книги из ГПНТБ / Березовец Г.Т. Приборы пневматической агрегатной унифицированной системы и их использование для автоматизации производственных процессов

Глава III

ПРИМЕРЫ СХЕМ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

§1. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО

РЕЖИМА СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА (Л9)

Тепловой режим сушильного барабана (рис. 77) может резко из­ меняться вследствие изменения количества подаваемого для сушки материала и его влажности. Назначением данной схемы регулиро-

Рис. 77. Схема автоматического регулирования сушильного барабана.

а — регулирование температуры в барабане. Блок-схема 10: 6 — регулирование темпе­ ратуры и количества теплоносителя. Блок-схема 30: 1 — дымосос; 2 — циклон; 3 — су­ шильный барабан; 4 — токосъемник; 5 — потенциометры с пневмодатчиком; 6 —. венти­

лятор; 7 — горелка; 8— загрузочная труба.

П р и м е ч а н и е . В случае применения регулятора 4РБ-32А следует принять вариант 2: блок-схемы 30.

вания является поддержание определённой влажности продукта на выходе из барабана.

Процесс сушки сырья в барабане характеризуется темпера­ турой газов, измеренной на расстоянии x/i—1!ъ длины барабана,

Эта система регулирования является иллюстрацией практи­ ческого использования описанных выше блок-схемы 10 и блоксхемы 30.

§ ?. СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА МОКРОГО ПОМОЛА (Л4 И 18)

Вариант 1

Назначением данной схемы регулирования (рис. 78) является обеспечение необходимого качества помола сырья при поддержа­ нии заданной производительности мельницы.

Регулируются загрузка мельницы по частоте или высоте мак­ симума акустического спектра шума первой камеры и текучесть сырьевой смеси на выходе из мельницы.

Рис. 78. Схема регулирования процесса мокрого помола. Вариант 1.

комбинированных вторичных приборов ВП з или ВСз приведено на блок-схеме 10 (рис. 53).

Мельница приводится во вращение электродвигателем и вра­ щается с постоянной скоростью.

Мельница загружается при помощи питателя.

Для предотвращения возмущений со стороны питателя послед­ ний должен обладать хорошей и устойчивой характеристикой.

В мельницу также подается вода. Для устранения возмущений со стороны водопровода перед регулирующим органом поддер­ живается постоянный напор, т. е. постоянный уровень воды, для чего устанавливается емкость с переливом.

Несмотря на это, все же происходит нарушение установлен­ ного режима помола из-за неравномерности загрузки мельницы,

133

непостоянства характеристики питателя, непостоянства размеров кусков сырья, загружаемых в мельницу, и непостоянства ско­ рости вращения мельницы.

Эти изменения приводят к неравномерности загрузки мельницы и неровности помола сырья. Поддержание постоянства загрузки мельницы осуществляется воздействием на регулирующий орган питателя.

Чтобы обеспечить необходимую текучесть сырьевой смеси на выходе из мельницы, при неравномерной загрузке мельницы изме­ няется подача воды.

Степень загрузки мельницы контролируется по уровню аку­ стического шума в первой камере, который измеряется частотоме­ ром загрузки. Электрический сигнал от выхода частотомера по­ дается в электропневматический преобразователь ЭП, который преобразует электрический сигнал в пропорциональный ему пневматический.

Выходной сигнал электропневматического преобразователя, пропорциональный измеряемой величине, подается в камеру измерения изодромного регулирующего блока РБ-Из и одно­ временно для контроля во вторичный прибор BCS.

Заданное значение загрузки мельницы устанавливается ди­ станционным задатчиком, встроенным во вторичный прибор ВСа.

Регулятор загрузки командует исполнительным механизмом ИМ, управляющим регулирующим органом питателя и тем самым обеспечивает поддержание загрузки мельницы в пределах требуе­ мого значения.

Текучесть сырьевой смеси на выходе из мельницы контроли­ руется плотномером или вискозиметром. Электрический сигнал с выхода вискозиметра подается электропневматическому преобра­ зователю ЭП, а выходное давление преобразователя сообщается в камеру измерения регулирующего блока и вторичному при­ бору. Заданное значение текучести устанавливается дистанцион­ ным задатчиком, встроенным во вторичный прибор ВСв.

