Способ регулирования процесса экструзии

Союз СоветсиниСоцналистичесинкРеслублни ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл.С 08 С 63/22 6 05 0 21/00 ЬвударетвЬивмИ кемитет СССРае аеаам иэфбрвтеиий и вткрмтий(53) УДК 66.012- -52 088 8) Дата опубликования описания 08.06,81(72) Авторы изобретеии ец и В, П. Бас П. С(71) Заявител 54), СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ равл не м м ы всеи мпе при изменен ия иро известном способе что Изобретение относится к области автоматизации процессов переработкипластмасс и может быть использовано при переработке термопластов, резино" технических н. других материалов.Известен способ регулирования про. цесса экструзии в червячном экструдере, заключающийся в изменении температуры зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характе 10 ризующего расплав на выходе из экстРУдеРа 11 1.Канал, по которому течет расплав полимера в червячном экструдере, образован двумя приблизительна равйымн по площади поверхностями: внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью червяка, В известном способе управление физическими параметрами расплава осуществляют путем изменения температуры только одной из названных поверхностей, а именно поверхности цилиндра, при не" изменной температчпе дрчгой поверх(червяка), Очевидно, что упщее воздействие в этом случа ет быть максимально эффектив ак как оно достигается тольк верхности канала,Кроме того, стенка массивного цилиндра экструдера обладает значительной тепловой емкостью. Это обуславливает большое запаздывание вовремени между изменением уставки локального регулятора и достижениемтемпературой зоны нового заданногозначения. Иными словами канал управления параметрами расплава по известному способу обладает значительнойинерционностью, что не позволяет .обеспечить заданную точность стабилизациитемпературного режима экструдера.Целью изобретения является повыше"ние точности стабилизации температурного режима экструдера.Указанная цель достигается тем,83602 50 процесса экструзии в червячном экструдере, заключающемся в изменении температуры зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характеризующего расплав на выходе из экстру 5 дера, дополнительно изменяют температуру теплоносителя, подаваемого в червяк экструдера, одновременно с изменением указанных величин температуры зон цилиндра в зависимости, по край ней мере, от одного из упомянутых параметров, характеризующих расплав на выходе из экструдера.При этом в качестве параметра, характеризующего расплав на выходе из 15 экструдера, может быть использована температура и/или давление и/или вязкость расплава.На чертеже в качестве примера показана блок-схема системы регулирова ния, реализующей предлагаемый способ при использовании в качестве параметра, характеризующего расплав на вы- ходе экструдера, температуры расплава. 25В системе температуру расплава на выходе из экструдера 1 измеряют с помощью термопары 2, ее величину сравнивают с заданной и сигнал рассогласования подают на корректирующий ре гулятор 3. В соответствии с величиной и знаком рассогласования корректирующий регулятор 3 с помощью корректоров 4-7 изменяет уставки соответствующих регуляторов 8-11. 35 Регулятор 8 управляет клапаном 12, изменяя соотношение холодного и горячего теплоносителей, поступающих в смеситель 13, а, следовательно, и тем 40 пературу теплоносителя, подаваемого из смесителя 13 в трубку 14. Трубка 14 введена в цилиндрическую полость червяка 15 на всю его длину со стороны загрузочного бункера. Теплоноситель из трубки 14 подается непосредственно в конечный участок 16 червяка, где полимер находится в расплавленном состоянии. Возвратный канал для теплоносителя имеет кольцевое сечение, концентрически расположенное по отношению к трубке 14. Участок червяка, где происходит плавдение перерабатываемого материала, теплоиэолирован от теплоносителя. Теплоизоляция может быть осуществлена с помощью теплоизоляционной втулки 17, как показано на чертеже, либо путем применения червяка специальной кон 1фструкции. Необходимость теплоизоляции теплоносителя связана с тем, что изменение температуры червяка по всей его длине вызывает нежелательные изменения производительности экструдера.Регуляторы 9-11 посредством нагревательно-охлаждающих устройств 18- 20 управляют температурой соответствующих зон материального цилиндра 21. С помощью корректоров задаются коэффициенты связи между корректирующим регулятором 3 и регуляторами 8-11. Эти коэффициенты в общем случае различны, так как эффективность воздействия наг гревательно-охлаждающих устройств на физические параметры выходящего расплава зависит от геометрического расФположения зоны, а пределы изменения температуры теплоносителя, подаваемого в червяк 15, ограничиваются рядом технологических соображений. При изменении свойств сырья, температуры окружающей среды или по другим причинам температура расплава на выходе иэ экструдера 1 может превысить нор- . му. Это отклонение фиксируется термопарой 2, и сигнал рассогласования поступает к корректирующему регулятору 3, который с помощью корректоров 4-7 уменьшает уставки регуляторов 8-11, чем отрабатывает сигналы на одновременное снижение температуры в зонах материального цилиндра и температуры теплоносителя, подаваемого в конечный участок червяка. Благодаря малой тепловой емкости червяка и высокому значению коэффициента теплоотдачи от него к теллоноснтелю 1700-1 ОООВт/м грео 7" система начинает воздействовать на расплав практически мгновенно. Это . позволяет быстро и эффективно охладить;его до заданной температурыВ случае снижения температуры выходящего расплава ниже нормы корректирующий регулятор 3 отрабатывает сигналы на повышение температуры зон цилиндра и теплоносителя в червяке, что позволяет эффективно и равномерно нагреть расплав до требуемой температуры. В качестве параметра, характеризующего расплав на выходе из экструдера, может быть использована температура и/или давление и/или вязкость расплава.Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность стаИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 20 В 598047, кл. 6 05 О 24/02, 1975.Заказ 2824/ аж 530 Подписно ИП иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Лроектн 5 83 Ь 021 6билизации температурного режима экст- ции температурного режима экструдера,рудера, Снижение инерционности ка- изменяют температуру теплоносителя,нала управления физическими парамет- подаваемого в червяк экструдера, одрами расплава позволяет повысить точ- новременно с изменением указанных веность их поддержания и, как следст- .личин температуры зон цилиндра в завие, улучшить качество выпускаемых висимости, по крайней мере, от одноизделий и увеличить производительность го из упомянутых параметров, харакэкструдера, теризующих расплав на выходе из экструдера.2. Способ по и. 1, о т л и ч а юФормула изобретения щ и й с я тем, что н качестве параметра, характеризующего расплав на1. Способ регулирования процесса выходе из экструдера, используют тем"экструзии в червячном экструдере, пературу и/или давление и/или вяззаключающийся в изменении температуры 1 кость расплава,зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характеризующегорасплав на выходе из экструдера, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности стабилиза