SU1427348A1 - Система регулировани температуры расплава в смесителе - Google Patents

Abstract

Изобретение предназначено дл  регулировани  температуры расплавов различных технологических продуктов в смесител х-плавител х с обогреваемыми рубашками. Содержит датчик температуры расплава, двухпозиционный регул тор температуры, вход которого подключен к датчику температуры, а выходы через схему, содержащую три реле времени и три промежуточных реле, подключены к исполнительным органам на лини х подачи теплоносител  и хладагента. Блок управлени  корректирует процесс регулировани  кратковременным увеличением управл ющего воздействи  при изменении знака сигнала рассогласовани  двухпози- ционного регул тора, что обеспечивает компенсацию инерционности аппарата и высокую точность управлени . 2 ил, g

Description

4;;а IsD

Nl

со

4

00

Изобретение относитс  к технике автоматического регулировани  и может быть использовано при регулировании температуры расплавов различных продуктов в смесител х-плавитёл х,с обогревающими рубашками и в других аналогичных аппаратах с теплообменниками .

Цель изобретени  - повышение качества регулировани .

На фиг,1 представлена функциональна  схема системы автоматического регулировани j на фиг,2 - принципиальна  схема блока управлени .

Система регулировани  содержит двухпозиционный регул тор температуры 1, блок управлени  2, электромагнитные воздухораспределители 3-6. Питакт 35 замыкаетс  в случае, если

мми температура ниже значени  t ,

заданного настройкой контакта 35. Контакт 36 замыкаетс  в случае, если температура смеси выше значени 

МММ„ „

tj, , заданного настройкой контакта 36.

Перед началом работы контакт 36

настраиваетс  на заданное значение температуры расплава, а контакт 35 - на значение температуры на 10-15 С меньше, чем заданное значение температуры смеси. Клапаны 14, 15, 16

используют в исполнении НЗ, т.е. закрывающими проход среды при отсутствии управл ющего сигнала. ,

После загрузки смесител  18 сме- севым составом производитс  вклю

25

тание воздухораспределителей ocyFtecT-20 чение питани  на схему блока управ- вл етс  по трубопроводу сжатого воздуха 7, причем подвод питани  к воздухораспределител м 3, 4, 6 производитс  непосредственно, а к воздухораспределителю 5 через редуктор давлени  8. Система содержит также клапан ИЛИ 9, регулирующие клапаны 1О, 11, 12, установленные соответственно на трубопроводах хладагента 13, теплоносител  14 и слива 15 и дат- зО чик температуры расплава 16, передача информации от которого к двух- позиционному регул тору 1 осуществл етс  через контактные кольца 17, установленные на валу смесител  18.

Блок управлени  содержит промежуточное реле 19 с контактами 20 и 21, промежуточное реле 22, с контактами 23 и 24, промежуточное реле 25 с контактами 26 и 27, реле времени 28 с контактами 29 и 30, реле времени 31 с контактом 32 и реле времени 33 с контактом 34.

В предлагаемом устройстве в качестве реле времени 31 используетс 

лени  2 и включение позиционного регул тора 1. Поскольку в первоначальный момент температура продукта зна . мии .

чительно меньше значении , то контакт 35 замкнут, а контакт 36 разомкнут. Происходит включение промежуточного реле 19, замыкание его замыкающего контакта 20 и размыкание размыкающего контакта 21. Напр жение и, поступает на электромагнитный воздухораспределитель 4. Происходит переключение распределител  4, сжаты воздух из трубопровода 7 через -клапа ИЛИ 9 поступает на клапан 11. Послед ний открываетс  и теплоноситель поступает в рубашку смесител  18. Поскольку одновременно происходит срабатывание распределител  6 при подаче напр жени  питани  на систему, то открываетс  клапан 12 и теплоноситель выходит через трубопровод слива 15. Одновременно напр жение U поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на г обмотку реле 25, которое срабатывает замыка  замыкающий контакт 26 и размыка  размыкающий контакт 27.

35

40

реле в исполнении, обеспечивающем -при подаче напр жени  на,обмотку реле периодическое замыкание и размыкание контакта 32 с вомзожностью . настройки как длительности импульса, так и длительности паузы.

Работа системы автоматического регулировани  происходит следующим образом.

