Устройство для регулирования давления расплава в экструдере

(19) 11) б ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВУ ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАИ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71),Всесоюзный научно-исследовательский институт машин для производства синтетических июлокон(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯДАВЛЕНИЯ РАСПЛАВА В ЭКСТРУДЕРЕ, содержащее датчик и задатчик давления,подключенные к соответствующимвходам регулятора давления, задатчикчастоты вращения исполнительного механизма, последовательно соединенные регулятор частоты вращения, к входукоторого подключен выход датчика частоты вращения исполнительного механизма, регулятор тока и датчик тока,выходом подключенный к второму входурегулятора тока, о т л и ч а ю щ е -,е с я тем, что, с целью повышениянадежности устройства, оно содержитпоследовательно соединенные элемент И, элемент памяти, реле времении исполнительное реле, выходы регуля.тора давления и задатчика частотывращения исполнительного механизмаподключены к входу регулятора частоты вращения через перекидной "контактисполнительного реле, причем первыйвход элемента И соединен с выходом Едатчика давления,. второй вход - свыходом датчика тока и с вторым входом элемента памяти, а третий вход -с выходом датчика частоты вращения Сисполнительного механизма.Изобретение относится к системам регулирования давления расплава в экструдерах, работающих н производстве химических нитей и волокон, и может быть использовано для регулиро" вания давления на других машинах, вы рабатывающих расплав из гранулята исходного продукта.Известно устройств, в котором для регулирования. давления расплава в экструдере применяется автоматичес кий регулятор, датчик и задатчик давления, а также приводной электродни.гатель Г 11.Однако в процессе работы экструдера требуется не всегда автоматичес кая стабилизация давления, В период пуска экструдера требуется режим работы со стабилизацией частоты вращения, после которого необходим плавный безударный переход на режим ав томатического регулирования давления. В случае самопроизвольного прекращения подачи гранулята требуется переключить устройство на пониженную час. тоту вращения, так как в противном случае последует авария. Устройство не.обеспечивает безударного переклюения с режима ручного управления на автоматический и наоборот. Оно также не обеспечивает защиту устройства и других объектов от аварии н30 случае самопроизвольного прекращения подачи гранулята. Следовательно, надежность этого устройства низка.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регулирования давлениярасплава в шнековом распланителеУ состоящее. из экструдера с системой автоматического рЕгулирования, которая содержит датчик и эадатчик данления, автоматический и ручной регуляторы, а также блок сравнения и переключатель режимов работы Г 23.Применение известного устройства дает возможность оператору произнес ти безударное переключение режимов работы, но все же не может предотвратить аварии в случае работы н автоматическом режиме при прекращении подачи гранулята. В известном устройстве отсутствует датчик потока гранулята, который будучи связан с переключателем режима работы мог бы произвести н случае прекращения подачи гранулята необходимое переключение электропривода шнека на малую частоту вращения и там самым предотвратить аварию, Отсутствие датчика потока гранулята снижает надежность устройства и влечет за собой значительные повреждения при прекращении подачи гранулята. ОСлучаи самопроизвольного прекращения подачи гранулята, особенно в производстве химических волокон, на блюдаются часто. Они вызваны повыше- нием гранулята, поверхностным статическим электрическим зарядом, наводимым при перемещении гранулята пневмотранспортом, неудовлетворительной конструкцией загрузочных бункеров,трубопроводон и загрузочных бункеров,а также, наличием пыли, образующейся при транспортировании гранулята. Все эти факторы способствуют образонанию комков и залипанию гранулята в бунке-. рах и трубопроводах. Применение вибраторон и различных механическихустройств, разрушающих комки и призванных предотвратить залипание гранулята, оказывается малоэффективным изза их неудонлетворйтельной конструкции, повышает уровень шумов на производстве, разрушает соединения трубопронодон и загрузочных бункеров,нарушает их герметичность и вызывает дополнительные расходы электроэнергии. Самопроизвольное прекращение подачи гранулята может быть длительным и кратковременным. При длительномпрекращении подачи гранулята происходит обрыв формируемых нитей, чтотребует повторной перезаправки рабочих мест, т.е. затраты дополнительного труда намотчиц. При кратковре" менном прекращении подачи (с периодом 1-2 мин ) возможен не только обрыв нитей, но и гидравлический удар нрасплавопроводе, влекущий за собойего разрыв или течи во фланцах исварных соединениях и повреждение датчиков давления.Датчик потока гранулята из-эа сложности конструкции и малой надежности до настоящего времени не нашел применения в устройствах регулирования давления на выходе экструдеров. Однако имеется возможность, используя уже имеющиеся в устройствах регулирования датчики частоты вращения шнека, тока двигателя и давления расплава, с помощью логического устройства получить информацию о прекращении подачи гранулята. В случае прекращения подачи гранулята можно избежать аварии только своевременным переключением .электропривода шнека на работу с пониженной частотой вращения.Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчик и задатчик давления, подключенные к соответствующим входам регулятора давления, задатчик частоты вращения исполнительного механизма, последовательно соединенные регулятор частоты .вращения, к вхоцу кото- . рого подключен выход датчика частоты вращения исполнительного механизма, регулятор тока и датчик тока, выходом подключенный к второму входу ре.гулятора тока, введены последовательно соединенны" элемент И, элемент памяти, реле времени н исполнительноереле, выходы регулятора давления иэадатчика частоты вращения исполнительного механизма подключены к входу регулятора частоты вращения черезперекидной контакт исполнительногореле, причем первый вход элемента Исоединен с выходом датчика давления, 0второй вход - с выходом датчика токаи с вторым входом элемента памяти, атретий вход - с выходом датчика частоты вращения исполнительного механизма. 15На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит регулятор 1 давления расплава с датчиком 2 давления на выходе экструдера 3. Датчик 202 давления и задатчик 4 давления подключены к входам регулятора 1, который через перекидной контакт 5 исполнительного реле 6 подключен к входу регулятора 7 частоты вращения 25 шнека 8. К входу регулятора 7 подключен датчик 9 частоты вращения исполнительного механизма, который кинематически связан с двигателем 10, а последний через шестеренный редуктор11 связан со шнеком. Двигатель получает питание от тиристорного преобразователя 12, Ток двигателя контролируется датчиком 13 тока. На вход преобразователя 12 подключен регулятор 14 тока. Вход последнего связан с регулятором 7 и датчиком 13 тока. Гранулят в экструдер поступает из за грузочного бункера 15, который соеди- нен с экструдером трубопроводом 16. Выходы датчиков тока, частота вра щения шнека и давления подключены к входам трехвходового элемента И 17.Выход последнего подключен к одномувходу элемента 18 памяти, а к другомувходу элемента подключен выход датчика тока. Выход элемента 18 памяти подключен к реле 19.времени, а выход последнего - к катушке исполнительного реле 6. Реле 6 является в совокупности с тумблером 20 переключате.лем режимов работыВо включенном положении, что соответствует работе .в режиме ручного управления частотой вращения шнека, это реле своим контактом 5 подключает ручной эадатчик 21 частоты вращения исполнительного механизма к регулятору 7. Выходные сигналы регулятора давления и задатчика частоты вращения контролируются вольтметрами 22..60устройство работает следующим образом,При нормальной подаче гранулята сигнал эадатчика 4 давления поступает . иа регулятор 1 давления. Переключа тель режимов работы стоит в положении"Автомат". При этом реле 6 отключенои его контакт 5 подключает регулятор1 давления к входу регулятора 7 частоты вращения шнека 8. Образованасистема автоматического регулирования давления расплава, которой подчинена автоматическая система регулирования частоты вращения шнека, апоследней подчинена автоматическаясистема, регулирования тока двигателя.Сигналы датчиков давления 2, частотывращения 9 и тока 13 поступают навход элемента И 17. Так как эти сигналы йе равны нулюна первый входэлемента 18 памяти от элемента И 17поступает нулевой сигнал, а на второй вход элемента 18 памяти поступает единичный сигнал от датчика 13 гока. Прн этом на выходе элемента 18памяти сигнал равен нулю и реле остается отключенным.Если произойдет залипание гранулята и его подача прекратится, тодавление расплава снизится до нуля,регулятор 1 давления переведет систему регулирования частоты вращенияв режим максимальной частоты, а токдвигателя снизится до величины токахолостого хода, т.е. почти до нуля.При этом на вход элемента И 17 поступают нулевой сигнал от датчика 2 давления, единичный сигнал от датчика9 частоты вращения и нулевой сигналот датчика 15 тока. Первый и третийсигналы инвертируются на выходах элемента И 17, превращаясь в единичныесигналы. Их логическое умножение наединичный сигнал от датчика 9 частоты вращения, выполняемое элементомИ17, дает на выходе этого элементаединичный сигнал, последний приводитк срабатыванию реле времени, посредством которого с небольшой выдержкой( 1-3 с ) включает реле 6Реле 6 отключает контактом 5 выход .регулятора1 давления и подключает к входу регулятора 7 частоты вращения сигнал задатчика 21. Так как этим задатчикомустановлен небольшой сигнал, шнек 8начинает медленно вращаться, Авариипри этом не происходит. Одновременнос этим реле 6 другим контактом включает сигнализациюне показана, оповещая персонал о прекращении подачигранулята,Вызванный сигнализацией персонал устраняет причину аварии, затем переключатель 20 устанавливают в положение фРучнаяф. Эадатчиком 21 уста-. навливают давление близкое к значению, заданному задатчиком 4. При эТом выходы регулятора 1 и за 3 атчика 21 контролируются вольтметрами 22."Меняя задатчиком 21 давление расплава в небольших пределах от заданного, добиваются, чтобы выход ре1068904 Составитель Л.Цаллаговойктор А.Козориз Техред М,Гергель Коррек тяга 7 Подписиго комитета СССРй и открытийаушская наб., д.4/ акаэ илиал ППП Патент", г.ужгород, ул,Проектная гулятора 1 изменился, приближаясь к значению выхода задатчика 21. Когда оба зти сигнала сравняются, переклю чателем 20 включают автоматический режим работы. При таком переключении сигнал задания на регулятор скорос ти не изменяется и в системе электро- привода исключаются толчки и удары./43Тираж 846ВНИИПИ Государственно по делам иэобретени3035, Москва, Ж,. Р Устройство начинает работать, в режиме автоматического регулирования давления расплава. Таким образом, предложенное устройство позволяет избежать серьезных аварий, вызванных самопроизвольным прекращением подачи гранулята.1