Устройство для регулирования давления расплава в экструдере

 

Изобретение относится к средствам регулирования параметров химической аппаратуры. Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства за счет автоматизации вывода его на рабочий режим. Для этого устройство содержит датчик и задатчик давления. Они подключены к регулято .ру давления. Устройству содерж1 т датчик и задатчик частоты вращения исполнительного механизма. Они подключены к регулятору скорости и регулятору давления соответственно. Устройство содержит логический элемент, он выполнен в виде компаратора с положительной обратной связью и подключен первым входом к датчику давления, вторым входом - к датчику частоты вращения и регулятору скорости, а выходом - к исполнительному реле с контактом для перехода на режим стабилизации частоты вращения. Реле снабжено перекидным контактом. Устройство снабжено фильтром низкой частоты, Он подключен через перекидной кон такт к входу регулятора давления, а от выхода датчика давления - к входу задатчика давления, что обеспечивает автоматический вьшод экструдера на рабочий режим как в случае его пуска, так и после перерыва в подаче гранулята. 1 ил. (О (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР .ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 4157112/28 — 05 (22) 10 ° 11.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Научно-производственное объеди» нение по оборудованию для химических волокон (72) Д.В.Горбач и В.И.Мондрус (53) 678.057(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 755592, кл. В 29 С 47/92, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹- 1068904, кл. G 05 D 16/20, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ РАСПЛАВА В ЗКСТРУДЕРЕ (57) Изобретение относится к средствам регулирования параметров химической аппаратуры. Цель изобретения— повышение надежности работы устройства за счет автоматизации вывода его на рабочий режим. Для этого устройство содержит датчик и эадатчик давления. Они подключены к регулято(51) 1 В 29 С 47/92, G 05 Р 16/20.ру давления. Устройство содержит датчик и задатчик частоты вращения исполнительного механизма. Они подключены к регулятору скорости и регулятору давления соответственно. Устройство содержит логический элемент, он выполнен в виде компаратора с положительной обратной связью и подключен первым входом к датчику давления, вторым входом — к датчику частоты вращения и регулятору скорости, а выходом — к исполнительному реле с контактом для перехода на режим стабилизации частоты вращения. Реле снабжено перекидным контактом, Устройство снабжено фильтром низкой частоты.

Он подключен через перекидной кон такт к входу регулятора давления, а от выхода датчика давления — к входу задатчика давления, что обеспечивает автоматический вывод экструдера на рабочий режим как в случае его пуска, так и после перерыва в подаче гранулята. 1 ил. 1388309

Изобретение относится к средствам регулирования параметров химической аппаратуры, а именно к системам регулирования давления в экструдерах.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет автоматизации вывода его на рабочий режим.

На чертеже изображена принципиаль- 10 ная схема устройства для регулирования давления расплава в экструдере.

Устройство для регулирования давления расплава в экструдере содержит датчик 1 и задатчик 2 давления, подключенные к соответствующим входам регулятора 3 давления, датчик 4 и задатчик 5 частоты вращения исполнительного механизма, например червяка

6 экструдера 7, подключенные соответ- 20 ственно к соответствующим входам регулятора 8 скорости и регулятора 3 давления. Устройство содержит также логический элемент 9, подключенный первым входом к датчику 1 давления и регулятору 3 давления, вторым входом — к датчику 4 частоты вращения исполнительного механизма и регулятору 8 скорости, а выходом — к исполнительному реле 10 с контактом 11 30 для перехода на режим стабилизации частоты вращения исполнительного механизма. Устройство снабжено фильтром 12 низкой частоты, подключенным через перекидной контакт 13, которым снабжено исполнительное реле 10 к соответствующему входу регулятора 3 давления, а от выхода датчика 1 давления — к входу задатчика 2 давления.

