Способ управления процессом сушки полимерных материалов в червячной машине

Союз Советскик Социалистические РеспубликИДЕ ТЕЛЬ СТВ АВТОРСКОМ т. свид-ву -1) Дополнительн(22) Заявлено 17 с присоединением 0 В 9/18 Гееударетгнный кемите 23) Прио Бюллетень Меисания 28.08.81 53) УДК 621 9Опубликовано 23.0 делам изобретений Дат и отк мтии ликован А. ИБлохи ьев В. Бронфенбренер,Прудовский, В. И.В. И, Васил ов,А. ГЯ 72 Авто зобретения Заяви(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЧЕРВЯЧНОЙ МАШИ строе- и моеской алов, иэтинию, п жет б сушке таких лен, цИзсушки машин частот симост де маш ессом ячной вании зави- выхоны.обретение относится к машинореимущественно химическому,ыть использовано при терм ичразличных полимерных материкак синтетические каучуки, поеллюлоза,вестен способ управления процполимерных материалов в черве, заключающийся в регулироы вращения червячного вала ви от температуры материала наины 11. Недостатком известного способ является малая надежность машины, связанная с тем, что частота вращения червячного вала изменяется в зависимости от температуры материала, которая не является показателем наличия перемещения материала в машине и изменяется в этом случае только с большим запаздыванием, что приводит либо к местному перегреву материала, либо к переполнению машины и ее забивке,Цель изобретения - повышение производительности и надежности путем предотвращения перегрева материала и забивки машиЭта цель достигается тем, что согласноспособу управления процессом сушки полимерных материалов в червячной машине, заключающемуся в регулировании частоты вращения червячного вала в зависимости от температуры материала на выходе, дополнительно регулируют частоту вращения червячного вала по величине осевой составляющей скорости движения материала в машине так, что, если при определенной температуре величина осевой составляющей скорос- О .ти движения материала выше расчетной, тоастоту вращения вала увеличивают, а если ниже, то уменьшают. Величину осевой составляющей скорости определяют по давлению материала в машине и по моменту сопротивления на валу машины.Б На чертеже приведена схема управленияпроцессом сушки полимерных материалов,В червячной машине 1 происходит процесс сушки полимерных материалов, поступающих в загрузочную воронку. По мере подвижения материал интенсивно перемешиЗт вается, уплотняется и разогревается поддействием трения материала о поверхность червяка и цилиндра и внутреннего трения в материале. Разогретый до заданной тем 856853пературы материал выдавливается через выгрузное устройство в зону меньшего давления, где влага за счет запасенного в материале и жидкости тепла испаряется, а сухой материал поступает на дальнейшую обработку.5Температура материала на выходе из машины измеряется с помощью датчика 2. Сигнал, пропорциональный температуре, поступает на вход регулятора 3, выход которого воздействует на исполнительный орган 4 дви1 о гателя 5, изменяющий частоту вращения червяка, Величина осевой составляющей ско 15 поступает на вход регулятора 7, выход которого связан с минусовым входом сумматора 8. Плюсовой вход сумматора 8 связан с задатчиком 9 температуры, а выход - с задающим входом регулятора 3. Позиция 10 -го датчик момента сопротивления на валу машины.Система управления работает следующим образом. рости движения материала в машине, показателем которой является давление материала на выходе, измеряется с помощью датчика 6, Сигнал, пропорциональный давлению,В случае перемещения материала его давление на выходе машины выше заданного, поэтому на выходе регулятора 7 и на минусовом входе сумматора 8 сигнал отсутствует. В этом случае в задающий вход регулятора 3 поступает через сумматор 8 сигнал, устанавливаемый задатчиком 9 температуры. Регулятор 3, стремясь обеспечить заданное значение, устанавливает с помощью исполнительного органа 4 двигателя 5 необходимую частоту вращения червячного вала.Когда материал не перемещается, давление его.на выходе резко падает. На выходе регулятора 7 и минусовом входе сумматора 8 появляется сигнал, при этом в задающий вход регулятора 3 поступает сигнал, равный разности сигналов от задатчика 8 температуры и регулятора 7. Регулятор 3, стремясь обеспечить новое уменьшенное задание, уменьшает с помощью исполнительного органа 4 двигателя 5 частоту вращения червячного вала. Уменьшение частоты вращения червячного вала приводит к увеличению величины поверхности сцепления материала с корпусом машины и, как следствие, к восстановлению перемещения материала к выходу, По окончании переходного процесса выходное давление становится выше заданного, сигнал на выходе регулятора 7 и минусовом входе сумматора 8 отсутствует, в задающий вход регулятора 3 поступает сигнал только от задатчика 8 температуры, а частота вращения червяка устанавливается в соответствии с требованиями процесса сушки, обеспечивая заданную температуру. Система управления работает аналогичноесли вместо датчика 6 давления на выходе 25 30 35 40 45 50 55 машины использовать датчик 10 момента сопротивления на валу машины, связанный с регулятором 7.Пример. При переработке каучука СКД для получения влажности менее 0,5 О/, необходимо при производительности 8 т/ч обеспечить следующие значения технологических параметров:Температура каучука на входе, С 85 Содержание влаги на входе о/о 12 Температура каучука перед выгрузным устройством, С 170 Частота вращения червячного вала, об/мин 120 Давление каучука перед выгрузным устройством, мПа 7,5 Момент сопротивления на валу машины, Н м 5750 Величина площади поверхности сцепления каучука с корпусом машины, мф 2,4При уменьшении производительности до 3,5 т/ч величина площади поверхности сцепления каучука с корпусом машины уменьшается до 0,72 м 2, баланс сил нарушается и материал не перемещается, при этом давление сразу падает до 0,8 мПа, а момент до 600 Н мВ этом случае при управлении процессом по известному способу температура в течение 1,5 мин не изменяется, а потом резко возрастает до 192 С, что приводит к резкому снижению частоты вращения. В результате происходит забивка машины и, как следствие, остановка всей линии. При управлении процессом предлагаемым способом уменьшение давления или момента проводит к уменьшению разности между сигналами температуры и скорости, что вызывает быстрое уменьшение частоты вращения с 210 до 110 об/мин. Величина площади поверхности сцепления материала с корпусом машины при этом возростает до 1,6 м 2, что приводит к восстановлению движения материала к машине. По окончании переходного процесса давление возрастает до 4,0 мПа, момент до 2400 Н м частота вращения до 160 об/мин, а температура практически не изменяется.Таким образом, предлагаемый способ управления обеспечивает оптимальныи температурный режим процесса и предотвращает переполнение машины и ее забивку. Экономический эффект от изобретения определяется сокращением простоя оборудования и затрат на его чистку.Формула изобретения1. Способ управления процессом сушкиполимерных материалов в червячной машине, заключающийся в регулировании час856853 тоты вращения червячного вала в зависимости от температуры материала на выходе машины, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности, дополнительно регулируют частоту вращения червячного вала по величине осевой составляющей скорости движения материала в машине так, что, если при определенной температуре величина осевой составляющей скорости движения материала выше расчетной, то частоту вращения вала увеличивают, а если ниже, то уменьшают. 62. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину осевой составляющей скорости определяют по давлению материала в машине,3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что величину осевой составляющей скорости определяют по моменту сопротивления на валу машины,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР10484094, кл. В 30 В 9/18, 3.05.73.Составител Техред А. БТираж 742ВНИИПИ Государствепо делам нзобрет 113035, Москва, Ж - 35, лиал ППП Патент, г. Э. Кузнецойкас Под нного комитета С ений и открытий Раушская наб.,Ужгород, ул. Про