Система для автоматического регулирования расхода синтетической смолы в производстве минераловатных плит

 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, может быть использовано в производстве минераловатных плит на синтетическом связующем, позволяет повысить точность регулирования. Система содержит исполнительные устройства 1 и 2 на трубопроводах подачи воды и смолы, логический блок 3, который включает таймер 4, блок 5 памяти, блок 6 сравнения, блок 7 вычисления количества связующего в сформированном минераловатном ковре, задатчик 8 величины плотности раствора синтетического связующего, блок 9 сравнения, блок 10 вычисления количества корректирующей добавки воды, задатчик 11 величины плотности раствора синтетического связующего, блок 12 вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, , блок 13 сравнения, блок 14 вычисления количества корректирующей добавки смолы, сигнальный блок 15, измеритель 16, преобразователь 17 влажности в электрический сигнал, преобразователь 18 прочности в электри (Л 00 Од со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1369900 А 1 (511 4 В 28 В 17/00 G 05 D 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4148085/29-33 (22) 18.11.86 .(46) 30.01.88. Бюл. У 4 (71) Уральский научно-исследовательский и проектный институт строительных материалов (72) Н. В. Лахтина и В. К. Широкородюк (53) 691. 6 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 717014, кл. С 04 В 43/02, 1976

Авторское свидетельство СССР

11 914542, кл. С 04 В 43/02, 1980, Гуринович И. В. и др, Автоматизация процессов производства минераловатных иэделий. — Строительные материалы, 1984, 11 11, с. 16. (54) СИСТЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕ-.

ГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА СИНТЕТИЧЕСКОЙ

СМОЛЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ MHHEPAJIOBATHbK

ПЛИТ (57) Изобретение относится к промыш-. ленности строительных материалов, мо" жет быть использовано в производстве минераловатных плит на синтетическом связующем, позволяет повысить точность регулирования, Система содержит исполнительные устройства 1 и 2 на трубопроводах подачи воды и смолы, логический блок 3, который включает таймер 4, блок 5 памяти, блок 6 сравнения, блок 7 вычисления количества связующего в сформированном минераловатном ковре, задатчик 8 величины плотности раствора синтетического связующего, блок 9 сравнения, блок 10 вычисления количества корректирующей добавки воды, эадатчик

11 величины плотности раствора синтетического связующего, блок 12 вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, блок 13 сравнения, блок 14 вычисления количества корректирующей до" бавки смолы, сигнальный блок 15, измеритель 16, преобразователь 17 влажности в электрический сигнал, преобразователь 18 прочности в электри1369900 ческий сигнал, измеритель 19, плотНомер 20 раствора синтетического свя зующего, уровнемер 21 раствора синтетического связующего ° Система такЖе содержит расходную емкость с труИзобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве минераловатных плит на синтетическом связующем.

Цель изобретения — повышение точности регулирования.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема линии для производства минераловатных плит с устройством для автоматического регулирования расхода синтетической смолы в производстве минераловатных плит.

Система содержит исполнительные устройства 1 и 2 на трубопроводах подачи воды и смолы, логический блок

3, который включает таймер 4, блок

5 памяти, блок 6 сравнения, блок 7 вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, задатчик 8 величины плотности раствора синтетического связующего, блок

9 сравнения, блок 10 вычисления количества корректирующей добавки воды, задатчик 11 величины плотности раствора синтетического связующего, блок 12 вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, блок 13 сравнения, блок 14 вычисления количества корректирующей добавки смолы, сигналь" ный блок 15, измеритель 16, преобразователь 17 влажности в электрический сигнал, преобразователь 18 прочности в электрический сигнал, измеритель 19, плотномер 20 раствора синтетического связующего, уровнемер 21 раствора синтетического связующего. Система также содержит расходную емкость 22 с трубопроводами

23 и 24, смеситель 25, узел 26 формования и вакуумобезвоживания, узел

27 термообработки, узел 28 разделки бопроводами, смеситель, узел формования и вакуумобезвоживания, узел термообработки, узел разделки ковра на изделия и транспортер. I з.п ° ф-лы, 2 ил, ковра на издеЛия и транспортер

29.