Двухпозиционньш регул тор 1 имеет

чительно меньше значении , то контакт 35 замкнут, а контакт 36 разомкнут. Происходит включение промежуточного реле 19, замыкание его замыкающего контакта 20 и размыкание размыкающего контакта 21. Напр жение и, поступает на электромагнитный воздухораспределитель 4. Происходит переключение распределител  4, сжатый воздух из трубопровода 7 через -клапан ИЛИ 9 поступает на клапан 11. Последний открываетс  и теплоноситель поступает в рубашку смесител  18. Поскольку одновременно происходит срабатывание распределител  6 при подаче напр жени  питани  на систему, то открываетс  клапан 12 и теплоноситель выходит через трубопровод слива 15. Одновременно напр жение U поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на г обмотку реле 25, которое срабатывает, замыка  замыкающий контакт 26 и размыка  размыкающий контакт 27.

По истечении выдержки J, реле времени 33 размыкаетс  его размыкающий контакт 34 и обмотка реле 25 отключаетс  от напр жени , восстанавлива  состо ние контактов 2б и 27.

При достижении температурной смеси

мин

значени  t происходит размыкание контакта 35 регул тора 1. Происходит

50

два выхода: замыкающий контакт отключение обмотки промежуточного 35 и замьжающий контакт Р1мпкс 36 Реле 19. Размыкаетс  замыкающий кок- (обозначени  в схеме прин ты в соот- такт 20 и замыкаетс  размыкающий конветствии с действующими ГОСТ). Кон5

0 чение питани  на схему блока управ- О

лени  2 и включение позиционного регул тора 1. Поскольку в первоначальный момент температура продукта зна . мии .

чительно меньше значении , то контакт 35 замкнут, а контакт 36 разомкнут. Происходит включение промежуточного реле 19, замыкание его замыкающего контакта 20 и размыкание размыкающего контакта 21. Напр жение и, поступает на электромагнитный воздухораспределитель 4. Происходит переключение распределител  4, сжатый воздух из трубопровода 7 через -клапан ИЛИ 9 поступает на клапан 11. Последний открываетс  и теплоноситель поступает в рубашку смесител  18. Поскольку одновременно происходит срабатывание распределител  6 при подаче напр жени  питани  на систему, то открываетс  клапан 12 и теплоноситель выходит через трубопровод слива 15. Одновременно напр жение U поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на г обмотку реле 25, которое срабатывает, замыка  замыкающий контакт 26 и размыка  размыкающий контакт 27.

По истечении выдержки J, реле времени 33 размыкаетс  его размыкающий контакт 34 и обмотка реле 25 отключаетс  от напр жени , восстанавлива  состо ние контактов 2б и 27.

При достижении температурной смеси

мин

значени  t происходит размыкание контакта 35 регул тора 1. Происходит

5

0

0

такт 21. Электромагнитный воздухо-.

распределитель 4 отключаетс  от напр жени , а электромагнитный воздухораспределитель 5 подключаетс  к напр жению . Происходит переключение воздухораспределителей 4 и 5. Подача воздуха через распределитель 4 прекрарлаетс  и к oTce4HONry клапану 15 сжатый воздух поступает через распределитель 5 и клапан ИЛИ 9. Редуктором давлени  8 производитс  предварительна  настройка давлени  таким образом, чтобы отсечной клапан 11 при подаче давлени  через распределитель 5 находилс  в неполностью открытом состо нии, ограничива  расход теплоносител  по трубопроводу 14 Степень открыти  определ етс  расчетным или опытным путем, исход  из требований по качеству процессов управлени .

Происходит снижение интенсивности нагрева, что обеспечивает уменьшение перерегулировани  и уменьшение амплитуды автоколебаний и установившийс  25 смеси возрастает до некоторого знарежим регулировани . Настройкой контакта 35 обеспечиваетс  заданна  степень допустимого перегрева смеси, исход  из требований безопасности ве35

40

дени  процесса или из иных соображе-, JQ чаетс  от напр жени . Разрьгоаетс  НИИ, что определ етс  характеристиками конкретного состава.

