Устройство для автоматического регулирования температуры валков каландра

с- оли 7иа 1 цт 1 Оп НИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ и 546862 Союз Советских Социалистических.О 1 кцо с присоединением з сударс нные комнте 3) Приоригс света Министров СССРгс делагд изобретений(088.8) 1 стснь Ъ 0 15 02,77, Б Опублпкова и открытий Дата опубликования описания 24.03.77(72) Авторы изобретения Б,Шевченко, И, И, Цыгрик ьное конструкторское бю льник и В. С. Фурман(71) Заявитель олимерного машцнастроен е(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВАЛКОВ КАЛАНДРА И вает любойциркуляццопользуются чализация схериты и вес.стема, имеюдогреваемогтй контур рсителя для к раборежим ином етыре мы вх Эта схема обеспечи ты машины, однако, в ре каждого валка пс ходовых клапана и ре ле дает большие габа Известна также си лизовацный контур по теля и индивидуальнь охлаждаемого теплоцотрехеталитра носи дьяци о тепл цирк аждог Изобретение относится к области тепловой автоматики, в частности, к регулированшо теплового режима валков каландра, и может найти применение в вальцах, экструзионных и других машинах, предназначенных для переработки полимерных материалов.Известны системы поддержания заданной температуры валков каландра, в которых используется рециркуляция (выходящий из валка теплоноситель снова поступает в валок без дополнительного подогрева пли охлаждения)) ка (2.Нагрев теплоносителя (конденсата или масла) производится в общем теплообменникенагревателе путем подачи пара определенного давления, соответствующего определенной температуре. При разогреве валка теплоносцтель проходит по контуру; валок - теплообменнцкнагреватель - трехходовой клапан-насос. Прц достижении заданной температуры теплоносцотель проходит только по контуру рециркуляции, мш,уя теплообменнпкц: валок - два последовательных трехходовых клапана - насос, В случае превышения заданной температруы, 5 так как процесс переработки полимера в валках экзотермическцй, первый по ходу теплоносителя трехходовой клапан начинает изменять соотношение потоков теплоносителя (рециркуляционного ц охлажденного) через теп лообменнцк-холодильник, установленный параллельно основному контуру подачи теплоносителя в валок. Оба трехходовых клапана управляются пневматическими сигналами от прибора, получающего, в свою очередь, сцгна лы от двух датчиков температуры, установленных на подаче и на сливе теплоносителя из валка.Такая система автоматического регулирования температуры имеет ряд недостатков: на личие двух клапанов в контуре подачи теплоносителя в валок увеличивает инерционность системы, повышает гидравлическое сопротивление и мокет привести к гидравлической неустойчивости (перетокп потоков); нагрев ц ох лажденце теплоносителя в теплообменнцках(нагревателе ц холодильнике) производится без регулирования ц без регулирующих клапанов, что снижает точность поддержания температуры, а также вызывает больший расход 30 тепловых агентов (пара и воды); регулцрование не качественное, а количественное; замер температуры осуществляется датчиками температуры, установленными на подаче и на сливе теплоносителя из валка, что является косвенным способом измерения температуры валка и вносит определенную погрешность, снижая тем самым точность регулирования температуры.1 аиоолее близким техническим решением является устройство для автоматического регулирования температуры каландра, содержащее централизованный контур подогрева теплоносителя, состоящий пз теплообменника-нагревателя и регулирующего клапана пара, индивидуальный контур подачи теплоносителя на каждый валок, состоящий из теплообменннкахолодильника, регулирующего клапана холодной воды и трехходового клапана-смесителя, датчика температуры поверхности валков каландра и теплоносителя и блок управления.Описанная схема также имеет ряд недостатков: теплообменник-нагреватель и теплообменник-холодильник установлены последовательно, что приводит к увеличению инерционности системы и, даже при установившемся режиме, к неоправданным дополнительным затратам энергоресурсов; отсутствие регулирующего клапана подачи охлаждающей воды в теплообменник-холодильник не позволяет производить индивидуальную для каждого валка каландра подрегулировку температуры теплоносителя, что указывает на непригодность использования данного схемного решения для регулирования температуры валков каландра; также как и в описанном выше устройстве применяется косвенный способ измерения и регулирования температуры объекта - датчик температуры установлен на выходе теплоносителя из оросительной камеры, вследствие чего увеличивается инерционность системы и снижается точность регулирования температуры воздуха.Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик, т. е. снижение энергозатрат и повышение точности регулирования устройства.Зто достигается тем, что в предлагаемом устройстве датчики температуры поверхности и температуры теплоносителя наиболее горячего валка через блок управления связаны с установленным последовательно с теплообменником-холодильником трехходовым клапаном смесителем и с регулирующими клапанами холодной воды и пара, а датчики температуры поверхности и температуры теплоносителя других валков через блок управления связаны с соответствующими трехходовыми клапанами- смесителями и клапанами холодной воды.