Система работает следующим обра5 зом, В расходную емкость 22 через трубопроводы 23 и 24 непрерывно подаются вода и синтетическая смола соответственно. Расход воды и смолы ре10 гулируется исполнительными устройствами 1 и 2. Плотность раствора синтетического связующего замеряется плотномером 20 и выдается на вторые входы двух задатчиков плотности раст"

15 вора синтетического связующего 8 и

1f. Количество раствора синтетического связующего в расходной емкости

22 замеряется уровнемером 21 и подается на вторые входы двух блоков

20 10 и 14 .вычисления количества корректирующей добавки воды и смолы соответственно. Получаемый раствор синтетического связующего плотностью

1,03-1,04 г/смЗ из расходной ем25 кости 22 по трубопроводу 23 непрерывно подается в смеситель 25. По наклонному транспортеру 29 в смеситель 25 непрерывно поступает минеральная вата. Получаемая в смесите30 ле 25 гидромасса с твердо-жидким отношением 1/20"1/25 поступает на узел 26 формования и вакуумобеэвоживания, где сформованный минераловатный ковер обезвоживается пу-.

35 тем вакуумирования до влажности 5070Х, Влажность сформованного минераловатного ковра после узла вакуумобезвоживания контролируется преобразователем 17 и через измеритель

40 16 влажности подается на вторые входы двух блоков 7 и 12 вычисления ко" личества связующего в сформованном минераловатном ковре.

Далее сформованный минераловатный

45 ковер поступает на узел 27 термообра1369900 ботки, где путем прососа через ковер теплоносителя с температурой 170220 С производится сушка ковра и отверждение связующего. Прочность отвержденного минераловатного ковра после узла 27 термообработки контролируется преобразователем 18 проч" ности и через измеритель 19 поступает на вход первого блока 6 сравнения. 10

Далее сформованный минераловатный ковер поступает на узел 28 разделки ковра на изделия °

Работа логического блока 5 основана на сравнении замеряемой проч- 15 ности отвержденного минераловатного ковра R с нормативной К„. В зависимости от результата сравнения выдается сигнал об уменьшении или увеличении плотности раствора синтети- 20 ческого связующего в расходной емкости 22 или сигнал об остановке производства плит, Для реализации этой задачи на выход первого блока 6 сравнения от измерителя 19 прочности 25 отвержденного минераловатного ковра выдается величина прочности минераловатного ковра К . При условии

К 7 R„, т.е. прй выпуске ковра с прочностью больше нормативной, на 30 первый вход первоro задатчика 8 плотности подается команда об уменьшении действующей плотности раствора связующего р. на заданную величину 4, Работа задатчика 8 плотности опре- З5 деляется следующим выражением: р.-1

= р. — 4g, где р. — величина расчетной

1 1 плотности раствора связующего, Последняя подается на первый вход первого блока 7 вычисления количества 40 смолы в сформованном минераловатном ковре. На второй вход этого блока подается величина влажности сформаванного минераловатного ковра \1, от измерителя 16. Блок 7 вычисления ко- 45 личества смолы в сформованном минераловатном ковре 7 предназначен для определения расчетного содержания смолы С. в ковре

С,.=К(р,, p,, p, W,×,.), г" Р,,„ де " p — величины плотностей соответственно воды, смолы и раствора связующего, г/см

Ъ.

Ы " содержание сухого вещества в смоле, 7 ю — индекс, соотве I (гвующий моменту времени замера преобразователем 17 влажности к-ой части ковра, мин; — индекс, соответствующий моменту времени замера преобразователем 18 прочности к-ой части ковра, мин;

1 = + „у ° где M. — влажность минераловатного

1 ковра, X

1 — длина ковра между преобразователями влажности 17 и прочности 18, м;

V — скорость движения ковра, м/мин, Величина расчетного количества смолы С. подается на вход второго блока 9 сравнения, который предназ1 начен для сравнения расчетного количества смолы С . с нормативным С ц, 3

При содержании смолы С больше норJ мативного Сц, т.е ° при выполнении условия С - 7 С„, на третий вход первого задатчика 8 плотности выдается сигнал о снижении плотности еще на один шаг 4р, При содержании смолы в пределах нормы, т.е. при выполнении условия С С„, на первый вход блока 10 вычисления количества корректирующей добавки воды выдается расчетная плотность раствора связующего

Расчет количества корректирующей добавки В ведется по формуле

B = f(pb, p., о1, V>), где у — величина плотности воb ды, кг/см

3.

p. — величины соответственно

1 эамеряемой и расчетной плотностей раствора связующего, г/смЗ;

V, - количества раствора связующего с плотностью о, 1 в расходной емкости 22.