Логический элемент 9 выполнен в виде 40 компаратора с положительной обратной связью. Датчик 4 частоты вращения выполнен в виде тахогенератора и установлен на валу двигателя 14, который через шестеренный редуктор 15 связан с исполнительным механизмом— червяком 6 экструдера 7, Для управления двигателем 14 устройство снабжено тиристорным преобразователем 16, связанным с регулятором 9 скорости.

Экструдер 7 снабжен бункером 17, тру-5О бопроводом 18, расплавопроводом 19.

Устройство работает следующим об" разом, При пуске установки напряжение датчика 1 давления остается равным нулю до заполнения рабочего объема экструдера 7 плавом. Напряжение вращающегося датчика 4 частоты вращения тахогенератора не равно нулю, следовательно, логический элемент 9, удерживается в состоянии нуля на выходе.

Катушка исполнительного реле 10 обесточена, и.его контакты 13 и 11 находятся в указанном на чертеже положении, Контакт 11 обеспечивает ручноЛ режим работы регулятора 3 давления.

В этом состоянии скорость вращения двигателя 14 устанавливается задатчиком частоты вращения и поддерживается регулятором 8 скорости. Из условия минимизации переходных процессов по давлению и температуре в процессе заполнения рабочего объема экструдера 7 эта скорость устанавливается небольшой. Увеличение давления в расплавопроводе 19 свидетельствует о степени заполнения рабочего объема экструдера 7.. Полностью заполненный экструдер 7 (как объект регулирования) с достаточной точностью поддерживает коэффициент передачи, выражаемый отношением выходного давления к частоте вращения исполнительного механизма — червяка 6. Коэффициент передачи для каждого конкретного экструдера известен, поэтому по достижении конкретного значения коэффициента можно судить о заполнении его рабочего объема плавом, Заполнение рабочего объема плавом фиксируется компаратором — логическим элементом

9, наладка которого сводится к подбору отношения номиналов резисторов

R 5, R 6. До срабатывания логического элемента. 9 на вход задания регулятора 3 давления поступает инвертированный фильтром 12 низкой частоты сигнал датчика 1 давления, поэтому (ввиду равенства сигналов датчика 1 и задатчика 2 давления) переключение на автоматический режим происходит безударно ° После переключения логического элемента 9 фильтр 12 низкой частоты плавно переводит задание давления к установленному задатчнком 2 давления. Для этой цели постоянная времени цепи R 4, С 1 выбирается достаточно большой, чтобы система регулирования успела отработать изменение задания на входе регулятора 3 давления.

Система выходит на рабочий режим автоматического поддерживания давления и может работать как угодно долго.

Прекращение подачи гранулята из бункера 17 может произойти вследствие

09 4

Фильтр 12 низкой частоты является составной частью формирователя сигнала задания по давлению и выполнен на операционном усилителе At Резисторы

R 1 и R 2, R 3 и R 4 имеют попарно одинаковые номиналы, следовательно, схема после переключения контакта 13 сохраняет прежний коэффициент передачи, равный единице.

Наличие конденсатора С1 позволяет производить плавное переключение входных источников сигнала. Выходной сигнал при этом переходит к своему новому значению по экспоненте с постоянной времени, зависящей от номинала резистора R 2 или R 4. Регулятор

8 скорости представляет собой ПИ-регулятор, В большинстве промышленных устройств для регулирования скорости двигателя. (например устройство БУ3509) регулятор 8 скорости объединен с тиристорным преобразователем 16 в единый блок. Логический элемент 9 выполнен по принципу сравнения входных токов через резисторы R 5, R 6 на операционном усилителе А2. Наличие диода D1 не позволяет выходному напряжению логического элемента 9 (который выполнен в виде компаратора с положительной обратной связью) принимать положительную полярность. Это устраняет положительную обратную связь за счет резисторов R 7, R 8 в момент сравнения входных сигналов. После переключения логического элемента 9 в отрицательную полярность на выходе указанная обратная связь создает гистерезис для обратного переключения.