Регулятор текучести сырьевой смеси управляет подачей воды и тем самым поддерживает текучесть на заданном значении при тех неравномерностях загрузки мельницы, которые наблюдаются, несмотря на работу регулятора загрузки на входе мельницы.

В этой схеме текучесть сырья контролируется только на выходе мельницы, поэтому не удается достигнуть хорошего качества помола. Этот недостаток устранен в схеме варианта 2.

Рассматриваемая схема регулирования является примером практического использования блок-схемы 10.

Вариант 2

Схема варианта 2 регулирования процесса мокрого помола (рис. 79) улучшена против схемы варианта 1.

Здесь для повышения качества регулирования введен регулятор плотности сырьевой смеси, определяемой по высоте шума камеры.

134

Действительно, в схеме по первому варианту плотность или текучесть сырьевой смеси контролируется только на выходе мельницы, поэтому не удается обеспечить строгого поддержания плотности на заданном значении. Принципиально схема при по­ добном контроле не может обеспечить хорошего качества помола

сырья.

В схеме по второму варианту в связи с тем, что плотность контролируется в камере II, имеется возможность за .время про­ хождения смесью зоны камеры III привести плотность к задан­ ному значению.

Пр и м е ч а н и е . Включение блоков дистанционного управления с задатчиками или комбинированных вторичных приборов ВПъ или ВСч приведено в блок-схеме 10.

Текучесть же смеси на выходе мельницы служит корректирую­ щим фактором.

В этом варианте схемы степень загрузки мельницы поддержи­ вается, как и в первом варианте, регулятором загрузки, реаги­ рующим на сигналы от частотомера и управляющим подачей сырья в мельницу.

Значение плотности определяется по сигналу, полученному от частотомера плотности, установленного в зоне камеры II.

Плотность смеси регулируется изодромным регулятором РБ-Из изменением подачи воды в мельницу.

Несмотря на установку регулятора плотности, текучесть выходной смеси контролируется плотномером или вискозиметром, и она сравнивается с установленным ее значением. Это сравнение

135

осуществляется в регулирующем блоке плотности РБ-Из, и выходной сигнал от этого регулирующего блока подается в камеру задания регулирующего блока, управляющего подачей воды в мельницу, и является корректирующим фактором для поддер­ жания плотности выходного продукта мельницы.

Рассматриваемая схема регулирования является примером практического применения блок-схем 10 и 32.

§ 3. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СУШИЛА ДЛЯ СУШКИ ТРУБ ПОСЛЕ ИХ ПОКРАСКИ

Процесс сушки труб после их покраски зависит от температур­ ного режима сушила.

Сушило конвеерное (рис. 80).

Сушка осуществляется теплоносителем — смесью воздуха, нагретого в воздухоподогревателях с частью отработавшего воздуха. При постоянной температуре теплоносителя на входе в сушило нагрузка сушила характеризуется температурой отра­ ботавшего воздуха на выходе из сушила. Температура теплоно­ сителя автоматически .регулируется изменением подачи газа в топку воздухоподогревателя, а температура отработавшего воздуха — изменением расхода нагретого воздуха. Заданная тем­ пература отработавшего теплоносителя автоматически корректи­ руется по концентрации паров лаков в сушиле.

Опасная концентрация сигнализируется.

Чтобы одновременно с изменением расхода воздуха изменялся и затрачиваемый на его нагревание расход газа, задание регуля­ тору температуры теплоносителя временно изменяется с измене­ нием температуры отработавшего воздуха (при снижении этой температуры задание увеличивается).

Встационарном режиме это задание равно установленному при наладке процесса.

Давление в сушиле автоматически регулируется изодромным регулятором.

Для предотвращения перегрева температура поверхности труб воздухоподогревателя, как показано на схеме, регулируется пропорциональным регулятором.

Приведенная на рис. 80 схема работает так.

Для снятия возмущений, распространяющихся со стороны газового коллектора, давление газа перед регулирующим орга­ ном, установленным на линии подачи газа и предназначенным для регулирования температуры теплоносителя на входе в су­ шильный аппарат, поддерживается гидравлическим регулятором. Вместо указанного регулятора давления могут применяться регуляторы АУС по блок-схемам 10 и И.

