение толщины пленки. По­ скольку на трубоформовочной машине скорость сукна практи­ чески постоянна, то система авторегулирования по производитель­ ности обеспечивает заданные параметры работы. Система авторегу­ лирования должна включать и регулирование разнотолщинности

292

Г Л А В А XVI

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА СТЕКОЛЬНЫХ ЗАВОДАХ

Стекольной промышленности характерно интенсивное внедрение систем автоматического контроля, регулирования и управления. Особое внимание уделяется автоматизации стекловаренных печей На передовых стекольных заводах отработаны и показали высокую эффективность и надежность в работе системы автоматического пере­ вода пламени, регулирования уровня стекломассы, давления в пла­ менном пространстве стекловаренных печей, стабилизации расходов топлива или соотношения топливо — воздух, регулирования темпе­ ратуры в отжигательных печах.

Производительность стекловаренных печей по выпуску годной продукции зависит от стабильности режима. Поскольку общий объем стекломассы практически поддерживается постоянным, повышение коэффициента использования стекломассы до достигнутого уровня происходит за счет наступления равновесного режима — самовыравнивания объекта регулирования при помощи средств автоматизации. В связи с тем что получение готовой для выработки стекломассы идет в процессе ее пространственного перемещения по пути, описываемом сложными уравнениями, а химические и тепловые процессы проте­ кают сравнительно длительное время, найти оптимальное управля­ ющее воздействие в конкретный момент времени на конкретном участке объекта, которое было бы осуществлено с учетом всех последующих изменений тепловых и физических свойств стекломас­ сы, можно лишь при помощи весьма совершенных систем автомати­ ческого контроля и регулирования, связанных с управляющей вычислительной машиной. Работы по созданию и внедрению авто­ матизированных систем управления с использованием вычислитель­ ной техники проводят институты ВИАСМ, ГИС, Гипростекло

иКиевский институт автоматики.

Применение систем автоматического регулирования соотношения

объемов топлива и воздуха горения показало, что, несмотря на вы­ сокое качество регулирования, необходима коррекция по анализу отходящих газов. Большим достижением автоматизации является сокращение времени, в течение которого в печи отсутствует горение, до 7—15 с, что позволило устранить глубокие возмуще­ ния, вносимые в процесс теплообмена между факелом и стекло­ массой во время реверсирования клапанов. Это стало возможным в результате применения механизмов переключения топлива, воз­ духа и дыма и электрической аппаратуры, систем автоматического

294

реверсирования пламени в регенеративных стекловаренных печах, при помощи которых перевод пламени производят в течение 20—

30с.

Вразвитии автоматизированных систем характерно создание авто­ матизированных поточных линий, включающих комплекс механиз­ мов — автоматов, механизированных транспортных линий и авто­ матических систем управления. Значительные успехи достигнуты в области создания автоматизированных составных цехов и в том числе автоматизированных линий по взвешиванию и смешению ком­ понентов.

Впоследние годы внедрены способы производства стекла с ог­ ненно-полированной поверхностью, которые позволили получать листовое стекло с высокими оптическими свойствами. Эти способы решены с применением высокой степени механизации процессов,

кие скорости, с которыми вырабатывается стекло по способу плава­ ющей ленты, поставили задачу создания высокомеханизированных линий автоматического раскроя ленты на заданные размеры. При резке ленты стекла, непрерывно движущейся с большой скоростью, вопросы автоматизации и применения вычислительной техники для расчетов размеров стекла с целью минимизации отходов опре­ деляют высокую экономическую эффективность. Высокую эф­ фективность имеют автоматические линии разбраковки готовых из­ делий. Применение автоматизированных штабелировщиков позво­ ляет более полно использовать объемы складского помещения, а так­ же сократить обслуживающий персонал.

Первые системы автоматизации режимов стекловарения преду­ сматривали поддержание постоянного расхода топлива на всю печь

ивоздуха горения, принудительно вдуваемого в дымовоздушные кла­ паны. Стабилизация температуры верхнего строения в зоне макси­ мума была достигнута, но дальнейшие исследования показали, что даже при тщательном выдерживании температуры в одной точке свода или боковой стены печи температура стекломассы колеблется

изависит от положения границ шахты и пены и от производитель­ ности машин ВВС.

