Способ автоматического регулирования температуры дефибрирования и устройство для его осуществления

 

(1i ) 1000504

Oll ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06.11.81 (21) 3354522/28-12 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

D 21 В 1/04

Гееуддрствевкый комитет

СССР

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 (53) УДК 676 i (088.8) ло делам лзобретений и открытий

О. Е. Теребило, Н. Т Мааунин, . В ПотаниН . и В. A. Николаев/ р,:

/ " ;н,/

Пермский политехнический институт

:, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ДЕФИБРИРОВАНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению технологическими процессами в целлюлозно-бумажной промышленности и непосредственно касается автоматического регулирования температуры древесной массы в ванне дефибрера.

Известен способ автоматического регулирования температуры дефибрирования путем измерения мощности, потребляемой главным электроприводом дефибрера, преобразования ее в сигнал, пропорциональный фактической температуре в ванне, сравнения его с сигналом, пропорциональным заданной температуре, и последующего усиления сигнала рассогласования (1j.

Известно устройство для автоматического регулирования температуры дефибрирования, содержащее последовательно соединенные главный двигатель дефибрера, статический преобразователь мощности, блок преобразования сигнала, блок сравнения, усилитель мощности, сервопривод, регулирующий клапан и соединенный с блоком сравнения блок задания температуры, трубопровод оборотной воды (1).

Однако в результате воздействия на расход оборотной воды, поступающей на спрыс2 ки дефибрерного камня, при неизменной скорости подачи баланса изменяется концентрация древесной массы в ванне дефибрера и, следовательно, не обеспечивается стабильность ее качественных показателей. При уменьшении подачи оборотной воды на спрыски увеличивается обволакивание рабочей поверхности камня древесной массой, что эквивалентно его затуплению. Это ведет к дополнительному отклонению от требуе10 мых качественных показателей древесной массы.

Цель изобретения — повышение стабильности качественных показателей древесной массы при поддержании постоянства температуры дефибрирования.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу автоматического регулирования температуры дефибрирования путем измерения мощности, потребляемой главным электроприводом дефибрера, преобра зования ее в сигнал, пропорциональный фактической температуре в ванне, сравнения его с сигналом, пропорциональным заданной температуре, и последующего усиления сигнала рассогласования, усиленный

1000504

15 и

3 электрический сигнал, пропорциональный рассогласованию фактической и заданной температур дефибрирования, преобразуют в сигнал, изменяющий температуру оборотной воды, подаваемой на спрыски дефибрерного камня, при неизменном ее расходе.

Устройство для автоматического регулирования температуры дефибрирования, содержащее последовательно соединенные главный двигатель дефибрера, преобразователь мощности, блок преобразования сигнала, блок сравнения, усилитель мощности, сервопривод, регулирующий клапан и соединенный с блоком сравнения блок задания температуры, трубопровод оборотной воды, имеет теплообменник, соединенный с паропроводом и трубопроводом оборотной воды, а регулирующий клапан установлен на паропроводе.

На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит главный двигатель дефибрера 1, преобразователь 2 мощности, блок 3 преобразования сигнала, блок 4 сравнения, усилитель 5 мощности, сервопривод 6, регулирующий клапан 7, блок 8 задания температуры, трубопровод 9 оборотной воды, теплообменник 10, паропровод 11.

Способ автоматического регулирования температуры дефибрирования осуществляется следующим образом.

С помощью трансформаторов тока и напряжения, установленных в цепи статора главного двигателя дефибрера, измеряют потребляемую из сети мощность на дефибрирование. Выходные сигналы указанных трансформаторов подают на вход преобразователя 2 мощности. Этот преобразователь преобразует входной сигнал в напряжение постоянного тока, пропорциональное активной составляющей мощности, потребляемой из сети главным двигателем дефибрера. Выходной сигнал статического преобразователя мощности подают на вход блока 3, который преобразует напряжение, пропорциональное активной мощности двигателя дефибрера, в напряжение, пропорциональное фактической температуре древесной массы в ванне дефибрера. Это выходное напряжение подают на блок 4 сравнения сигналов, где осуществляется сравнение напряжения U2, пропорционального фпктической температуре древесной массы, с выходным напряжением U блока задания температуры, пропорциональным заданной температуре древесной массы, равной температуре пластификации лигнина.

При отклонении фактической температуры древесной массы от заданной получают сигнал рассогласования U4 = Uz — Uz, который подают на вход усилителя 5 мощности. Усиленный сигнал рассогласования

U5 подают на электрический двигатель сервопривода 6. В зависимости от полярности

25 зо

4О

55 напряжения рассогласования U< (соответственно и U< ) двигатель сервопри вода 6 приоткрывает или призакрывает регулирующий клапан 7. Этот клапан устанавливают на паропроводе 11 и с его помощью регулируют расход пара, подаваемого в теплообменник 10.

Через теплообменник прокладывают трубопровод оборотной воды. Эту воду при постоянном ее расходе подают под дав лением на спрыски дефибрерного камня.