Поскольку исполнительным элементом логического элемента 9 является реле 10, то в момент срабатывания логического элемента 9 переключают контакты 13 и 11. Датчик 4 частоты вращения установлен на валу, двигателя

14 и является датчиком частоты вращения червяка 6, поскольку двигатель

14 с червяком 6 жестко связаны через шестереHHbIH редуктор 15 Конструкция экструдера 7, бункера t7, трубопро-. вода 18 и расплавопровода 19 является традиционной и на принцип работы всего устройства не влияет.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает без участия оператора защиту экструдера и расплавопроводов от перегрузок в случае пре3 13883 залипания в трубопроводе 18, несвоевременного наполнения бункера 17 или по другим (случайным) причинам.

Следствием прекращения подачи гранулята является повышение оборо5 тов исполнительного механизма — червяка 6 экструдера 7 при понижении давления на его выходе. Увеличение отрицательного напряжения от датчика 4 частоты вращения при уменьшении положительного напряжения от датчика

1 давления приводит к срабатыванию логического элемента 9 с учетом положительной обратной связи (гистерезиса). Глубина положительной обратной связи зависит от соотношения резисторов R 7, R 8 и определяет степень выработки расплава из рабочЕго объема экструдера 7, при котором не- 20 обходимо переключать систему на режим стабилизирования скорости вращения исполнительного механизма — червяка

6 для предотвращения гидравлического удара в расплавопроводе 19 вследствие 25 появления гранулята в рабочем объеме экструдера 7. Переключение логического элемента 9 в нулевое состояние на выходе обесточивает обмотку исполнительного реле 10, которое переводит контакты 13 и 11 в указанное на чертеже положение. При этом регулятор 3 давления контактом 13 переводится в ручной режим работы и на его выходе устанавливается напряжение, опреде35 ляемое задатчиком 2 давления. Контакт

13 подключает на вход фильтра 12 низкой частоты напряжение датчика 1 давления, что подготавливает устройство к безударному переключению на авто- 4О матический режим по описанному принципу.

Регулятор 3 давления представляет собой ПИ-регулятор, предусматривающий работу в ручном и автоматическом ре- 4 жимах, а также переключение режимов с помощью внешнего контакта. Такими параметрами обладает промышленный регулятор РПА-Т, В этом случае в качестве задатчика 5 частоты вращения может быть использованы потенциометр ручного регулирования, предусмотренный конструкцией самого регулятора 3.

Входными сигналами для регулятора 3 давления являются сигналы датчика 1

55 давления и выходной сигнал фильтра

12 низкой частоты. Датчик 1 давления представляет собой преобразователь давления в электрический сигнал. кращения подачи гранулята. При этом

1388309

Формула из о6 ретения

Составитель В.Докучаева

Техред Л.Олийнык Корректор В.Бутяга

Редактор И.Рыбченко

Заказ,1540/22 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 оно отличается простотой конструкции, обеспечивает автоматический вывод экструдера на рабочий режим, как в случае его пуска, так и после перерыва в подаче гранулята, Это позволяет упростить обслуживание экструдеров, повысить устойчивость их работы, сократить время пуска и выхода на режим, число остановок, Устройство для регулирования давления расплава в экструдере, содержащее датчик и задатчик давления, подключенные к соответствующим входам регулятора давления, датчик и задатчик частоты вращения исполнительного механизма, подключенные соответственно к соответствующим входам регулятора скорости и регулятора давления, логический элемент, подключенный первым входом к датчику давления и регулятору давления, вторым входом — к датчику частоты вращения исполнительного механизма и регулятору скорости, а выходом — к исполнительному реле с контактом для перехода на режим стабилизации частоты вращения исполнительного механизма, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет автоматизации вывода его на рабочий режим, оно снабжено фильтром низкой частоты, подключенным через перекидной контакт, которым снабжено исполнительное реле, к соответствующему входу регулятора давления, а от выхода датчика давления — к входу

2р задатчика давления причем логичес кий элемент выполнен в виде компаратора с положительной обратной связью, 1