При достижении температурой смеси

макс заданного значени - t происходит

замыкание контакта 36 и включение промежуточного реле 22. Размыкаетс  размыкающий контакт 24, подготавлива  цепь последующего включени  реле 25 и 33 и замыкаетс  замыкающий контакт 23. Напр жение Ug поступает на об- мотку реле времени 28 и через размыкающий контакт 29 электромагнитный воздухораспределитель 3. Происходит открытие клапана 10 на линии хладо- носител  13. В рубашку смесител  од .повременно поступает гор чий тепло- ; носитель при его ограниченном расхо- де и хладагент - Происходит интенсивное вытеснение гор чего теплоносител  из рубашки смесител  теплоносителем сниженной температуры, что обеспечивает компенсацию излишнего тепла, накопленного в рубашке смесител  и уменьшение как перцепь питани  электромагнитного воз духораспределител  3 замыкаюп1им ко тактом 23 и прекращаетс  подача хл дагента. Замыкаетс  размыкающий ко такт 24 и напр жение U,, поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на обмотку промежуточного реле 25 в виде напр жени  и,о . Размыкающим контактом 1 разрываетс  цепь питани  электрома нитного воздухораспределител  5, а контактом 26 замыкаетс  цепь питан электромагнитного возд-ухораспредел тел  4. Происходит переключение ра jc пределителей 4 и 5. На врем  , . вы держки времени реле 33 в рубашку с сител  подаетс  теплоноситель при его полном расходе, интенсивно вытесн   из рубашки смесител  более лодный теплоноситель и обеспечива компенсацию инерционности рубашки при снижении температуры, что сниж ет величину отрицательной амплитуд tj.. По истечении времени J, реле 2

50

отключаетс , контакты 26 и 27 пере ключатс  и вновь в рубашку смесите подаетс  теплоноситель при его сни женном расходе при включенном распределителе 5 и отключенном распре

автоколебаний режима регулировани . По истечении выдержки времени f. реле времени 28 происходит размыкание его размыкающего контакта 23 и замы0

5

0

канне замыкающего контакта 30. Напр жение Ug поступает на обмотку реле времени 31. Начинает периодически замыкатьс  и размыкатьс  его контакт 32, обеспечива  периодическую подачу-импульсов хладагента в рубашку смесител  одновременно с. гор чки теплоносителем при его ограниченном расходе. Скважность работы контакта 32 настраиваетс  таким образом что- бь1 средн   темпера1ура смеси гор чего теплоносител  и хладагента при его импульсной подаче б ыпа вьш1е, чем средн   температура той же смеси при первоначальном включении хладагента на врем  выдержки у,, . В простейшем случае это обеспечиваетс  установкой выдержки времени большей , чем длительность импульса у, при импульсном включении клапана 10. В св зи с тем, что компенсаци  инерционности смесител  происходит неполностью, значение температуры

чени  t,, а затем снижаетс . В момент снижени  температуры смеси ниже мачс

значени  t.

происходит размыкание

контакта 36. Обмотка реле 22 отклю

чаетс  от напр жени . Разрьгоаетс 

цепь питани  электромагнитного воздухораспределител  3 замыкаюп1им контактом 23 и прекращаетс  подача хладагента . Замыкаетс  размыкающий контакт 24 и напр жение U,, поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на обмотку промежуточного реле 25 в виде напр жени  и,о . Размыкающим контактом 17 разрываетс  цепь питани  электрома - нитного воздухораспределител  5, а контактом 26 замыкаетс  цепь питани  электромагнитного возд-ухораспредели- тел  4. Происходит переключение рас- пределителей 4 и 5. На врем  , . выдержки времени реле 33 в рубашку смесител  подаетс  теплоноситель при его полном расходе, интенсивно вытесн   из рубашки смесител  более хо лодный теплоноситель и обеспечива  компенсацию инерционности рубашки при снижении температуры, что снижает величину отрицательной амплитуды tj.. По истечении времени J, реле 25

отключаетс , контакты 26 и 27 переключатс  и вновь в рубашку смесител  подаетс  теплоноситель при его сниженном расходе при включенном распределителе 5 и отключенном распределителе А, В дальнейшем описанньй процесс повтор етс  и в системе регулировани  устанавливаетс  автоколебательный процесс с положительной амплитудой tj и отрицательной амплитудой tj при коррекции инерционности рубашки кратковременным включением гор чего теплоносител  повьшенного расхода и длительным включением хладагента в точках срабатывани  контакта 36. Наличие коррекции обеспечивает высокую точность регулировани  температуры при одновременной возможности установлени  заданной величины пере- регулировани .

Ф.ормула изобретени 

Система регулировани  температуры расплава в смесителе, содержаща  датчик температуры распла ва, подключенный к двухпозиционному регул тору с выходными контактами Минимум и Максимум, р егулирующие клапан на трубопроводах подачи тепло-, и хладо- носител  и слива из теплообменника, три электромагнитных воздухораспределител , пневмовыходы которых подключены соответственно к регулирующим клапанам на трубопроводах соответственно теплоносител , хладоносител  и слива, отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности система содержит четвертый электро- магнитный воздухораспределитель, соединенный своим пневмовходом с пневмомагистралью через редуктор, а своим пневмовыходом подключен к регулирующему клапану теплоносител  через клапан ИДИ совместно с первым воздухораспределителем, .три промежуточных реЛе и три реле времени, причем обмотка первого промежуточного реле подключена к сети электропитани последовательно через замыкающие контакты Минимум двухпозиционного регул тора , обмотка второго промежуточного реле подключена к сети последовательно через замыкающие контакты Максимум двухпозиционного регул тора , обмотка первого электромагнитного воздухораспределител  подключена к сети последовательно через соединенные параллельно замыкающие контакты первого и третьего промежуточных реле, обмотка четвертого электромагнитного воздухораспределител  подключена к сети через последовательно соединенные размыкаюише контакты первого и третьего промежуточных реле, обмотка третьего электромагнитного воздухораспределител  - подключена к сети непосредственно, перва  клемма обмотки второго электромагнитного воздухораспределител  подключена к нулевой шине сети, а втора  соединена с первой клеммой размыкающих контактов первого реле времени и с первой клеммой замыкающих контактов второго реле времени, перва  клемма обмотки которого подключена к нулевой шине сети, а втора  клемма соединена с второй клеммой своих замыкающих контактов и первой клеммой замыкающих контактов первого реле времени, втора  клемма которых соединена с второй клеммой размыкающих контактов реле времени, с первой клеммой замыкающих контактов второго промежуточного реле и через обмотку первого реле времени подключена к нулевой шине сети, втора  клемма замыкающих контактов второго промежуточного реле подключена к фазовой шине сети, первые клеммы обмоток третьего реле времени и третьего промежуточного реле подключены к нулевой шине сети, а их вторые клеммы соединены через размы- какнцие контакты третьего реле времени , втора  клемма обмот и которого подключена через размыкающие контакты второго -промежуточного реле к фазовой шине сети.

.Я

It 111 i

-j-A-Л-4--Л j

li I

РигЛ

Фиг.г

Claims (1)

1. Ф.ормула изобретения

   Система регулирования температуры расплава в смесителе, содержащая датчик температуры расплава, подключенный к двухпозиционному регулятору с выходными контактами Минимум и Максимум, регулирующие клапан на трубопроводах подачи тепло- и хладоносителя и слива из теплообменника, три электромагнитных воздухораспределителя, пневмовыходы которых подключены соответственно к регулирующим клапанам на трубопроводах соответственно теплоносителя, хладоносителя и слива, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, система содержит четвертый электромагнитный воздухораспределитель, соединенный своим пневмовходом с пневмомагистралью через редуктор, а своим пневмовыходом подключен к регулирующему клапану теплоносителя через клапан ИЛИ совместно с первым воздухораспределителем, три промежуточных реле и три реле времени, причем обмотка первого промежуточного реле подключена к сети электропитания последовательно через замыкающие контакты Минимум двухпоэиционного регулятора, обмотка второго промежуточ6 кого реле подключена к сети последовательно через замыкающие контакты Максимум двухпозиционного регулятора, обмотка первого электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети последовательно через соединенные параллельно замыкающие контакты первого и третьего промежуΊθ точных реле, обмотка четвертого электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети через последовательно соединенные размыкающие контакты первого и третьего промежуточ15 ных реле, обмотка третьего электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети непосредственно, первая клемма обмотки второго электромагнитного воздухораспределителя 2о подключена к нулевой шине сети, а вторая соединена с первой клеммой размыкающих контактов первого реле времени и с первой клеммой замыкающих контактов второго реле времени, 25 первая клемма обмотки которого подключена к нулевой шине сети, а вто: рая клемма соединена с второй клеммой своих замыкающих контактов и первой клеммой замыкающих контактов 30 первого реле времени, вторая клемма которых соединена с второй клеммой размыкающих контактов реле времени, с первой клеммой замыкающих контактов второго промежуточного реле и через обмотку первого реле времени оо подключена к нулевой шине сети, вторая клемма замыкающих контактов второго промежуточного реле подключена к фазовой шине сети, первые ₄₀ клеммы обмоток третьего реле времени и третьего промежуточного реле подключены к нулевой шине сети, а их вторые клеммы соединены через размыкающие контакты третьего реле време4₅ ни, вторая клемма обмот'ки которого подключена через размыкающие контакты второго промежуточного реле к фазовой шине сети.

   Фиг.! Фиг.2