В зависимости от положения регулирующего клапана 7, уменьшают или увеличиваюг поступление пара в теплообменник 10, тем самым уменьшают или увеличивают температуру оборотной воды, подаваемой на спрыски камня, при неизменном ее расходе

Этим обеспечивают автоматическое регулирование температуры дефибрирования при сохранении концентрации древесной массы незименной, так как расход оборотной воды постоянен. Постоянством концентрации обеспечивают повышение стабильности качественных показателей древесной массы.

Устройство автоматического регули рования температуры дефибрирования работает следующим образом.

Рассмотрим в качестве исходного установившийся температурный режим в ванне дефибрера. В этом случае фактическая температура древесной массы в ванне равна заданной, т. е. температуре пластификации лигнина. à i апряжения Uz и L; равны

При этом управляющий сигнал расгогла сования U равен нулю. Тогда си вал на выходе усилителя мощности также равен нулю. Это обеспечивает неподвижное состояние сервопривода 6. При этом регулирующий клапан 7 на паропроводе 11 находится в таком положении, что обеспечивает такой расход пара, который необходим для нагрева оборотной воды в теплообменнике 10 до температуры пластификации лигнина. Оборотную воду из теплообменника подают на спрыски дефибрера, создавая заданную температуру в ванне.

Допустим, что температура древесной массы в ванне увеличилась, это вызвано повышением загрузки главного двигателя дефибрера. Последнее вызовет увеличение выходного сигнала трансформатора тока в цепи статора двигателя и соответственно увеличение напряжений U на выходе блока 2 и Ц на выходе блока 3. Тогда отлич ный от нуля управляющий сигнал U4 подают на вход усилителя 5 мощности, выход ной сигнал U< которого подают на электрический двигатель сервопривода 6. Испол нительным механизмом сервопривода пр .— закрывают регулирующий клапан 7 на пар:проводе 11 и соответственно уменьшают рас-ход пара, поступающего в теплообменник 10 для нагрева оборотной воды. Тем самым уменьшают температуру оборотной воды, 1000504 поступающей из теплообменника на спрыски камня дефибрера, но расход ее обеспечивают неизменным. В результате температуру в ванне дефибрера восстанавливают до заданного значения, а концентрацию массы не изменяют, т. е. сохраняют неизменным показатели качества древесной массы.

Рассмотрим работу устройства при уменьшении фактической температуры дефибрирования от заданной. Последнее происходит при уменьшении загрузки главного двигателя дефибрера, что соответствует уменьшению потребляемой из сети мощности. Это приводит к уменьшению выходного сигнала трансформатора тока в цепи статора главного двигателя и соответственно к уменьшению напряжений Ц на выходе статического преобразователя мощности и Uz на выходе блока 3. При этом получают напряжение Uz пропорциональное фактической температуре древесной массы, меньшим напряжения U, пропорионального заданной температуре дефибрирования.

Последним обеспечивают получение положительного сигнала рассогласования U4 ——

U — Uz, который подают на вход усилителя 5 мощности, а после усиления подают его на вход электрического двигателя сервопривода 6.

В результате этого исполнительным механизмом сервопривода приоткрывают регулирующий клапан 7 на паропроводе 11 и следовательно увеличивают температуру оборотной воды, которую подают на спрыски дефибрерного камня, но расход воды поддерживают неизменным. Таким образом, температуру в ванне дефибрера восстанавливают до заданного значения (температуру пластификации лигнина) при неизменной концентрации древесной массы, т. е. сохраняют неизменными ее качества.

При достижении фактической температуры массы заданного значения сигнал рассогласования U< обращается в нуль, этим обеспечивают неподвижное состояние электродвигателя сервопривода 6. При этом регулирующий клапан 7 устанавливают в положение, создающее расход пара в теплообменнике, необходимый для нагрева оборотной воды до требуемого значения.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования температуры дефибрирования путем измерения мощности, потребляемой главным электроприводом дефибрера, преобразования ее в сигнал, пропорциональный фактической температуре в ванне, сравнения его с сигналом, пропорциональным заданной температуре, и последующего усиления сигнала рассогласования, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности показателей качества древесной массы, усиленный электрический сигнал, пропорциональный рассогласованию фактической и

20 заданной температур дефибрирования, преобразуют в сигнал, изменяющий температуру оборотной воды, подаваемой на спрыски дефибрерного камня, при неизменном ее расходе.

2. Устройство для автоматического регулирования температуры дефибрирования, содержащее последовательно соединенные главный дви гатель дефибрера, преобразователь мощности, блок преобразования сигнала, блок сравнения, усилитель мощности, ЗО сервопривод, регулирующий клапан и соединенный с блоком сравнения блок задания температуры, трубопровод оборотной воды, отличающееся тем, что оно имеет теплообменник, соединенный с паропроводом и трубопроводом оборотной воды, а

35 регулирующий клапан установлен на паропроводе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 403794, кл. D 21 В I/04, 1974.

1000504

Составитель В. Литвиновиц

Редактор С. Крупенина Техред И. Верес Корректор Ю.Макаренко

Заказ 1291/26 Тираж 382 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., n. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4