Опыт применения систем автоматического регулирования тем­ пературы верхнего строения стекловаренных печей за счет изменения расхода топлива показал, что такого типа системы применимы не для всех печей, поскольку стабилизация температуры верхнего

строения не дает достаточной возможности стабилизировать темпе­ ратуру стекломассы в этих областях печи. Целесообразны система погорелочного регулирования расходов топлива и воздуха, а также изменение этих расходов по определенным программам.

Краткие сведения о локальных системах автоматического регу­ лирования технологических параметров ванной стекловаренной пе­ чи, внедренных на Лисичанском стекольном заводе, приводятся ниже.

295

Система автоматического регулирования уровня стекломассы в ванной печи (рис. XVI. 1) обеспечивает автоматическое поддержание постоянного уровня стекломассы в ванных печах с точностью ±0,5 мм. Преобразователем уровня стекла служит касающийся уровнемер стекла типа УРК-2. В систему входят: двухпозиционный регулятор и исполнительные механизмы, вторичный показывающий и записывающий прибор.

Топлиёо

Рис. XVI.2. Принципиальная схема автоматического управления процес­ сом перевода направления пламени в печи

Изменение суммарной произ­ водительности машин вертикаль: ного вытягивания стекла автома­ тически компенсируется измене­

нием количества загружаемых в печь шихты и боя стекла. Обычно у загрузочного кармана печи устанавливают несколько загрузчиков. С целью получения оптимальных технологических результатов кон­ струкцию и характеристику их работы уточняют в зависимости от конструкции и производительности печи. Использование системы по­ зволяет стабилизировать режим работы печи, улучшить условия ра­ боты машин вертикального вытягивания стекла и значительно уве­ личить межремонтный срок службы печи. В схеме предусматрива­ ется возможность управления несколькими загрузчиками по задан­ ной программе, обеспечивающей симметричность загрузки по всей ширине печи.

Системы автоматического перевода пламени в ванной стеклова­ ренной печи (рис. XVI.2) предназначены для автоматического про­ граммного переключения в необходимой последовательности всех газовых и дымовоздушных коммуникаций, силовых, измерительных

296

гателем исполнительного механизма. Использование системы поз­ воляет стабилизировать работу стекловаренной печи, уменьшить по­ тери тепла, а также способствует повышению производительности печи, качества стекломассы и экономии топлива.

Система автоматического регулирования расхода газа в стекло­ варенной печи служит для автоматического поддержания заданного расхода газа по каждой горелке (рис. XVI.4). Воздух, нагретый

Рис. XVI.4. Прин­ ципиальная схе­ ма автоматическо­ го регулирования расхода газа в ванной стеклова­

ренной печи

исполнительный меха­ низм; 10 — регули­ рующая заслонка

в регенераторах, поступает в горелки, где смешивается с природным газом. В качестве преобразователя расхода в системе применен диф­ ференциальный расходомер в комплекте с диафрагмой, который воздействует на исполнительные механизмы газовых задвижек. Задание регулятору количества газа корректируется автомати­ чески в соответствии с отклонениями измеряемой температуры. Использование системы позволяет стабилизировать тепловой режим печи, способствуя повышению ее производительности и качества стекломассы, а также экономии топлива. Технико-экономический расчет показывает, что годовой экономический эффект от внедре­ ния описанных систем составляет более 40 тыс. руб.

Помимо этих систем машинно-ванный цех, как правило, оснащен большим числом контрольно-измерительных приборов, которые обеспечивают непрерывный контроль основных и наиболее харак­ терных параметров. Там, где динамика изменения параметра может служить основанием для оценки хода технологического процесса, применены приборы-самописцы. Они дают возможность производить анализ режимов работы агрегатов. Поскольку конструктивные осо­ бенности почти каждой стекловаренной печи и производственные здания машинно-ванных цехов различны, места для установки щи­ тов с аппаратурой, преобразователей приборов, исполнительных механизмов й регулирующих органов, а также трассы прокладок проводов и труб решаются проектантами для каждой печи поразному.

Автоматический контроль толщины ленты стекла крайне необ­ ходим, так как измерение толщины листового стекла микрометром не дает действительной его толщины, поскольку такие измерения

298