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Схема включает в себя объект регулирования 1 (валки каландра); циркуляционный насос 2, подающий теплоноситель в валок; трех- ходовой клапан-смеситель 3, смешпвающий потоки теплоносителей двух контуров циркуля 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ции (централизованного и индивидуального) в требуемом соотношении; индивидуальный для каждого валка поверхностный теплообменникхолодильник 4, в котором теплоноситель охлаждается холодной водой; общий для всех валков теплообменник-нагреватель 5, в котором теплоноситель нагревается паром; регулирующие клапаны 6 и 7, осуществляющие регулирование подачи пара н воды в соответствующие теплообменники; датчик 8 температуры поверхности валка, сигнал от которого поступает на потенцпометр 9; датчик 10 температуры теплоносителя на сливе из валка, подающий сигнал на потенциометр 11; прибор алгебраического суммирования 12 сигналов, поступающих от потенциометров,Регулирование температуры валков каландра производится путем регулирования температуры теплоносителя, проходящего через валок, и ее коррекции по температуре валка. Регулирование и коррекция температуры теплоносителя, подаваемого насосом 2 в валок 1 осуществляется с помощью смесительного клапана 3 путем изменения соотношения потоков теплоносителей из централизованного и индивидуального контуров и управляемого пневматическим сигналом блока управления 13, включающего в себя потенциометры 9 и 11 с нзодромными и регулирующими устройствами и прибор алгебраического суммирования сигналов 12,В режиме разогрева клапан 6 и проходное сечение вертикального патрубка смесительного клапана 3 открыты, а клапан 7 закрыт,Теплоноситель циркулирует по контуру; валок 1 - централизованный теплообменник-нагреватель 5 - клапан-смесптель 3 - насос 2. Чем ближе температура наиболее горячего валка к заданной, тем больший пневматический сигнал поступает на клапаны 3, 6 и , следовательно, тем большая доля теплоносителя из валка идет на рециркуляцию по контуру: валок 1 - теплоооменник-холодильник 4 - клапан-смеситель 3 - насос 2, а меньшая доля - через теплообменник-нагреватель 5 по централизованному контуру.При установившемся тепловом режиме наиболее горячего валка теплоноситель циркулирует только по рециркуляционному контуру. В режиме охлаждения при перегреве клапан пара 6 полностью закрыт, а клапан охлаждающей воды 7 открыт. Теплоноситель из валка также циркулирует по рециркуляционно му контуру.Для остальных валков каландра работа схемы аналогична, но без выдачи управляющего сигнала на клапан пара 6 от соответствующих блоков управления.Таким образом, данная система регулирования с общим теплообменником-нагревателем и индивидуальными теплообменниками-холодильниками для каждого валка каландра позволяет работать как в режиме охлаждения, так и в режиме нагрева, за счет изменения соотношения количества теплоносителя, идущегона рециркуляцию и в общий теплообменникнагреватель. Причем в обоих режимах преимущественно используется рециркуляционный контур, что указывает на получение экономического эффекта по энергоресурсам.Проведенные опытно-промышленные испытания в системах автоматического регулирования валков каландра датчиков температуры поверхности валков показали, что точность поддержания температуры валков повысилась с +-5 С до .+2 С, что указывает на перспективность использования данного устройства на полимерном оборудовании, в бумажной промышленности, а также в листовой холодной прокатке для повышения качества получаемой продукции.Формула изобретенияУстройство для автоматического регулирования температуры валков каландра, содержащее централизованный контур подогрева теплоносителя, состоящий из теплообменника-нагревателя и регулирующего клапана пара, индивидуальный контур подачи теплоносителя на каждый валок, состоящий из теплообменника-холодильника, регулирующего клапана холодной воды и трехходового клапана смесителя, датчика температуры поверхности валков каландра и теплоносителя и блок управления, отл и ч а ю щ ее ся тем, что, с целью по 5 вышения эксплуатационных характеристик иточности регулирования устройства, в нем датчики температуры поверхности и температурытеплоносителя наиболее горячего валка черезблок управления связаны с установленным по 10 следовательно с теплообменником-холодильником трехходовым клапаном-смесителем и срегулирующими клапанами холодной воды ипара, а датчики температуры поверхности итемпературы теплоносителя других валков че 15 рез блок управления связаны с соответствующими трехходовыми клапанами-смесителями иклапанами холодной воды.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;20 1. Лвторское свидетельство СССР249806,М. Кл. С 05 Р опубл. 1967 г.2. Система регулирования и привод в каландргх.Ж. Гессон РСФСР, 50, 7 - 8,1973 г.3. Применение автоматического регулирова 25 ния в промышленности В. Стрейц, 1960 г.,стр. 132,