Устройство для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести

 

Сущность изобретения: устройство содержит 1 магистраль сжатого газа (1), 1 резервуар (2), 5 запирающих элементов (4, 7, 12, 13, 14), 2 трубопровода (9, 11), 1 общий трубопровод (10), 1 доззправочный бункер (5), 3 регулирующих элемента (15, 16, 17), 2 датчика максимального уровня (18, 19), 1 датчик максимального уровня (20), 1 деаэрационный вентиль (21), 2 вибрационных блока (22), 1 блок управления загрузкой (23), 1 блок ввода исходных данных (27), 3 исполнительных механизма (28), 1 датчик пуска программы (29), 1 датчик команд

союз соВетских социАлистических

РЕСПУБЛИК (19) (11) {s1)s G 05 В 15/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4613188/24 (22) 10.01,89 (46) 15,04.93, Бюл, 1ч 14 (31) 177/88 (32) 19.01,88 (33) СН (71) Лонца АГ ГешефтСляйтунг, Базель (СН) (72) Хансиерг Фуррер, Норберт Рихле и Вилли Хойссер (СН) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 224639, кл. В 01 F 3/08, 1967. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ПОТОКА

ГАЗА-НОСИТЕЛЯ ВЕЩЕСТВОМ С0 СВОЙ. СТВАМ И ТЕ КУЧ Е СТИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит i магистраль сжатого газа (1), 1 резервуар (2), 5 запирающих элементов (4, 7, 12, 13, 14), 2 трубопровода (9, 11), 1 общий трубопровод (10), 1 дозаправочный бункер (5), 3 регулирующих элемента (15, 16, 17), 2 датчика максимального уровня (18, 19), 1 датчик максимального уровня (20), 1 деаэрационный вентиль (21), 2 вибрационных блока (22), 1 блок управления загрузкой (23), 1 блок ввода исходных данных (27), 3 исполнительных механизма (28), 1 датчик пуска программы (29), 1 датчик команд (30), 3 ил.

1809926

55

Изобретение касается устройства для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести и способа эксплуатации устройства.

На фиг. 1 показано схематическое иэображение соответствующего .изобретению устройства; на фиг. 2 — схема управления работой регуляторов давления устройства по фиг. 1 с помощью схемы потенциометров; на фиг, 3 — алгоритм процесса для главной программы, которая может быть модифицирована с помощью устройства выбора, и для подпрограммы дозагрузки устройства управления устройства по фиг. 1.

Устройство служит для загрузки потока газа-носителя выбираемым количеством и концентрацией порошкообразного средства для удаления окалины или травления, например, средства для травления, которое с помощью потока газа-носителя наносится на внутреннюю поверхность крицы.

Устройство содержит подключенный к магистрали 1 сжатого газа резервуар 2 приема средства для удаления окалины, имеющий такие размеры, что он способен принимать количество средства, достаточное для удаления окалины с большого количества криц, например, с 20-30 криц.

Расположенное в верхней части резервуара

2 отверстие 3 для впуска вещества соединено через запирающий элемент 4 с расположенным выше дозаправочным бункером 5, Расположенное в нижней части резервуара

2 отверстие 6 для выпуска вещества может запираться с помощью запирающего элемента 7 и соединено с патрубком 8 трубопровода 9 газа-носителя.

Магистраль 1 сжатого газа и трубопровод 9 могут запитываться сжатым воздухом, например, из системы сжатого воздуха или от компрессора, или инертным газом, например, азотом.

Расположенный в направлении потока за патрубком 8 отрезок трубопровода 9, через который проходит поток загруженного веществом газа-носителя, подключен к пропускающему элементу общего трубопровода 10. Вьюрок подключен к разветвляющемуся трубопроводу 11 линии газа-носителя, который ответвляется в направлении потока перед патрубком 8, перед трубопроводом 9.

В магистрали 1 сжатого газа на расположенном перед патрубком 8 отрезке подводящей линии трубопровода 10 и в разветвляющемся трубопроводе 11 расположено по одному запирающему элементу

12, 13, 14 с электрическим управлением и по одному регулирующему элементу 15, 16, 17

50 давления с регулируемой заданной величиной.

В нижней части резервуара 2 бункера 5, расположено по одному датчику минимального уровня 18, 19 для регистрации уровня, которые регистрируют достижение или занижение минимального уровня заполнения.