В результате логико-вычислительных операций на выход блока 10 выдается расчетное количество воды В, которое необходимо добавить в расходную емкость 22, чтобы уменьшить плотность раствора синтетического связующего с

6 ной плотности раствора связующего р, ! и о количестве воды В, .которое необходимо ввести в раствор связующего для уменьшения плотности раствора связующего до расчетной плотности р

При условии R с К и С с С на вын 1 н ходы логического блока 5 выдаются данные о расчетной плотности раст10 вора связующего р и о количестве

1 смолы, которое необходимо ввести в раствор связующего для увеличения плотности раствора связующего до расчетной плотности

15 При условии R R è С . 7 С„ на ,. ) выход логического блока 5 выдается команда на включение сигнализирующего устройства 15.

Работа устройства Блок 6 К) 7 Кн

20 блок 8 ) = p. — д р ; блок 11 (,. +6 ; блокй 7 и 12: (й — Р Рсм " (p;-,)p.. (p,.-p;) p, "

25 блок 9 С 7 С41 блок 13 С - 7у Сну блок 10 е -р.

В = - — — - V р — р. 1

30 блок 14

Р) -Р— — — — V

pc pi

СМ.

R н

35 1

CM = f(p, p., p,, V,.).

В результате вычислений на выход блока 14 выдается расчетное количество смолы, которое необходимо добавить в расходную емкость 22 для того, чтобы плотность раствора связующего увеличилась с величины р. до величины р.. Это количество смолы вво! 1 дится при помощи исполнительного устройства 2 на трубопроводе 21 подачи смолы. 50

При содержании в ковре расчетного количества смолы С больше норма

1 тивного, т.е. при выполнении условия С 7 Сн, первый выход третьего блока 13 сравнения включает сигнализирующее устройство 15.

Таким образом, при условии

Г 7. К и С с С на выход логическо"н j - н .ro блока 5 выдаются данные о расчетpcs

ВР

С. С

6 13 величины р. до величины р., Это коР

i! личество воды вводится при помощи исполнительного устройства 1 на тру" бопроводе 23 подачи воды.

При величине прочности отвержденного минераловатного ковра К меньше нормативной R„, т,е. при условии

R 1 с R„, на первый вход второго задатчика 11 плотности поступает сигнал об увеличении действующей плотности раствора связующего р, на заО. данную величину я р . Работа задатчика 11 плотности определяется следующим выражением: р. = p,. + лр . ВелиJ

Чина расчетной плотности раствора

Связующего у подается на первый )

Вход второго блока 12 вычисления количества смолы в сформованном мйнераловатном ковре. На второй вход зтого блока подается величина влаж1 ности сформованного минераловатного

1совра И; от измерителя 16. Работа блока 12 аналогична работе блока 7, Величина расчетного количества смолы (Й1) подается на вход третьего блока 13 сравнения. Работа последнего аналогична блоку 9 сравнения, При содержании в ковре расчетного количества смолы С, меньше нормативного

С„, т.е, при вйполнении условия

С с С, на первый вход блока 14 вы- н числения количества корректирующей обавки смолы выдается величина рас, етной плотности раствора связующе го

Расчет количества корректирующей добавки смолы ведется по формуле соответственно действи" тельная и нормативная прочность минераловатных плит, кгс/см

2. плотность раствора синтетического связующего соответственно замеряемая и расчетная, г/см ; плотность воды и синтетической смолы, г/см заданная величина изменения плотности раствора синтетического связующего, г/см содержание сухого ве" щества в синтетической смоле, %; расчетное и нормативное содержание синтетической смолы в плите, %;. влажность минераловатного ковра перед термообработкой, %; количество раствора синтетического связую00

На входы блока подаются следующие величины: на вторые входы блоков 8 и 11 - p, = 1,04 г/см ; на вторые вхо3, ды блоков 7 и 12 — W,-=70 .; на вход блока 6 — R ° 1,4 кгс/cM на вторые входы блоков 10 и 14 — V = 4 м

Работа логического блока.

