Способ автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическйх

Республик ои746011

Ä) к г ф (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 120478 (2!) 2605141/29-12 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки М

D 21 Н 3/38

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

С)публиковано 070780. Бюллетень )(9 25

Дата опубликования описания 070780 (53) УДИ е76.05 (088 . 8) В.В. Вознесенский и A.Ñ. Иванов (72) Авторы изобретения

Красногородский ордена Ленина экспериментальный целлюлознобумажный завод Всесоюзного научно-производственного объединения целлюлозно-бумажной промышленности (7! ) Заяв.итель (54 ) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА АНТИСТАТИЧЕСКОГО

ПОЛИМЕРНОГО ВОЛОКНИСТОГО MATEPHAffA

Изобретение относится к автомати. зации производственных процессов и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, химической промышленности при получении полимерного волок" нистого материала, обладающего по" ниженным электрическим сопротивлением.

Известен способ автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала, преимущественно бумажного полотна, путем изменения расхода антистатического вещества, на поверхность материала в зависимости от отклонения величины максимального потенциала на поверхности материала от заданного значения (1).

Однако способ управления обладает существенными недостатками, которые приводят к значительным разбросам антистатических свойств готовой продукции и завышению расхода дорогостоящего антистатического вещества.

Установлено, что на равномерность антистатических свойств полимерного материала существенное влияние оказывает величина влажности мате2

) риала, скорость выработки (при постоянном количестве антистатического вещества, приходящегося на единицу продукции), величина влажности окружающего вырабатываемый материал воздуха, величина линейного давления, создаваемого машинным каландром на полотно материала.

В процессе производства полимерного волокнистого материала иа него воздействует множество факторов, которые изменяют физико-химические свойства продукта. Неравномерность антистатических свойств готовой продукции в свою очередь вызывает изменение физических и механических показателей выпускаемого полимерного материала, Это приводит при дальнейшей переработке материала к значительному изменению величины электростатического потенциала на поверхность материала и образованию зарядов на поверхности полотна с энергией соизмеримой с максимальной воспламеняющей энергией горючих веществ.

Целью изобретения является повышение равномерности антистатических свойств материала.

7460)) Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматического управления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала, преимущественно бумажного полотна, заключающегося в изменении расхода антистатического вещества на поверхность материала, измеряют влажность волокнистого материала и скорость его движения, а расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения этих параметров. Расход антистатического вещества дополнительно корректируют в зависимости от изменения величины относительной влажности окружающего материал воздуха. Кроме того, расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения величины линейного давления машинного каландра на полотно материала.

Способ реализуют в специализированной системе управления с использованием вычислительной техники, а также в локальной системе управления.

На фиг. 1 представлена блок-схема системы автоматического управления, реализующая заявляемый способ на бумагоделательной машине; на фиг.2 статическая характеристика изменения потенциала U на поверхности полотна бумаги в зависимости от величины влажности W полотна; на фиг. 3 статическая характеристика изменения потенциала U на поверхности полотна бумаги в зависимости от скорости V выработки пблотна; на фиг.

4 — статическая характерисгика изменения потенциала U на поверхности поло на бумаги перед накатом в зависимости от относительной влажности WII окружающего полотно воздуха; на фиг. 5 — статическая характеристика чзменения потенциала U на поверхности полотна в зависимости от величины линейного давления Р, создаваемого машинным каландром на полотно бумаги„

Блок-схема (фиг. 1) включает объект регулирования - сушильную часть 1 бумагоделательной машины, содержащую сушильные цилиндры 2 с проходящим по ним бумажным полотном

3, машинный каландр 4, накат 5 с гидравлическим прижимным механизмам 6, аппарат 7 нанесения. антис-,атического вещества на полотно

3 и устройство для автоматического уйравления,состоящее иэ датчика .8 влажности полотна, датчика 9 относительной влажности окружающе8 го полотно 3 воздуха, датчика 10 величины электростатического потенциала, датчика 11 давления в гидроцилиндре прижима машинного каландра, датчика 12 скорости движения -. oIIoòíà 3, регулятора 13 расхода антистатического вещества, ис- и >лнительного механизма 14 расхода ангисгатического вещества на полотно, блоков 15, 16, 17 и 18 коррекции, задатчика 19, сумматоров 20 и 21.

Устройство работает следующим образом.

С помощью датчика 10 определяется срэдняя величина потенциала статического электричества на поверхности бумажного полотна 3.

Сигнал, характеризующий потенциал на поверхности полотна 3, определенный с помощью датчика 10,,по5

10 ступает на вход tiH-регулятора 13, где сравнивается с сигналом задания.

15 Регулятор 13, в зависимости от величин поступающих сигналов, формирует управляющее воздействие на исполнительный механизм 14, изменяющий количество антистатического вещества, наносимого на полотно 3.

При превышении величины потенциала, эамеренного датчиком 10, выме г заданного, рзгулятор 13 увеличивает расхоц антистатического вещества на полотно, и наоборбт, при величине потенциала на полотне ниже заданного значения регуля-ор уменьшаег расход антистатического вещества на полотно.