Для регистрации достижения или превышения максимального уровня заполнения в верхней части резервуара 3 предусмотрен датчик максимального уровня 20. Соответствующим образом в верхней части дозагрузочного бункера может располагаться дополнительный датчик для регистрации уровня. Необходимая для дозагрузки деаэрация резервуара 2 осуществляется с помощью деаэрационного вентиля 21. В верхней части резервуара 2 бункера 5 расположены, кроме того, по одному вибрационному блоку 22, которые обеспечивают продвижение вещества с его равномерным распределением.

Запирающие элементы 4, 7, 12 — 14; регулирующие элементы 15, 16, 17 давления, деаэрационный вентиль 21 и вибрационные блоки 22 управляются с помощью блока 23 управления загрузкой с программным запоминающим устройством 24 и часами, входами 25 и выходами 26.

В программном запоминающем устройстве 24 записано несколько программ для загрузки потока газа-носителя различными количествами и концентрациями вещества, которые приданы определенному размеру крицы. Различные программы могут записываться в программное запоминающее устройство 24 B качестве полных программ или B память может быть записана общая главная программа с несколькими различными наборами данных, причем каждый из различных наборов данных образует модификацию главной программы. Выбор программы или модификации программы осуществляется с помощью блока 27 ввода исходных данных. Каждая программа или каждая модификация программы содержит, как это будет более подробно описано ниже, управляемые во времени команды переключения для отпирания и запирания запирающих элементов 4, 7, 12 — 14, 21 и по одному

ЗаДаННОМУ ЗНаЧЕНИЮ Рх1, Põ2 Рхз ДЛЯ ЭЛЕментов 15 — 17. Основополагающими для количества и его концентрации является разность заданных значений Рх1, Рх2 для элементов 15, 16, а также определяемое управляемыми во времени командами переключения время tx2 нахождения запирающего элемента 7,в открытом ссстоянии, Концентрация вещества зависит, кроме того, от заданного значения Рхз элемента 17, 1809926 который регулирует поток газа, дополнительно проходящего через трубопровод 11 в трубопровод 10. Чем больше величины

Рхз, тем мень|ые концентРациЯ, ЗадаННЫЕ ЗНаЧЕНИя Рх1, Рх2 Рх3 ЭЛЕМЕНтов 15 — 17 управляются с блоком 33 при помощи исполнительных механизмов 28 с помощью потенциометров, Прогон программы инициализируется с помощью датчика пуска программы, выполненного в виде инфракрасного детектора 29, который срабатывает, если (следующая) раскаленная крица достигает позиции, в которой должно быть осуществлено удаление окалины, Последующая транспортировка крицы с удаленной окалиной инициализируется с помощью датчика 30 команд, подключенного к выходу 26 блока 23.

Процесс прогона программы поясняется ниже на примере, изображенном на фиг, 3 диаграммы. В программном запоминающем устройстве 24 записаны изображенная на диаграмме программа и для каждого размера.крицы набор данных с четырьмя вре МЕННЫМИ ПаРаМЕтРаМИ txI, tx2, Ьз И Ь4, а также тремя заданными значениями Р«, Рхг, Рх3 ДаВЛЕНИЯ, ГДЕ "Х" ПРЕДСтаВЛЯЕт СОбой номер выбора, приданный размеру крицы, Временной параметр t«и заданное значение Рхз давления выбраны настолько большими, что перед загрузкой потока газаносителя веществом в соответствии с описанным ниже может обеспечиваться имеющее форму спирали движение выходящего из трубопровода 10 (разгрузочного устройства), Временной параметр тх1 может иметь также и большую величину в случае необходимости выдувания из крицы отделенной окалины, ВРеменной паРаметР tx2 и

ЗадаННЫЕ ЗНаЧЕНИя Рх1, Рх2 даВЛЕНИя ВЫбраны в соответствии с желаемыми количеством и концентрацией вещества, ВРеменной паРаметР tx3 выбРан таким образом, что находящееся после эапирания запирающего элемента 7 в трубопроводе 9 вещество может быть полностью или почти полностью удалено посредством выдувания. Временной параметр 1 4 ограничивает время дозагрузки и в соответствии с тактом транспортировки имеет настолько малую величину, что дозагрузка осуществляется в промежуток времени между отводом крицы с удаленной окалиной и подводом следующей крицы, из которой должна быть удалена окалина, без необходимости ожидания.

В приведенной ниже таблице приведены примеры для трех наборов данных для различных размеров крицы, в основу которых положен диаметр 25 мм трубопровода

9 и длина 10 м отрезка между патрубком 8 и трубопроводом 10.

X=1 Х=2 X=3

t11=1,0 с t21=1,5 с t31=2,0 с

t12=1,0 с t22=1,0 с t32=1,5 с

10 t13=05 с t23=1,0 с 133=2,0 с

124=2,5 с t34=2,5 с

t14=2,5 с

Р11=1,0 бар P21=1,3 бар P31=1,7 бар

Р1г=4,0 бар Р22=4,5 бар Рзг=5,0 бар

Р13=1,0 бар Р23=2,0 бар Р33=2,5 бар

20 Приданными размерами криц и количеством выгруженного с помощью описанной ниже программы вещества являются: для Х=1 X=2. X=3 диаметра

25 крицы: „15,2 см 20,6 см 24,8 см длины крицы:900 см 100 см 1100 см количество вещества: 215 r 315 г 430 г.

При запуске программы производится

30 считывание приданного положению "х" устРОйСтВа СЧИтЫВаНИЯ НабОРа ДаННЫХ tx1, tx2, tx3 тх4, Рх1, Рх2, Рхз. ЗадаННЫЕ ЗНаЧЕНИЯ Дааления трех элементов регулирования 15, 16, 17 давления устанавливаются с помощью

35 потенциометров исполнительного механизма 28 на величины Р«, Рхг, Рхз, ИнфРакРасный детектор.29 опрашивается и сразу же после того, как он зарегистрирует присутствие раскаленной крицы, выдается команда

40 позиционирования трубопровода 10. В завершение время устанавливается на ноль и одновременно выдаются команды отпирания на запирающие элементы 13 и 14.

Газ-носитель проходит теперь через

45 трубопроводы 9 и 10 одновременно через трубопровод 11 проходит газ, в результате чего создается спиральное движение выходящего из разгрузочного устройства трубопровода 10 газа-носителя, После

50 ИСТЕЧЕНИЯ ВРЕМЕНИ 1х1 На ЗаПИРаЮЩИй ЭЛЕмент 7 выдается команда отпирания и время сбрасывается на нуль. Под воздействием сжатого газа, выходящего из магистрали 1, вещество поступает теперь в трубопровод 9

55 и в результате этого газ-носитель загружается веществом, Запирающий элемент 12 открыт. После истечения времени tx2 выдается команда запирания на запирающий элемент 7, и время вновь сбрасывается на ноль. Тем самым прерывается подвод веще1809928

<..на к 1рубопроводу 9, однако газ-носитель продолжает свое движение и выводит еще находящееся в трубопроводе 9 вещество, После истечения времени тхз выдаются команды запирания на запирающие элементы

13 и 14, в результате чего поток газа-носителя прерывается. Одновременно выдается команда транспортировки на датчик 30 команд, который инициализирует последующую транспортировку крицы, из которой 10 была удалена окалина, и подвод следующей крицы, из которой должны быть удалена окалина. После этого производится опрос датчика 18 регистрации уровня заполнения.

Если занижения минимального уровня fmin 15 заполнения в резервуаре 2 не произошло, производится запуск программы.

В случае занижения минимального уровня fmin заполнения осуществляется запуск описанной ниже подпрограммы до- 20 загрузки. Время сбрасывается на ноль и осуществляется выдача команд запирания на запирающий элемент 12, команд отпирания на деаэрационный вентиль 21 и запирающий элемент 4, а также команды 25 включения на вибрационные блоки 22. Находящееся в бункере 5 вещество ссыпается после этого в резервуар 2, После этого осуществляется опрос датчиков 20 регист- . рации уровня и в случае, если он сигнали- 30 зирует о достижении или превышении минимального уровня fmax заполнения резервуара 2 или в случае, если истекло время. тх4, ОСУЩЕСтВЛЯЕтСЯ. ВЫДаЧа КОМаНД ЗаПИРания на элементы 4 и 21, команды отпирания 35 на элемент 12 и команды отключения на вибрационные блоки 22, Тем самым процесс доэагрузки завершается и в резервуаре 2, который теперь вновь герметично закрыт, через открытый элемент 12 созда- 40 ется давление Рх1, Осуществляется опрос датчика 19 и, если уровень заполнения оказывается меньше минимального, уровня fmin заполнения бункера 5, включается индикация, которая сигнализирует о необ- 45 ходимой дозагрузке бункера 5 или автоматически инициализирует ее, после чего производится запуск программы.

