Система регулирования температуры расплава в смесителе

 

Изобретение предназначено для регулирования температуры расплавов различных технологических продуктов в смесителях-плавителях с обогреваемыми рубашками. Содержит датчик температуры расплава, двухпозиционный регулятор температуры, вход которого подключен к датчику температуры, а выходы через схему, содержащую три реле времени и три промежуточных реле, подключены к исполнительным органам на линиях подачи теплоносителя и хладагента. Блок управления корректирует процесс регулирования кратковременным увеличением управляющего воздействия при изменении знака сигнала рассогласования двухпозиционного регулятора, что обеспечивает компенсацию инерционности аппарата и высокую точность управления. 2 ил, g

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 С 05 D 23 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО-ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4218316/24-24 (22) 30.03.87 (46) 30.09.88. Бюл. У,36 (7?) В.С.Балакин, В.В.Макаров и О.А.Шемелина (53) 621.555.6 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 763864, кл. Г 05 D 23/00, 1978, Авторское свидетельство СССР

Ф 1067481, кл. С 05 D 23/19, 1982, (54) CHCTFMA РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУPbl РАСПЛАВА В СМЕСИТЕЛЕ (57) Изобретение предназначено для регулирования температуры расплавов различных технологических продуктов в смесителях-плавителях с обогревае„„Я0„„1427348 А1 мыми рубашками. Содержит датчик температуры расплава, двухпозиционный регулятор температуры, вход которого подключен к датчику температуры, а выходы через схему, содержащую три реле времени и три промежуточных реле, подключены к исполнительным органам на линиях подачи теплоносителя и хладагента. Блок управления корректирует процесс регулирования кратковременным увеличением управляющего воздействия при изменении знака сигнала рассогласования двухпозиционного регулятора, что обеспечивае компенсацию инерционности аппарата и высокую точность управления. 2 ил, 1427348

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано при регулировании температуры расплавов различных продуктов в смесителях-плавителях.с обогревающими рубашками и в других аналогичных аппаратах с теплообменниками.

Цель изобретения — повышение качества регулирования.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы автоматического регулирования; на фиг.?. — принципиальная схема блока управления. 15.

Система регулирования содержит двухпоэиционный регулятор температуры 1, блок управления 2, электромагнитные воэдухораспределители 3-6. Питание воэдухораспределителей осущест-20 вляется по трубопроводу сжатого воздуха 7, причем подвод питания к воздухораспределителям 3, 4, 6 производится непосредственно, а к воздухораспределителю 5 через редуктор 25 давления Я. Система содержит также клапан ИЛИ 9, регулирующие клапаны

10 11, 12, установленные соответственно на трубопроводах хладагента 13, t теплоносителя 14 и слива 15 и дат- 30 чик температуры расплава 16, передача информации от которого к двухпозиционному регулятору 1 осуществляется через контактные кольца 17, установленные на валу смесителя 18.

Блок управления содержит промежуточное реле 19 с контактами ?О и ?1, е промежуточное реле 2?, с контактами

23 и 24, промежуточное реле 25 с контактами 26 и 27, реле времени ?8 с 40 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 используется 45 реле в исполнении, обеспечивающем

-при подаче напряжения на.обмотку реле периодическое замыкание и размыкание контакта 32 с вомзожностью . настройки как длительности импульса, так и длительности паузы.

Работа системы автоматического регулирования происходит следующим образом.

Двухпозиционный регулятор 1 имеет два выхода: замыкающий контакт Р1„„„

35 и замыкающий контакт Р1 „с 36 (обозначения в схеме приняты в соответствии с действующими ГОСТ). Контакт 35 замыкается в случае, если температура ниже значения t, мнн заданного настройкой контакта 35.

Контакт 36 замыкается в случае, если температура смеси выше значения мин заданного настройкой контакта 36.

Перед началом работы контакт 36 настраивается 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 управляющего сигнала.

После загрузки смесителя 18 смесевым составом производится включение питания на схему блока управления 2 и включение позиционного регулятора 1. Поскольку в первоначальный момент температура продукта знамки чительно меньше значений t,, то контакт 35 замкнут, а контакт 36 разомкнут. Происходит включение промежуточного реле 19, замыкание его замыкающего контакта ?О и размыкание раэмыкающего контакта 21. Напряжение поступает на электромагнитный воэдухораспределитель 4, Происходит переключение распределителя 4, сжатый воздух из трубопровода 7 через .клапан

ИЛИ 9 поступает на клапан 11, Последний открывается и теплоноситель поступает в рубашку смесителя 18. Поскольку одновременно происходит срабатывание распределителя 6 при подаче напряжения питания на систему, то открывается клапан 12 и теплоносис тель выходит через трубопровод слива 15. Одновременно напряжение П

9 поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на обмотку реле ?5, которое срабатывает, замыкая замыкающий контакт ?6 и размыкая размыкающий контакт 27, По истечении выдержки, реле времени 33 размыкается его размыкающий контакт 34 и обмотка реле 25 отключается от напряжения, восстанавливая состояние контактов 26 и 27, При достижении температурной смеси ммн значения t, происходит размыкание контакта 35 регулятора 1. Происходит отключение обмотки промежуточного реле 19. Размыкается замыкающий контакт 20 и замыкается размыкающий контакт 21. Электромагнитный воздухо1427348

35 распределитель 4 отключается от напряжения, а электромагнитный воэдухораспределитель 5 подключается к напряжению, Происходит переключение воздухораспределителей 4 и 5. Подача воздуха через распределитель 4 прекращается и к отсечному клапану

15 сжатый воздух поступает через распределитель 5 и клапан ИЛИ 9. Редуктором давления 8 производится предварительная настройка давления таким образом, чтобы отсечной клапан

11 при подаче давления через распределитель 5 находился в неполностью открытом состоянии, ограничивая расход теплоносителя по трубопроводу 14, Степень открытия определяется расчетным или опытным путем, исходя из требований по качеству процессов управления.