Сигнал величины задания регулятора 13 определяется задатчиком 19 и корректируется в зависимости от величины изменения влажности полотна бумаги, скорости движения полотна 3, величины линейного давления, создаваемого машинныч каландром 4 на полотно 3, величины относительной влажности окружающего полотно воздуха.

Получают зависимости изменения величины потенциала U статического электричества на поверхности бумаги — основы марки К-3 с внедренным

40 в нее антистатическим веществом от влажности W IпIо л оoтrнHа ((ф иHrг . 2), скоросги движения V (фиг. 3), относительной влажности воздуха Ws (фиг.4), линейного давления Р на полотно бумаги (фиг. 5) для буммаш ны.

Из приведенных зависимостей (фиг. 2-5) видно, что для повышения равномерных антистатических свойств готовой продукции при управлении ввода антистатического вещества в бумагу следует учитывать изменение величины влажности бумаги, скорости движения бумаги, относительную влажность окружающего бумагу воздуха и величину линейного давления каландра на поверхность бумаги; Эти факторы существенным образом сказываются на величине потенциала статического электричества на полотне бумаги.

Коррекция изменения величины задания регулятору 13 (фиг. 1) в эави746011

Формула изобретения

4О

g5

55 бО сичости от указанных факторов осуществляется следующим образом.

При увеличении величины влажности

W (фиг. 2) полотна бумаги выше задан ного значения W„ (4,5Ú = W„) сигнал пропорциональный величине влажности с датчика 8 поступает на блок 15 кор рекции. Блок 15 вырабатызает сигнал, уменьшающий величину задания регулятору 13. При этом величина электростатического потенциала U на поверхности полотна 3 падает. При уменьшении величины влажности бумаги ни-же заданного значения, величина электростатического потенциала на поверхности бумаги Увеличивается.

При этом блок 15 вырабатывает сигнал, увеличивающий величину задания регулятору 13. Настройки блока 15 коррекции выбираются таким образом, чтобы величина антистатического вещества, поступающего на полотно 3 была постоянной и не зависела от изменения влажности бумаги.

При увеличении скорости Ч выпуска бумаги на буммашине выше номинальной V сигнал, пропорциональный величине скорости, с датчика 12 поступает на блок 18 коррекции. Блок.

18 вырабатывает сигнал, увеличивающий величину задания регулятору 13.

Из графика (фиг. 3) следует, что с увеличением скорости V выпуска бумаги, обладающей одинаковыми антистатическими свойствами, величина потенциала U на полотне возрастает. На стройки блока 18 определяются из статической характеристики (фиг. 3) таким образом, чтобы величина антистатического вещеСтва в полотне была постоянной и не зависела от изменения скорости машины.

При увеличении относительной влажности W> окружающего полотно 3 возду" ха (фиг. 4) сигнал, характеризующий величину относитЕльной влажности с датчика 9 поступает на блок 16 коррекции. Блок 16 вырабатывает упреждающий сигнал, уменьшающий величину задания регулятору 13, и наоборот, при уменьшении W< - сигнал, увеличивающий величину задания регулятору.

Блок 16 отрабатывает, например Д-закон регулирования. Настройки блока

16 определяются из графика (фиг. 4) таким образом, чтобы величина антистатического вещества в полотне

3 была постоянной и не зависела от изменения относительной влажности окружающего полотно воздуха.

При увеличении величины линейного давления P (фиг. 5) машинного каландра на полотно, сигнал, пропорциональный величине линейного давления, с датчика 11 поступает на блок 17 коррекции. Блок 17 вырабатывает сигнал, Увеличивающий величину задания регулятору 13. При этом величина электростатического потенциала U на поверхности полотна

3 падает. При уменьшении величины линейного давления ниже заданного

" значения P„, величина электростатического потенциала на говерхности бумаги уменьшается. При этом блок

17 вырабатывает сигнал,, уменьшаю::.èé величину задания регулятору 13.

Зада".::ик 19 определяет требуемый процен-. расхода антистатического вещества на полотно 3.

Устройство для реализации способа автоматического управления может быть выполнено на серийно выпускаемой измерительной и регулирующей .аппаратуре.

2О Таким образом, использование способа управления обеспечивает по сравнению с известными. способами большую равномерно ть антистатических свойств готовой продукции, что имеет

25 большое значение при использовании антистатического полимерного волокнистого материала.

1. Способ автоматического упраЗления процессом производства антистатического полимерного волокнистого материала, преимущественно бумажного полотна, путем изменения расхода антистатического вещества на поверхность материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения равномерности антистатических свойств материала, измеряют влажность волокнистого материала и скорость его движения, а расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения этих параметров.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что,расход антистатического вещества дополнительно корректируют в зависимости от изменения величины относительной влажности окружающего материал воз- духа.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ю-, шийся тем, что расход антистатического вещества корректируют в зависимости от изменения величины линейного давления машинного каландра на полотно материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2457418, кл.Р 21 Р 5/00.

ЦНИИПИ Заказ 4086/12 траж 4ЗО Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, Ул. Проектная, 4 Рцг. Я.

Tug 4

W,g

746011

g,a8

u,þ

Фиг. 3.