Если следующая крица имеет другие размеры, то с учетом того, что еще во время 50 прогона текущей программы положение "х" блока 27 было изменено соответствующим образом оператором, при запуске програм- . мы осуществляется ввод приданного новому положению "х" блоком 27 набора данных 55

1х1 Лх2, тхз, тх4, Рх1, Рх2, Рхз ДЛЯ ДРУГИХ Раэ меров криц и программа выполняется с соответствующей модификацией, Вместо регулируемого вручную блока 27 или дополнительно к нему для выбора программы может быть предусмотрено автоматическое устройство выбора, которое с помощью соответствующих измерительных элементов определяет размеры (диаметр и длину) следующей крицы, из которой должны быть удалены окалина, и выбирает приданную этим размерам программу, Открывание и запирание элемента 14 осуществляется одновременно с отпиранием и запиранием запирающего элемента 13, в результате чего газ одновременно подводится к вьюрку и пропускающему элементу разгрузочного устройства трубопровода 10, Программа может быть реализована также таким образом, что возникает выбираемая с и помощью устройства выбора временная разность между отпиранием и запиранием элементов 13 и 14.

Формула изобретения

Устройство для загрузки потока газа-носителя веществом со свойствами текучести, содержащее последовательно соединенные блок ввода исходных данных и блок управления загрузкой, резервуар, снабженный отверстием для выпуска вещества, первый и второй трубопроводы, патрубок, соединенный с первым трубопроводом и подключенный к отверстию резервуара, общий трубопровод, к которому подключены первый и второй трубопроводы, первый и второй регулирующие элементы, установленные соответственно на первом и втором трубопроводах, первый и второй исполнительные механизмы, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго регулирующих элементов, а входы — к первому и второму выходам блока управления загрузкой, третий регулирующий элемент, третий исполнительный механизм, выход которого подключен к входу третьего регулирующего элемента, а вход — к третьему выходу блока управления загрузкой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности регулирования загрузки, дополнительно введены дозаправочный бункер, снабженный герметично запираемым отверстием для впуска вещества в резервуар, первый запирающий элемент, установленный в отверстии дозаправочного бункера и подключенный к четвертому выходу блока управления загрузкой, второй запирающий элемент, установленный в отверстии резервуара и подключенный к пятому выходу блока управления загрузкой, первый и второй вибрационные блоки, устаиовленные соответственно на дозаправочном бункере и резервуаре с возможностью обеспечения продвижения вещества с равномерным распределением и подключенные к шестому и седьмому выходам блока

1809926

jSPS управления загрузкой, магистраль сжатого газа, подключенная к верхней части резервуара, на которой установлен третий регулирующий элемент, третий — пятый запирающий элементы, подключенные соОтветственно к восьмому-десятому выходам блока управления загрузкой и установленные соответственно на первом трубопроводе между первым регулирующим элементом и местом подключения патрубка к первому трубопроводу, на втором трубопроводе между вторым регулирующим элементом и местом подключения второго трубопровода к общему трубопроводу, на магистрали сжатого газа между третьим регулирующим элементом и местом подключения магистрали. сжатого газа к резервуару, первый и второй датчики минимального уровня и датчик максимального уровня, установленные соответственно в резервуаре, дозаправочном бункере и резервуаре и подключенные соответственно к первому-третьему входам блока управления загрузкой, деаэрационный вентиль, установленный в верхней части резервуара и подключенный к одиннадцатому

5 выходу блока управления загрузкой, датчик команд, выполненный в виде электромагнитного переключателя с дистанционным управлением, подключенный входом к двенадцатому выходу блока управления эагруэ10 кой и выходом через двигатель — к, стопорным рычагам общего трубопровода, датчик пуска программы, выполненный в виде инфракрасного детектора, подключенного к четвертому входу блока управления

15 загрузкой и расположенного с возможностью обнаружения теплового излучения в месте установки стопорных рычагов общего трубопровода, причем первый трубопровод образован ответвлением второго

20 трубопровода, по которому подается газ-носитель.

1809926

Составитель Н,Белинков

Техред М, Моргентал Корректор С.Лисина .

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1301 Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5