1,4 кгс/cM 1,0 кгс/см ; Да

1 2 — 1,04-0,01 = 1,03 (г/см ); (1д03 — 1 01 х 50

3 (1,03-1,0) х l, 2+ (1, 2-1,03) х1,0

6, 1Х ф 10, Нет

1 04 — 1 03 э

В=- — — — — х4= 1 (м).

1 1,04 — 1,0

1 шаг

2 шаг

3 шаг

4 шаг

5 шаг

На выход блока 10 выдается рас- синтетического связующего с плотно-, четное количество воды, равное 1 м, стью 1,05 г/см>, При этом в опера.3 которое подается по трубопроводу в 40 тивную память логического блока занорасходную емкость 22. сятся следующие данные: р =1,3 г/смз;

Пример 2. Берут синтетичес- р = 1,0 г/см ; Ы= 60Х; R„=Q,01 г/см; кую карбамидную смолу с плотностью др = 1,0 кгс/см ; C 10, 1,3 г/см и содержанием сухого ве- На входы блока подаются следующие щества 60Х. Влажность минераловатно- 4 данные: на вторые входы блоков 8 и го ковра перед термообработкой 50Х. 11 — f,. = 1,05 г/смэ; на вторые входы

Прочность минераловатного ковра пос- блоков 7 и 12 W;= 50 ; на вход блоле термообработки 0,9 кгс/см . На ка 6 — R j 0,9 кгс/см ; на вторые момент измерения прочности в расход- входы блоков 10 и 14 — V .= 6 м э 1 цой емкости имеется 6 м раствора Работа вычислительного блока, 1 шаг (О, 9 3 l, 0) кгс/см ; Нет

2 шаг g.= 1,05 + 0,01 = 1,06 (г/см )

3 С (1,06-1,0) х1,3+(1,3-1,06) х1,0

4 шаг 7,36 > 10 ; Нет

1 06 - 1 05

5 шаг СМ = - - — — — > — х 6 = 0,048 (м ) ..

1,3 — 1,05

13699 щего в расходной емкости, м

3.

В CM - количество воды и смо1 э лы, которое необходимо добавить в расходную емкость для изменения (уменьшения или увели« чения) плотности раствора синтетического свя- 10 зующего на заданную величину, м — индекс времени, соответствующий моменту замера влажности конкретной 15 к-ой части минераловатного ковра (i=1,2,3); — индекс времени, соответствующий моменту замера прочности к-ой 20 части минераловатного ковра после термообработки (j=l 2,3).

Пример 1. Растворяют синтетическую смолу, например фенолоспирты, с плотностью 1,2 г/см и содерф жанием сухого вещества 50Х в водопроводной воде с плотностью 1,0 г/см и получают раствор синтЕтического связующего в количестве 5 м в расэ ходной емкости. На основе полученного раствора синтетического свяэующего известным способом, например из гидромассы, формуют минераловатный ковер с влажностью 70Х и подвергают его термообработке. Полученный минераловатный ковер после.термообработки имеет прочность при сжатии

1,4 кгс/см . На временный момент измерения прочности в расходной емкости имеется 4 см раствора синтети3 ческой смолы плотностью-l,04 г/см

В оперативную память логического блока заносятся следующие данные: э. см

1,2 г/см; р = 1,0 г/см ; a(=50 ; ар= 0,01 г/см ; R„= 1,0 г/см; С„=

=10 .

9.

1369900

Пример 3. Данный пример анаЛогичен предыдущему и отличается от него тем, что влажность минераловат- 10

1 шаг (О 9 Ф 1,0) кгс/см Нет

2 mar р.= 1,05+0,01 = 1,06 (г/см )

1

0 01 (1т06" 1,0)х1 3х 0 х 75 = 11 04 (1,06-1,0) х1, 3+ (1, 3-1,06) х1, 0

4 шаг,(11 04 >i 10), Да низмами подачи воды и смолы.

