Устройство для регулирования уровня расплава полиамида

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапистич вских

Рвспублик пп991 379 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.1080 (21) 3227399/18-24 с присоединением заявки Й?—

)$g) g 3

G 05 D 9/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 678 ° 6 5 ° .05 (088. 8) Опубликовано2 И 183. Бюллетень М 3

Дата опубликования описания 230183 (72) Авторы изобретения

1 э ; У.", М)

Всесоюзный научно-исследовательский институт-..маши „ для производства синтетических волокон

Я.А. Минак и Н.Н. Симоненко (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УРОВНЯ

РАСПЛАВА ПОЛИАМИ,ПА

Изобретение относится к системам регулирования неэлектрических величин, в частности, применяется в области производства высоковязкой полиамидной крошки в установке:непрерывной полимеризации, регулируя уровень расплава в аппарате.

Устройство может быть использовано также и .в других областях народного хозяйства, где требуется непрерывное бесконтактное регулирование уровня сыпучих, жидких и высоковяэких материалов в закрытых емкостях на заданных уровнях.

Известна система регулирования уровня жидкого продукта (расплава) в аппарате, в котором уровень расплава регулируется подачей жидкого продукта в аппарат насосом с регулирующим и контрольным клапанами.

Полученный в процессе реакции продукт (полимер) удаляется иэ аппарата шнеком (,13.

Недостатками такой системы являются малое быстродействие и воэможность возникновения возмущений .из-за временной несогласованности действий насоса, подающего продукт, и шнека, выводящего продукт иэ аппарата. Эта несогласованность будет возникать каждый. раэ при изменении, например, производительности оборудования по какой-либо причине.

5,Известен реактор-поликонденсатор, в котором исходное сырье подается в реактор через штуцер насосом по трубопроводу, снабженному регулирующим прибором. Далее шнеком материал продвигается в зону, где проис ходит обработка продукта..Затем готовый продукт по трубе, снабженной греющей рубашкой, выводится из аппарата.

Для контроля работы реактора над ним расположен источник З -излучения, а под ним — счетчик (2 .

Недостатками такой установки являются малое быстродействие из-за коррекции пронэводительностей установок получения сырья для реактора в непрерывной технологической цепи и связанная с этим невысокая степень устойчивости сложной системы авторегулирования (CAP), что влечет за собой уменьшение точности и снижение производительности, а также качества готового продукта, свойства которого в существенной степени зависят от точности поддержания уровня расплава в реакторе, а значит, 991379 от времени пребывания его в аппарате.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является система бесконтактного непрерывного регулирования уровня, в которой уро- 5 вень расплава контролируется с помощью радиоактивного сигнализатора уровня, в качестве которого установлен один источник и два приемника-преобразователя г -излучения. Непрерыв 10 ное регулирование осуществляется на участке между приемниками

g-излучения. С помощью системы преобразователей и вторичных прибоpos электрический сигнал, пропорцио 5 нальный изменению интенсивности у-излучения, воздействует-на исполнительный механизм цепного вариатора асинхронного трехфазного электродвигателя, который приводит so вращение черпачковые доваторы, загружающие мономер в аппарат. После обработки готовый полимер выводится из аппарата шнеком и подается на формирование, минуя стадию гранулирования (3 ).

Недостатками данной системы также являются малое быстродействие

САР, сложность системы авторегулирования уровня, воэможность возникновения больших возмущений вследствие вывода из работы одного или нескольких мест формирования, наличие цепного вариатора в приводе черпачковых доваторов, вследствие этого малый диапазон регулирования скорости (3:1), а также невысокая степень устойчивости.

Целью изобретения является повы- @ шение быстродействия и точности устройства.

Эта цель достигается тем, .что устройство, содержащее связанные трубопроводом полимеризатор с дозировочным насосом и испаритель-смеситель с блоком насосов, связанный с электродвигателем переменного тока, статорные обмотки которого подключены к выходу преобразователя частоты, и датчиком уровня, выход которого связан с входом элемента сравнения, содержит суммирующий элемент, а дозировочный насос и электродвигатель переменного: тока о снабжены тахогенераторами, выходы которых и выход элемента сравнения подключены к входам суммирующего элемента, выход которого соединен с входом преобразователя частоты, бО

На чертеже представлена блок-схе-. ма -устройства.

Устройство содержит полимериза.тор 1, на выходе которого установлен дозирующий насос 2, получающий б5 движение от источника стабилизированного вращения в функции производительности. Дозирующий насос 2 связан с тахогенератором 3, вырабатывающим аналоговый электрический сигнал, пропорциональный производительности (частоте вращения дозирующего насоса 2), подводимый-на вход суммирующего элемента 4, насос 2 соединен трубопроводом с испарителем-смесителем 5> на выходе которого установлен блок 6 насосов, приводимый. во вращение электродвигателем

7 переменного тока через механический редуктор 8. Статорная обмотка электродвигателя 7 подключена к выходу тиристорного преобразователя

9 частоты. Вал электродвигателя 7 связан. е тахогенератором 10, аналоговый электрический сигнал которого подводится на вход суммирующего элемента 4, выход последнего подключен к входу преобразователя. 9 частоты.

Таким образом, создан первый, задающий полимеризатором 1 контур peryлирования уровня расплава в аппарате 5, а следовательно, и времени пребывания расплава в аппарате, и

его производительности. Аппарат 5 оснащен датчиком уровня, состоящим из радиоактивного излучателя 11 и приемников-преобразователей 12 излучения.

