Способ контроля процесса получения химических волокон из расплава полимера

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>705339

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210377{21) 2464815/23-12. (51) р 2

01 Б 33/36 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (з) УЖ 6 6 . 0 42,,88(088.8) Опубликовано 251 27 9 Бюллетень Ио 47

Дата опубликования описания 261279 (72) Авторы

ИЗОбрЕтЕИИя Ю*H, Ястремский, Д, I . Конев, Р.И. Пасичйяк и В,И, 1 оршенев (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ TIPOIIECCA ПОЛУЧЕНИЯ ХИМИЧЕС) ИХ

ВОЛОКОН ИЗ РАСПЛАВА ПОЛИМЕРА

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля стабильности протекания технологических процессов, например, в производстве химических волокон °

Известны непрерывные и дискретные способы контроля стабильности протекания технологического процесса (1). .Так, при формовании химическйх нитей из расплава для проверки стабильности протекания технологического процесса непрерывно контролируют температуру и -давление расплава s плавильной головке, дискретно: линей ную плотность,(.а с, Р 280877 кл, 01 в 7/08,; содержание ниэкомолекулярных фракций (НМС), вязкость (а.с.. Р 312539), двойное лучепреломление, неровноту нити по толщине; скорость, влажность и температуру охлаждающего эоздуха (патент ФРГ

Р 1660642), По результатам сравнения измерений текущих значений с регламентными допусками судят о нормальности хода технологического процесса.

Известно., что наиболее обобщенным показателем, характеризующим стабиль ность протекания технологического процесса, является координата эоны эатвердевания нити, формуемой из расплава, так как ее положение зависит от мйогих:технологических факторов (A.H. Пакшвер, Физико-химические основы технологии химических волокон. Химия, М., 1972, с. 152168) . Непрерывный контроль эа координатой зоны затвердевания (а.с.

СССР Р 468149) позволяет непрерывно по одному показателю судить о стабильности техпроцесса.

Недостатком известного способа контроля. является его малая информативность, так как он лишь отражает нарушение процесса в целом, но не дает возможности достаточно точно диагностировать причины, вызывающие нарущение нормального техпроцесса и оперативно определять стадию или участок, на котором произошло нарушение.

Бель предложенного способа — повышение точности контроля технологического процесса.

Это достигается тем, что кроме измерения коордиíàты эоны эатэердеэания дополнительно измеряют вяз-, кость расплава полимера и скорость

4й йфйащ)ь м

705339 охлаждающ)егО воздуха в зоне затвердевания нити, определяют отклонения измеренных значений параметров от их номинальных значений и по найденному отклонению определяют участок технологического процесса где про) 5 изошло нарушение работы. Сущность и преимущества предложенного способа диагностического контроля заключаются в следующем.

При выборе на стадии проектирования оптимального технологического.. процесса, используют, как правило, модели процесса, полученные с определенным приближением аналитическим и экспериментальным методами для номинальных режимов работы, Однако

15 в процессе эксплуатации найденные априори оптимальные режимы работы зачастую оказываются неопти- мальными из-за нестационарности ха20

Схема- включает технологическую . 50 установку. приготовления полимера 1, филъеру 2, прядильную шахту 3., линию

4 1тодачи" охлаждающего воздуха, датчик 5 контроля вязкости расплава полимера, датчик б контроля -положения 55 зоны затвердевания, датчик 7 контро"ля охлаждающего воэ"цуха,. элементы сравнения 8,. 9, 10, логический блок

11, табло 12, 13, 14 световой. индикажим охлаждения, задатчик 15 номинальных значений контролируемых па- р аметр ов, Способ реализуют следующим образом. рактеристик оборудования, отказов или неработоспособности отдельных его узлов и т .д.

Для улучшений технико-экономических показателей процесса получения химических нитей целесообразно непосредственно в темпе с процессом пОлучать информацию о состоянии техпроцесса получения нитей на отдельных участках и стадиях.

В предложенном способе при реше- 30 нии этой задачи предлагается использовать совместные измерения (метод совокупности контроля) следующих наиболее информативных параметров процесса формования - вязкости расплава полимера, координаты зоны и пульсаций рхлаждающего воздуха - и выполнять логическую обработку результатов измерений,Результаты измерений указанных вы- 40 ше параметров и ло ическо о анализа результатов этих измерений позволяют быстро и достаточно точно обнаруживать причину, вызвавшую нарушение нормального хода технологического процесса.

На чертеже представлена схема контроля технологического процесса.