Втопку подаются газ и воздух. Образовавшиеся продукты сгорания поступают в воздухоподогреватель и нагревают пода­ ваемый вентилятором воздух, который затем вентилятором, уста-

136

новленным на выходе из сушила, просасывается через него, ■осуществляя процесс сушки. Температура теплоносителя на входе сушила измеряется термометром Т. Пневматический сигнал, пропорциональный измеряемой температуре на выходе датчика температуры ДТ, подается в блок предварения БП. Кроме того, этот сигнал подается для контроля к показывающему прибору П.

Блок предварения включен в схему для улучшения процесса регулирования, так как в системе измерения температуры имеется запаздывание, ухудшающее качество процесса регулирования.

Из выхода блока предварения БП сигнал подается в камеру измерения регулирующего блока РБ-Из.

Задание в регулирующем блоке РБ-Из устанавливается программным задатчиком в зависимости от значения температуры отработавшего воздуха.

В зависимости от сигнала рассогласования, определяемого разностью температур теплоносителя, на входе в сушило и на

воздуха изменением расхода теплоносителя обеспечивает подачу его в количестве, соответствующем нагрузке сушила в каждый момент. Температура на выходе из сушила измеряется термомет­ ром Т, сигнал из датчика температуры ДТ подается в камеру измерения регулирующего блока РБ-Из.

Изменение задания в регулирующем блоке осуществляется в зависимости от концентрации паров нитролака, которая изме­ ряется специальным датчиком.

В качестве задающего устройства используется программный -задатчик по параметру БДИ.

Опасная концентрация паров нитролака сигнализируется, для чего применены блок сигнализации РБ-Д, пневмоэлектрический преобразователь, лампа и сирена.

Для регулирования давления в сушиле применяется изодромный регулятор. Давление в сушиле измеряется тягонапоромером Дпв, и сигнал с выхода датчика подается в камеру измерения регулирующего блока РБ-Из.

Заданное давление устанавливается дистанционным задатчи­ ком, встроенным в комбинированный вторичный прибор ВП3.

Давление в сушиле поддерживается изменением открытия регулирующего органа РО, на линии сброса отработавшего воз­ духа.

Температура поверхности труб воздухоподогревателя изме­ ряется термопарой Т и термоэлектрическим пирометром с пневмо­ выходом ПИ.

Сигнал, пропорциональный значению температуры, подается в камеру измерения регулирующего блока РБ-Из, а заданная температура устанавливается дистанционным задатчиком, встроен­ ным во вторичный прибор ВП3. Заданная температура поверх-

138

пости труб воздухоподогревателя поддерживается регулирова­ нием расхода отработавших газов, перепускаемых обратно в топку, для чего на линии после дымососа установлен регулирующий орган РО, управляемый регулятором температуры воздухоподо­ гревателя.

Для обеспечения точности работы системы регулирования исполнительные механизмы, управляемые регулирующими орга­ нами, установленными на линии нагретого воздуха, на линии отработавшего воздуха и на отводящей линии от дымососа, снаб­ жены позиционерами.

Схема регулирования сушила дополнена механизмом отсечки газа МОГ, действующим при падении давления газа или воздуха или при остановке вентиляторов или дымососа.

Схема регулирования сушила является примером применения блок-схем И и 30.

§ 4. СХЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО РЕЖИМА В ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ (рис. 81)

Туннельная печь представляет собой камеру, заполненную вагонетками, на которых в определенном порядке уложены кир­ пичи (садка).

Через равные промежутки времени в печь автоматически подается вагонетка с сырыми кирпичами, одновременно с другого конца выходит вагонетка с обожженными и уже охлажденными кирпичами.

Для уплотнения стыков между вагонетками применяются песочные затворы. Садка находится в пространстве печи, а колеса вагонеток — в подподовом коридоре.

Печь условно подразделяется на три зоны:

Йз стыков 1—2, 2—3, 3—4, 4—5 позиций дымосос отсасывает отходящие газы, которые, проходя из зоны обжига через зону подогрева, подогревают, а иногда вначале подсушивают кирпич.

В зону обжига к горелкам, установленным на позициях 26— 32, подается холодный очищенный генераторный или коксо­ доменный газ, или горячий неочищенный генераторный газ из коксика. Следует заметить, что измерение расхода горячего газа вследствие запыленности и низкого давления очень затрудни­ тельно.

Воздух в зону обжига из зоны охлаждения подается вентиля­ торами.

вило, невысокотемпературные, имеющие несколько меньшее число позиций. Принципиально это ничего не изменяет.

139