Выход приемников-преобразователей

12 подключен на вход элемента 13 сравнения, а его выход соединен с входом суммирующего элемента 4. Таким образом, создан второй замкнутый контур коррекции уровня расплава в аппарате 5, устраняющий отклонение уровня от интегрального накопления ошибки первого замкнутого контура регулирования уровня.

Устройство. Работает следующим образом.

Из полимеризатора 1 жидкий продукт (полимер) по обогреваемому трубопроводу поступает в аппарат 5.

Заданная производительность технологической цепи устанавливается полимеризатором 1 посредством дозирующего насоса 2 шестеренчатого типа, вращаемого от стабилизированного источника вращения в функции производительности (задание I}, Слежение

3а производительностью полимеризатора 1 осуществляется по следующему замкнутому контуру задания частоты вращения блоку б насосов: сигнал о заданной величине производительности от тахогенератора 3 поступает на вход суммирующего элемента 4 и срав- нивается с сигналом действительной производительности аппарата 5, поступающего от тахогенератора 10,связанного механически с блоком б насосоа, Сигнал ошибки по слежению за производительностью поступает через

991379 суммирующий элемент 4 на вход преобразователя 9 частоты, который изменяет частоту вращения электродвигателя 7 в функции сигнала ошибки таким образом, чтобы производительности полимериэатора и аппарата оказались одинаковыми.

Отклонение уровня расплава в аппарате 5, неизбежно возникающее от интегрального накопления ошибки работы системы слежения за производительностью полимеризатора 1, улавливается приемником-преобразователем .12 у -излучения от излучателя 11 и

Преобразуется в аналоговый электрический сигнал, поступающий на вход элемента 13 сравнения, которое сравнивает сигнал с заданным (задание

II) и выдает электрический сигнал коррекции уровня расплава, постуПающий на вход преобразователя 9 частоты через суммирующий элемент

4, где суммируются сигналы по каналу производительности и по каналу коррекции уровня. Преобразователь 9 частоты корректирует частоту вращения электродвигателя 7, заданную по . каналу слежения производительности таким образом, чтобы уровень расплава оказался неизменным; Заданиями

III u IY пользуются при настройке системы регулирования в пусковом режиме. Непрерывное регулирование уровня осуществляется на участке между приемниками радиоактивного излучения.

Устройство для регулирования уровня расплава может быть применено на установке Испаритель-смеситель ИС-40 производительностью

40 тонн в сутки. Установка ИС-40 предназначена для повышения вязкости полиамидной смолы с целью производства высокопрочного кордного волокна и состоит из испарителя с подвижными и неподвижными калиброванными тарелками и емкости выравнивания, которая расположена под испарителем.

В качестве датчика уровня в емкости выравнивания возможно применение серийно выпускаемого гаммареле ГР-7С/ОО с одним блоком источника З -излучения, двумя приемниками-преобразователями -излучения, блоком релейным и блоком управления с использованием в качестве выходного аналогового сигнала, поступающего на измерительный показывающий прибор.

В качестве элемента 13 сравнения. могут быть использованы преобразователь напряжения измерительный типа ПТ-ТП-68 с унифицированным электрическим выходным сигналом и корректирующий прибор КП2-уЗ, соединенные l0 .ñåðèH 4А, например, 4А132И4 . B качестве элементов обратной связи можно применить серийные тахогенера15

55 последовательно по прохождению сигнала от блока управления ГР-7CJOO а в качестве преобразователя частоты — выпускаемый .серийно тиристорный преобразователь, например, ТПЧ-40.

Суммирующий элемент можно реализовать на магнитном усилителе, например, ТУМ-Al-ll. В качестве приводного двигателя предполагается применить трехфазный электродвигатель торы, например, ТМГ-ЗОП. Коррекция по производительности осуществляется либо через полимериэатор 1,. который может от источника стабилизированного вращения автоматически изме нять свою производительность по калиброванному сигналу, соответствующему числу работающих рубильных стан-. ков (при отсутствии гранулятора), либо по изменению производительности гранулятора или работающих рубильных станков.

Применение предложенного устрой" ства регулирования уровня расплава стабилизирует время пребывания расп» лава и увеличивает быстродействие регулирования, что улучшает качество расплава.

Формула изобретения

Устройство для регулирования уровня расплава полиамида, содержа» щее связанные трубопроводом.полимеризатор с дозировочным насосом и испаритель-смеситель с блоком насосов, связанный с электродвигателем переменного тока, статорные обмотки которого подключены к выходу преобразователя частоты, и датчиком уровня, выход которого связан с входом элемента сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия и точности устройства, оно содержит суммирующий элемент, а дозировочный насос и электродвигатель переменного тока снабжены тахогенераторами, выходы которых и выход элемента сравнения подключены к входам суммирующего элемента, выход которого соединен

С входом преобразователя чистоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 9 51-38755, кл. G 05 D 9/12, 1976.

2. Патент Швейцарии Р 55029, кл. G 08 G 35/00, 1950.

3. Информационный листок Р 77-12, УкрНИИНТИ, УДК 681.2.002.237, сер.14 (прототип).

991379

Редактор Т. Кугрышева

Заказ 131/65 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Исто лизи о раиною

Зада

Составитель Т. Озерова

Техред И.Гайду Корректор Ю. Макаренко

Филиал ППП Патент, г. УжгорОд, ул. Проектная, 4