С выхода датчика б информацию подают на элемент сравнения 9, с выхода датчика 7 - на элемент сравнения

10, а с выхода датчика 5 — на элемент сравнения 8. Информацию в бло ках 8, 9, 10 сравнивают с допустимыми номинальными значениями по каждому измеряемому параметру, номинальные значения задают эадатчиком 15, В логический блок 11 информацию с элементов сравйения подают в виде двоичного кода 1,0.

Код 1 означает, что измеряемый параметр вышел эа допустимые значения, код 0 - параметр в норме.

В зависимости от соотношения сигналов исходной информации в логическом блоке 11 формируют командные сигналы на табло 12, 13 или 14.

При нормальном протекании процесса получения нитей амплитуды напряжений с выхода датчиков 5; б, 7 не превышают заданного допуска относительно номинальных значений, заданных задатчиком 15, поэтому световые табло 12, 13 и.14 не горят, Предположим, что в процессе формирования в результате возмущения произошло отклонение текущего значения координаты зоны эатвердевания от заданного номинального значения

) и на выходе блока появится сигнал

)611)

Выход координаты зоны за допуск свидетельствует о нарушении нормальйого хода техпроцесса, но не определяет конкретно стадию, на которой оно произошло. Для решения этой задачи измеряют дополнительно только два параметра техпроцесса - вязкость расплава йолимера с помощью датчика

5 и скорость охлаждающего воздуха в зоне затвердевания нитей с помощью датчика 7.

Если произошли нарушения в систе-. ме охлаждения формуемой нити, то в этом случае на выходе блока 10 формируют сигнал 1, а на выходе блока

8 t I0) °

Ф Логический элемент 11 при таком сочетании сигналов с блоков 8, 9, 10 зажигает световое табло 14 Режим охлаждения . В случае возникновения отклонений исходных свойств полимера — дисперсии молекулярного веса или вязкости расплава - выше нормы, сигнал с датчика 5 выдают на элемент сравнения

8, на выходе которого формируют сигнал 1, на выходе блока 10 будет 0, Совпадение логических единиц на выходе блоков 8 и 9 при логическом нуле на выходе блока 10 индицируют блоком ll как нарушение техпроцесса в химическом цехе и включают табло

12 Хим,цех °

705339

При постоянстве режима охлаждения формуемой нити и исходных свойств полимера отклонения коорди наты" зоны затвердевания происходят иэ-за изменения технологических регламентов намоточной части прядильной 5 машины (например, изменение натяжения нити, скорости формования, линейной плотности и т.д.) .

В этом случае с выхода блоков 8 и

10 на логический элемент подают логи- 10 ческие нули, а с выхода блока 9логическую единицу, Такое сочетание сигналов индицируют логическим блоком 11 как нарушение техпроцесса в йрядильном цехе и за- жигают табло 15 Пряд.цех .

Техническая реализация предложенного способа базируется на уже известных приборах и датчиках. Непрерывное изменение вязкости расплава поЛимера проводят с помощью прибора, описанного в авторском свидетельстве

Ð 312539, бюлл. изобретений Р 25, 1973. Эксплуатация прибора подтвердила его высокую стабильность в работе, надежность и достаточную тех25 ническую эффективность. Измеритель координаты эоны затвердевания, реализованный по а.с, 468149, Q0l N 33/36, и прибор для контроля скорости обдувочного воздуха в шахте типа ABT-1, разработаны предприятием-заявителем и внедрены на предприятиях химических волокон.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа определяется повышением быстродействия при обнаружении разладки техпроцесса и сокращением трудозатрат на аналитический контроль, ° так как информация о месте и причинах разладки процесса получения нитей позволяет оператору оперативно отключать неисправное оборудование, заменять решетки шахт, корректировать температуру расплава полимера, расход и температуру охлаждающего воздуха и т,д,, т,е. управлять качеством выпускаемой продукции, Формула изобретения

Способ контроля процесса получения химических волокон из расплава полимера путем измерения координаты зоны затвердевания нити, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля, измеряют вязкость расплава полимера и скорость охлаждающего воздуха в зоне эатвердевания нити, определяют отклонение измеренных значений параметров от их номинальных значений и по найденному отклонению определяют участок технблогического процесса, где произошло нарушение работы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 468149, G 01 N 33/36, 1975, ЦНИФИ Эаказ 8347/65

Тираж 1073 Подписное

Филиал ППП Патент, r. УжГород, ул. Проектная,4