Устройство для регулирования давления расплава в экструдере

.ПО ДЕЛА ПИСАНИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ йство содержит даттоты вращения иснизма. Они подклюдавления. Устр и задатчик ча ч полниченытору д льного мех регулятору одственно нию для х и регуля- Устроймент, он с поло- подклюдавления,скорости ветствен ческий э мпаратор ческих авления со тво держит логи н в виде ко ой обратной Монд выпол жител)детельстС 47/92 язью во СССР 1978о СССР 20, 1982ен первым входторым входом к датчикудатчику ча от тельс 5 П 1 ится к средстаметров химиь изобретения -аботы устроиации выводаДля этого ус к и эадатчик ны к регулятоавления. Они подклю ННЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свиФ 755592, кл. В 29Авторское свидеУ 1068904, кл. С 0 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯАВЛЕНИЯ РАСПЛАВА В ЗКСТРУДЕРЕ(57) Изобретение относ вам регулирования пар ческой аппаратуры. Цел повышение надежности р ства за счет автоматизего на рабочий режим.ройство содержит датчи вращения и регулятору скорости, авыходом - к исполнительному реле сконтактом для перехода на режим стабилизации частоты вращения. Реле снабжено перекидным контактом, Устройство снабжено фильтром низкой частоты.Он подключен через перекидной контакт к входу регулятора давления, аот выхода датчика давления - к входузадатчика давления, что обеспечиваетавтоматический вывод экструдера нарабочий режим как в случае его пуска,так и после перерыва в подаче гранулята. 1 ил.Изобретение относится к средствамрегулирования параметров химическойаппаратуры, а именно к системам регулирования давления в экструдерах.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счетавтоматизации вывода его на рабочийрежим.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для регулирования давления расплава в экструдере.Устройство для регулирования давления расплава в экструдере содержитдатчик 1 и задатчик 2 давления, подключенные к соответствующим входамрегулятора 3 давления, датчик 4 изадатчик 5 частоты вращения исполнительного механизма, например червяка6 экструдера 7, подключенные соответ. 20ственно к соответствующим входам регулятора 8 скорости и регулятора 3давления. Устройство содержит такжелогический элемент 9, подключенныйпервым входом к датчику 1 давления 25и регулятору 3 давления, вторым входом - к датчику 4 частоты вращенияисполнительного механизма и регулятору 8 скорости, а выходом - к исполнительному реле 10 с контактом 11 30для перехода на режим стабилизациичастоты вращения исполнительного механизма. Устройство снабжено фильтром 12 низкой частоты, подключеннымчерез перекидной контакт 13, которымснабжено исполнительное реле 10, ксоответствующему входу регулятора 3давления, а от выхода датчика 1 давления - к входу задатчика 2 давления.Логический элемент 9 выполнен в виде 40компаратора с положительной обратнойсвязью. Датчик 4 частоты вращениявыполнен в виде тахогенератора и установлен на валу двигателя 14, который через шестеренный редуктор 15связан 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, труОбопроводом 18, расплавопроводом 19.Устройство работает следующим об"разом,При пуске установки напряжениедатчика 1 давления остается равнымнулю до заполнения рабочего объемаэкструдера 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 ручноЛрежим 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 К 5, К 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 безударноПосле переключения логического элемента 9 фильтр 12 низкой частоты плавно переводит задание давления к установленному задатчнком 2 давления. Для этой цели постоянная времени цепи К 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 вследствие09 4фильтр 12 низкой частоты является составной частью формирователя сигнала задания по давлению и выполнен на операционном усилителе А 1, Резисторы К 1 и К 2, К 3 и К 4 имеют попарно одинаковые номиналы, следовательно, схема после переключения контакта 13 сохраняет прежний коэффициент передачи, равный единице,Наличие конденсатора С 1 позволяетпроизводить плавное переключение входных источников сигнала. Выходной сигнал при этом переходит к своему новому значению по экспоненте с постоянной времени, зависящей от номинала резистора К 2 или К 4. Регулятор 8 скорости представляет собой ПИ-регулятор, В большинстве промышленных устройств для регулирования скорости двигателя.(например устройство БУ 3509) регулятор 8 скорости объединен с тиристорным преобразователем 16 в единый блок. Логический элемент 9 выполнен по принципу сравнения входных токов через резисторы К 5, К 6 на операционном усилителе А 2. Наличие диода Р 1 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 К 7, К 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 вмомент 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 шестеренный редуктор 15. Конструкция экструдера 7, бункера 17, трубопро-. вода 18 и расплавопровода 19 является традиционной и на принцип работы всего устройства не влияет. 50 Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает без участия оператора защиту экструдера и расплавопроводов от перегрузок в случае пре 3 13883залипания в трубопроводе 18, несвоевременного наполнения бункера 17 илипо другим (случайным) причинам,Следствием прекращения подачигранулята является повышение оборо 5тов исполнительного механизма - червяка 6 экструдера 7 при понижениидавления на его выходе. Увеличениеотрицательного напряжения от датчика 4 частоты вращения при уменьшенииположительного напряжения от датчика1 давления приводит к срабатываниюлогического элемента 9 с учетом положительной обратной связи (гистерезиса). Глубина положительной обратной связи зависит от соотношения резисторов К 7, К 8 и определяет степень выработки расплава из рабочЕгообъема экструдера 7, при котором необходимо переключать систему на режимстабилизирования скорости вращенияисполнительного механизма - червяка6 для предотвращения гидравлическогоудара в расплавопроводе 19 вследствие 25появления гранулята в рабочем объемеэкструдера 7. Переключение логического элемента 9 в нулевое состояние навыходе обесточивает обмотку исполнительного реле 10, которое переводит З 0контакты 13 и 11 в указанное на чертеже положение. При этом регулятор 3давления контактом 13 переводится вручной режим работы и на его выходеустанавливается напряжение, опреде 35ляемое задатчиком 2 давления. Контакт13 подключает на вход фильтра 12 низкой частоты напряжение датчика 1 давления, что подготавливает устройствок безударному переключению на авто Оматический режим по описанному принципу.Регулятор 3 давления представляетсобой ПИ-регулятор, предусматривающийработу в ручном и автоматическом режимах, а также переключение режимовс помощью внешнего контакта. Такимипараметрами обладает промышленный регулятор РПА-Т, В этом случае в качестве задатчика 5 частоты вращенияможет быть использованы потенциометрручного регулирования, предусмотренный конструкцией самого регулятора 3.Входными сигналами для регулятора 3давления являются сигналы датчика 155давления и выходной сигнал фильтра12 низкой частоты. Датчик 1 давленияпредставляет собой преобразовательдавления в электрический сигнал. кращения подачи гранулята. При этом1388309 ь В.До лийнык аев орректор В.Бутя 540/22 ВНИИПИ п 113035Тираж 559Государственноглам изобретенийсква, Ж, Рауш Зак сно омитета СССРоткрытий ая йаб., д. 4 рои оно отличается простотой конструкции,обеспечивает автоматический выводэкструдера на рабочий режим, как вслучае его пуска, так и после перерыва в подаче гранулята, Это позволяет упростить обслуживание экструдеров, повысить устойчивость их работы,сократить время пуска и выхода нарежим, число остановок,Формула изобретения 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, лоСоставитедактор И.Рыбченко Техред Л ственно-полиграфическое пр гический 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 исполни тельного 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 20 задатчика давления, причем логический элемент выполнен в виде компаратора с положительной обратной связью,иятие, г. Ужгород, ул. Проектная,