Происходит снижение интенсивности нагрева, что обеспечивает уменьшение перерегулирования и уменьшение амплитуды автоколебаний и установившийся 25 режим регулирования. Настройкой контакта 35 обеспечивается заданная степень допустимого перегрева смеси, исходя из требований безопасности ведения процесса или иэ иных соображе-, 3О ний, что определяется характеристиками конкретного состава.

При достижении температурой смеси м акс заданного значения. t,„ происходит замыкание контакта 36 и включение промежуточного реле 22. Размыкается размыкающий контакт 24, подготавливая цепь последующего включения реле 25 и 33 и замыкается замыкающий контакт

23. Напряжение U поступает на обмотку реле времени 28 и через размыкающий контакт 29 электромагнитный воздухораспределитель 3. Происходит открытие клапана 10 на линии хладоносителя 13. В рубашку смесителя од- 45 . новременно поступает горячий теплоноситель при его ограниченном расхо-:- де и хладагент. - Происходит интенсивное вытеснение горячего теплоносителя из рубашки смесителя теплоносителем сниженной температуры, что обеспечивает компенсацию излишнего тепла, накопленного в рубашке смесителя и уменьшение как первой, так и последующих амплитуд

55 автоколебаний режима регулирования.

По истечении выдержки времени at реле времени 28 происходит размыкание его размыкающего контакта 23 и эамыкание замыкающего контакта 30. Напряжение U поступает на- обмотку рев ле времени 31. Начинает периодически замыкаться и размыкаться его контакт 32, обеспечивая периодическую подачу-импульсов хладагента в рубашку смесителя одновременно с. горячим теплоносителем при его ограниченном расходе, Скважность работы контакта

32 настраивается таким образом, чтобы средняя температура смеси горячего теплоносителя и хладагента при его импульсной подаче была выше, чем средняя температура той же смеси при первоначальном включении хладагента на время выдержки . Р простейшем случае это обеспечивается установкой выдержки времени, большей, чем длительность импульса > при импульсном включении клапана 10.

В связи с тем, что компенсация инерционности смесителя происходит неполностью, значение температуры смеси возрастает до некоторого значения t a затем снижается. В момент снижения температуры смеси ниже макс значения t „ происходит размыкание контакта 36. Обмотка реле 2? отключается от напряжения. Разрывается цепь питания электромагнитного воздухораспределителя 3 замыкающим контактом 23 и прекращается подача хладагента. Замыкается размыкающий кон» такт 24 z» напряжение Пэ поступает на обмотку реле времени 33 и через размыкающий контакт 34 на обмотку промежуточного реле 25 в виде напряжения Б„ . Размыкаюшим контактом 17 разрывается цепь питания электромагнитного воздухораспределителя 5, а контактом 26 замыкается цепь питания электромагнитного воздухораспределителя 4. Происходит переключение распределителейй 4 и 5. На время,. выдержки времени реле ЗЗ в рубашку смесителя подается теплоноситель при его полном расходе, интенсивно вытесняя иэ рубашки смесителя более холодный теплоноситель и обеспечивая компенсацию инерционности рубашки при снижении температуры, что снижает величину отрицательной амплитуды

По истечении времени, реле 25 отключается, контакты 26 и 27 переключатся и вновь в рубашку смесителя подается теплонаситель при его сниженном расходе при включенном распределителе 5 и отключенном распре5 142 делителе 4. В дальнейшем описанный процесс повторяется и в системе регулирования устанавливается автоколебательный процесс с положительной амплитудой t и отрицательной .амплитудой t при коррекции инерционнос." ти рубашки кратковременным включением горячего теплоносителя повышенного расхода и длительным включением хладагента в точках срабатывания контакта 36.

Наличие коррекции обеспечивает высокую точность регулирования температуры при одновременной возможности установления заданной величины перерегулирования.

Формула изобретения

Система регулирования температуры расплава в смесителе, содержащая датчик температуры расплава, подключенный к двухпозиционному регулятору с выходнымиконтактами "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" двухпозиционного регулятора, обмотка второго промежуточ7348 ного реле подключена к сети последовательно через замыкающие контакты

II 11

Максимум двухпозиционного регуля5 тора, обмотка первого электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети последовательно через соединенные параллельно замыкающие контакты первого и третьего промежуточных реле, обмотка четвертого электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети через последовательно соединенные размыкающие контакты первого и третьего промежуточных реле, обмотка третьего электромагнитного воздухораспределителя подключена к сети непосредственно, первая клемма обмотки второго электромагнитного воздухораспределителя 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 вторая клемма соединена с второй клеммой своих замыкающих контактов и первой клеммой замыкающих контактов

gp 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 подключена к нулевой шине сети, вторая клемма замыкающих контактов второго промежуточного реле подключена к фазовой шине сети, первые

„О 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 обмотки которого подключена через размыкающие контакты второго промежуточного реле к фазовой шине сети.

1427348

Составитель В.Шефтель

Техред Л.Сердюкова

Редактор М.Товтин

Корректор М.Демчик

Тираж 866 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4851/44

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4