25 2.Система по п.1,о т л и ч а ющ а я с я тем, что логический блок состоит из таймера, блока памяти, двух задатчиков величины плотности раствора синтетического связующего, 30 двух блоков вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, блока вычисления количества корректирующей добавки во1 ды, блока вычисления количества корректирующей добавки смолы и трех блоков сравнения, причем первый вход первого блока сравнения является третьим. входом логического блока, второй вход первого блока сравнения

4р подключен к первому выходу блока памяти, первый выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого задатчика величины плотности раствора синтетического связующего, 4 второй выход первого блока сравнения подключен к первому входу второго задатчика величины плотности раствора синтетического связующего, вторые входы этих задатчиков объединены и являются вторым входом логического блока, третьи входы этих задатчиков объединены и подключены к второму выходу блока памяти, первый выход второго блока сравнения подключен к четвертому входу первого задатчика, выход которого соединен с первым входом первого блока вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, выход которого

На выход блока 14 выдается расчетное количество синтетической смолы, равное 0,048 м, которое подается

1ro трубопроводу в расходную емкость

22.

На первый выход блока 13 выдается сигнал на сигнализирующее устройство 15 о необходимости прекращения технологического процесса с целью исключения перерасхода синтетической смолы.

Предлагаемая система позволяет снизить расход синтетической смолы путем уменьшения ее расхода при превышении требуемой прочности выпускаемых плит и исключения возможности изготовления плит с прочностью ниже требуемой, Формула изобретения

1. Система для автоматического регулирования расхода синтетической смолы в производстве минераловатных плит, содержащая преобразователь влажности в электрический сигнал, ( подключенный к входу первого измерителя, плотномер и уровнемер раствора синтетического связующего, и исполнительные механизмы подачи воды и смолы,.отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, она снабжена преобразователем прочности в электрический сигнал, вторым измерителем, сигнальным устройством и логическим блоком„ причем уровнемер подключен к первому входу логического блока, второй вход которогб соединен с плотномером, второй измеритель подключен к третьему входу логического блока, четвертый вход которого соединен с первым измерителем, сигнальное устройство подключено к первому ного ковра перед термообработкой равна 75 .. При этом на входы блока подаются следующие данные: на вторые входы блоков 8 и 11 — р, =1,05 г/см ; на вторые входы блоков 7 и 12 — 11;=

=75 ; на вход блока 6 — R =0,9 кгс/см ; на вторые входы блоков 10 и 14

V.= 6 м

Работа вычислительного блока ° выходу логического блока, второй и третьи выходы которого соединены соответстВенно с исполнительными меха1369900!

Составитель А. Кузнецов

Хехред И.Ходанич

Корректор M. Демчик

Редактор С. Лисина

Подписное

Заказ 345/11 Тираж 528

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )1|-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул ° Проектная, 4 соединен с первым входом второго блока сравнения, второй выход которого соединен с первым входом блока вычисления количества корректирующей добавки воды, выход которого является вторым выходом логического блока, первый выход третьего блока сравнения является первым выходом логического блока, второй выход третьего 1р блока сравнения подключен к первому входу блока вычисления количества корректирующей добавки смолы, вторые входы блоков вычисления количества корректирующей добавки воды и смолы 1б объединены и являются первым входом логического блока, третьи входы блоков вычисления количества корректирующей добавки воды и смолы объединены и подключены к третьему выходу 2р блока памяти, первый вход третьего блока сравнения соединен с выходом второго блока вычисления количества связующего в сформованном минераловатном ковре, первый вход которо" го соединен с выходом второго задатчика, вторые входы блоков вычисления

I количества связующего в сформованном минераловатном ковре и первый вход блока памяти объединены и являются четвертым входом логического блока, вторые входы второго и третьего блоков сравнения объединены и подключены к четвертому выходу блока памяти, выход блока вычисления количества корректирующей добавки смолы является третьим выходом логического блока, таймер подключен к второму входу блока памяти, третьи входы блоков вычисления количества связующего в сформованном . минераловатном ковре объединены и подключены к пятому выходу блока памяти. . Ю