5. Анализ участка формирование древесноволокнистого ковра

Цель процесса формирования древесноволокнистого ковра – получение ковра с заданной влажностью М_д.к.=68–72%. При этом толщина ковра G*_д.к.=18–22 мм окончательно формируется на следующей стадии – участке горячего прессования.

Участок формирования древесноволокнистого ковра состоит из последовательно установленных аппаратов: напускного ящика (процесс разбавления проклеенной древесноволокнистой массы) и формирующей машины (процесс обезвоживания и формирования древесноволокнистого ковра), которая состоит из регистровой, сосунной и прессовой частей.

Из ящика непрерывной проклейки проклеенная древесноволокнистая масса (F^*_п.д.м.; Q^*_п.д.м.=3,5–4 %) поступает в напускной ящик. Здесь происходит ее разбавление оборотной водой (F*_о.в.), подаваемой насосом (двигатель М2), до концентрации Q_р.д.м.=0,9–1,8%. Требуемое значение Q_р.д.м. может поддерживаться путем изменения расхода оборотной воды F*_о.в.. Для создания равномерного потока древесноволокнистой массы, поступающей на формирующую машину, уровень L внутри напускного ящика должен составлять 1,1 м. Его регулирование возможно путем изменения расхода проклеенной древесноволокнистой массы (F^*_п.д.м.) в напускной ящик.

Напускной ящик по ширине разделен двумя перегородками на три отсека. Из первого отсека масса поступает через переливную перегородку во второй отсек, откуда подводится к установленной внизу горизонтальной мешалке (двигатель М1) с лопастями, поддерживающими волокно во взвешенном состоянии.

Обезвоживание древесноволокнистого ковра происходит в регистровой, сосунной и прессовой частях формирующей машины.

Из напускного ящика разбавленная древесноволокнистая масса самотеком поступает на непрерывно движущуюся сетку регистровой части формирующей машины. Сетка при своем движении благодаря трению вращает регистровые валики, отводящие стекающую из ковра воду.

В сосунной части обезвоживание древесноволокнистой массы осуществляется с помощью трехсекционного отсасывающего ящика, подсоединенного к вакуум-системе, состоящей из водоотделителя и вакуум-насоса (двигатель М5), соединенных трубопроводом. Вакуум-насос оборудован задвижкой, с помощью которой можно изменять разрежение в системе (Р_р.). При включении вакуум-насоса в ящике создается разрежение (Р_р.=0,026 МПа) и вода из ковра устремляется в него. Пройдя сосунную часть, ковер имеет влажность (М_1д.к.) 85–89%. Требуемое значение М_1д.к. может поддерживаться путем изменения разряжения вакуум-насоса (Р_р.), которое изменяется расходом воздуха (F^*_возд.), который поглощается вакуум-насосом (двигатель М5).

Прессовая часть формирующей машины состоит из форпресса, ведущего вала гауч-пресса, первого отжимного вала, второго отжимного вала (двигатель М3), давление которого равно Р_в.о.в.=15 МПа. Благодаря гидравлической системе, состоящей из цилиндра и поршня, вал пресса может подниматься и опускаться, регулируя силу давления на ковер (Р_в.о.в). В результате обезвоживания древесноволокнистый ковер достигает влажности М_2д.к.=68–72%. Требуемое значение М_2д.к. может поддерживаться путем изменения давления второго отжимного вала на ковер, которое изменяется расходом воды (F^*_в.), подаваемой насосами (двигатели М6,М7) в гидроцилиндр.

При выходе из формирующей машины сформированный древесноволокнистый ковер попадает на горизонтальный роликовый конвейер (двигатель М4) и уходит на горячее прессование.

Рисунок 6 – схема анализа процесса формирования ковра как ОУ:а) схема материальных потоков и информационных переменных;б) структурная схема САУ.

Описание фунуциональной схемы

Данная схема предусматривает четыре локальные системы управления:

13. Стабилизация уровня разбавленной древесноволокнистой массы в напускном ящике.

14. Стабилизация концентрации разбавленной древесноволокнистой массы в напускном ящике.

15. Стабилизация влажности древесноволокнистого ковра по выходе из сосунной части формашины.

16. Стабилизация влажности древесноволокнистого ковра по выходе из прессовой части формашины.

Стабилизация уровня разбавленной древесноволокнистой массы в напускном ящике. В напускном ящике установлен датчик уровня (3-1), принцип действия которого основан на преобразовании уровня измеряемой среды в унифицированный выходной сигнал по току 4 – 20 мА. От него через преобразователь (3-2) сигнал поступает на аналоговый вход промышленного контроллера, где сравнивается с заданным значением уровня. При их несоответствии друг другу, формируется сигнал рассогласования, который с дискретного выхода контроллера поступает на исполнительный механизм (3-7), изменяющий проходное сечение вентиля (3-7) на линии подачи проклеенной древесноволокнистой массы. Исполнительный механизм оснащен блоком ручного управления (установлен на щите оператора) для аварийного отключения или включения. Он состоит из элемента ручного воздействия (3-5), пускового устройства (3-6) и элементов световой индикации (3-3, 3-4).

Стабилизация концентрации разбавленной древесноволокнистой массы в напускном ящике. В напускном ящике установлен датчик концентрации разбавленной древесноволокнистой массы (2-1). От него через преобразователь (2-2), поступает сигнал на аналоговый вход промышленного контроллера, где сравнивается с заданным значением концентрации. При их несоответствии друг другу, формируется сигнал рассогласования, который с дискретного выхода контроллера поступает на исполнительный механизм (2-7), изменяющий расход оборотной воды. Исполнительный механизм оснащён блоком управления (установлен на щите оператора) для тревожной сигнализации. Он состоит из кнопки управления (2-5), частотного преобразователя (2-6) и элементов световой индикации ( 2-3, 2-4).

Стабилизация влажности древесноволокнистого ковра по выходе из сосунной части формашины. На выходе из из сосунной части формирующей машины установлен датчик влажности (5-1). От него через преобразователь (5-2) сигнал поступает на аналоговый вход промышленного контроллера, где сравнивается с заданным значением влажности. При их несоответствии, формируется сигнал рассогласования (регулирующее воздействие вычисляется по запрограммированному в контроллере алгоритму), который с дискретного выхода контроллера поступает на исполнительный механизм (5-7), изменяющий величину давления разряжения. Исполнительный механизм оснащен блоком ручного управления (установлен на щите оператора) для тревожной сигнализации. Он состоит из кнопки управления (5-5), частотного преобразователя (5-6) и элементов световой индикации (5-3, 5-4).

Стабилизация влажности древесноволокнистого ковра по выходе из прессовой части формашины. На выходе из прессовой части формирующей машины установлен датчик влажности (7-1). От него через преобразователь (7-2) сигнал поступает на аналоговый вход промышленного контроллера, где сравнивается с заданным значением влажности. При их несоответствии, формируется сигнал рассогласования, который с дискретного выхода контроллера поступает на исполнительный механизм (7-7), изменяющий величину давления разряжения. Исполнительный механизм оснащен блоком управления (установлен на щите оператора) для тревожной сигнализации. Он состоит из кнопки управления (7-5), частотного преобразователя (7-6) и элементов световой индикации (7-3, 7-4).

Кроме того, предусматривается система автоматического контроля давления разряжения воздуха (4-1, 4-2) в вакуум-насосе; гидростатического давления (6-1).