Способ регулирования процесса экструзии

 

Союз Советсмии

Социалистичесмик

Реслублии

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (>836021.(61) Дополимтельное к авт. свид-ву (22)Заявлеио21.03. 78 (21) 2592524/23-05 с присоединением заявки И (23 ) П ри орм тет

Опубликовано 07.06.8) . Бюллетень .% 21 (51)М. Кл.

С 08 G 63/22

G 05 0 21/00

ЬсударетвЬивй кемитет

СССР ае аеиам иэюбрвтеии11

-и вткрытий (53) УДК 66.012-52 (088. 8) Дата опубликования описания 08.06.81 (72) Авторы изобретения

В. П. Семенец и В. П. Бас (71) Заявитель (54). СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭКСТРУЗИИ

Изобретение относится к области автоматизации процессов переработки пластмасс и может быть использовано при переработке термопластов, резинотехнических н. других материалов.

Известен способ регулирования процесса экструзии в червячном экструдере, заключающийся в изменении температуры зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характе10 ризующего расплав на выходе из экструдера (1 J, Канал, по которому течет расплав полимера в червячном экструдере, образован двумя приблизительна равйымн

15 по площади поверхностями: внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью червяка. В известном способе управление физическими параметрами расплава осуществляют путем изменения температуры только одной из названных поверхностей, а именно поверхности цилиндра, при не" изменной температупе другой поверхности (червяка). Очевидно, что управляющее воздействие в этом случае не может быть максимально эффективным, так как оно достигается только при изменении температуры всей поверхности канала.

Кроме того, стенка массивного цилиндра экструдера обладает значительной тепловой емкостью. Это обуславливает большое запаздывание во времени между изменением уставки локального регулятора и достижением температурой зоны нового заданного значения. Иными словами канал управления параметрами расплава по известному способу обладает значительной инерционностью, что не позволяет -обес печить заданную точность стабилизации температурного режима экструдера.

Целью изобретения является повыше" ние точности стабилизации температурного режима экструдера.Указанная цель достигается тем, что в .известном способе регулирования

83602

50 процесса экструзии в червячном экструдере, заключающемся в изменении температуры зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характеризующего расплав на выходе из экстру5 дера, дополнительно изменяют температуру теплоносителя, подаваемого в червяк экструдера, одновременно с изменением указанных величин температуры зон цилиндра в зависимости, по край- lp ней мере, от одного из упомянутых параметров, характеризующих расплав на выходе из экструдера.

При этом в качестве параметра, характеризующего расплав на выходе из 15 экструдера, может быть использована температура и/или давление и/или вязкость расплава.

На чертеже в качестве примера показана блок-схема системы регулирова- gp ния, реализующей предлагаемый способ при использовании в качестве параметра, характеризующего расплав на вы ходе экструдера, температуры расплава. 25

В системе температуру расплава на выходе из экструдера 1 измеряют с помощью термопары 2, ее величину сравнивают с заданной и сигнал рассогласования подают на корректирующий ре- 3р гулятор 3. В соответствии с величиной и знаком рассогласования корректирующий регулятор 3 с помощью корректоров 4-7 изменяет уставки соответствующих регуляторов 8-11. 35

Регулятор 8 управляет клапаном 12, изменяя соотношение холодного и горячего теплоносителей, поступающих в смеситель 13, а, следовательно, и тем40 пературу теплоносителя, подаваемого из смесителя 13 в трубку 14. Трубка

14 введена в цилиндрическую полость червяка 15 на всю его длину со стороны загрузочного бункера. Теплоноситель из трубки 14 подается непосредственно в конечный участок 16 червяка, где полимер находится в расплавленном состоянии. Возвратный канал для теплоносителя имеет кольцевое сечение, концентрически расположенное по отношению к трубке 14. Участок червяка, где происходит плавмение перерабатываемого материала, теплоиэолирован от теплоносителя. Теплоизоляция может быть осуществлена с помощью теплоизоляционной втулки 17, как показано на чертеже, либо путем применения червяка специальной кон1

4 струкции. Необходимость теплоизоляции теплоносителя связана с тем, что изменение температуры червяка по всей его длине вызывает нежелательные

t изменения производительности экструдера.

Регуляторы 9-11 посредством нагревательно-охлаждающих устройств 1820 управляют температурой соответствующих зон материального цилиндра 21.

С помощью корректоров задаются коэффициенты связи между корректирующим регулятором 3 и регуляторами 8-11. Эти коэффициенты в общем случае различны, так как эффективность воздействия наI гревательно-охлаждающих устройств на физические параметры выходящего расплава зависит от геометрического расФ положения зоны, а пределы изменения температуры теплоносителя, подаваемого в червяк 15, ограничиваются рядом технологических соображений. При изменении свойств сырья, температуры окружающей среды или по другим причинам температура расплава на выходе иэ экструдера 1 может превысить нор- . му. Это отклонение фиксируется термопарой 2, и сигнал рассогласования поступает к корректирующему регулятору 3, который с помощью корректоров 4-7 уменьшает уставки регуляторов 8-11, чем отрабатывает сигналы на одновременное снижение температуры в зонах материального цилиндра и температуры теплоносителя, подаваемого в конечный участок червяка. Благодаря малой тепловой емкости червяка и высокому значению коэффициента теплоотдачи от него к теллоноснтелю (700-1ОООВт/м грел).

2" 1 система начинает воздействовать на расплав практически мгновенно. Это . позволяет быстро и эффективно охладить;его до заданной температуры..

В случае снижения температуры выходящего расплава ниже нормы корректирующий регулятор 3 отрабатывает сигналы на повышение температуры зон цилиндра и теплоносителя в червяке, что позволяет эффективно и равномерно нагреть расплав до требуемой температуры.

В качестве параметра, характеризующего расплав на выходе из экструдера, может быть использована температура и/или давление и/или вязкость расплава.

Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность стаИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Zo e 598047, кл. G 05 D 24/02, 1975.

ВНИИПИ Заказ 2824/7 Тираж 530 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 83Ü021 6 билизации температурного режима экст- ции температурного режима экструдера, рудера. Снижение инерционности ка- изменяют температуру теплоносителя, нала управления физическими парамет- подаваемого в червяк экструдера, одрами расплава позволяет повысить точ- новременно с изменением указанних веность их поддержания и, как следст- . личин температуры зон цилиндра в завие, улучшить качество выпускаемых висимости, по крайней мере, от одноизделий и увеличить производительность го из упомянутых параметров, харакэкструдера. теризующих расплав на выходе из экструдера.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юФормула изобретения шийся тем, что н качестве параметра, характеризующего расплав на

1. Способ регулирования процесса выходе из экструдера, используют темэкструзии в червячном экструдере, пературу и/или давление и/или вяззаключающийся в изменении температуры 15 кость расплава. зон цилиндра экструдера в зависимости от параметра, характеризующего расплав на выходе из экструдера, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилиза