Система управления напорным ящиком бумагоделательной машины

Система управления напорным ящиком бумагоделательной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ НАПОРНЫМ ЯЩИКОМ БУМАГОДЕЛАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она имеет датчики давления, установленные в каждом канале напорного ящика, и датчики суммарного давления и скорости ., установленные на выходе напорного ящика, согласующие блоки, индикаторы , блоки сравнения, функциональные преобразователи, датчик скорости проволачивания, вычислительный блок, регулятор давления, блоки определения соотношения для внешних каналов напорного ящика и расходомер, при этом выходы датчиков давления связаны с соответствукнцими входами согласующих блоков, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами и дополнительно - с соответствукмцими первыми входами блоков сравнения, вторые входа которых связаны с датчиком суммарного давления посредством соответствующего согласующего блока, первые выходы блоков сравнения подключены к соответствующим входам функциональньгх преобразователей, вторые выходы блоков сравнения связаны посредством соответствующих блоков определения соотношения с входами соответствующих регуляторов скорости подачи массы, выход блока сравнения, СО соответствующего среднему каналу напорного резервуара, подключен к входу расходомера, причем датчик скорости проволачивания связан с первым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом соответствукщего регулятора скорости, со ю сд оь рой вход вычислительного блока соединен с выходом регулятора давления, а третий его вход - с датчиком скорости , установленным на выходе напорного ящика.

„„5U „„1093256

С01ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК

З 5р 3 21 с 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ .".

H ГЗАТЕНТУ

2502195/29-12, 15.07.77

705828

16.07.76

CIIIA

t5.05.84. Бюл, М 18

Эдгар Дж. Джастас (США)

Белойт Корпорейшн (США)

681. 135 (088. 8)

1. Патент CIUA У 3923593, 162-301, 1975. (21) (22) (31) (32) (33) (46) (72) (71) (53) (56) кл ° (54)(57) СИСТЕИА УПРАВЛЕНИЯ НАПОРНЫМ

ЯЩИКОХ БУИАГОДЕЛАТЕЛЬНОй ИАШИНЫ, держащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности управления, она имеет датчики давления, установленные в каждом канале напорного ящика, и датчики суммарного давления и скорости,, установленные на выходе напорного ящика, согласующие блоки, индикаторы, блоки сравнения, функциональные преобразователи, датчик скорости проволачивания, вычислительный блок, регулятор давления, блоки определения соотношения для внешних каналов напорного ящика и расходомер, при этом выходы датчиков давления связаны с соответствующими входами согласующих блоков, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами и дополнительно — с соответствующими первыми входами блоков сравнения, вторые входы которых связаны с датчиком суммарного давления посредством соответствующего согласующего блока, первые выходы блоков сравнения подключены к соответствующим входам функциональных преобразователей, вторые выходы блоков сравнения связаны посредством соответствующих блоков определения соотношения с входами соответствующих регуляторов скорости Я подачи массы, выход блока сравнения, р соответствующего среднему каналу напорного резервуара, подключен к входу расходомера, причем датчик скорости проволачивания связан с первым Я входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом соответствующего регулятора скорости, второй вход вычислительного блока соеди- 1Ф нен с выходом регулятора давления, . C4 а третий его вход — с датчиком ско- . Ю рости, установленным на выходе напор- Ql ного ящика. Cb

1093256

Изобретение относится к устройствам управления напорным ящиком бумагоделательной машины и может быть использовано при изготовлении бумаги.

Известна система управления аапорным ящиком бумагоделательной машины, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала ki 3, Недостатком известной системы

1О управления является невысокая точность управления.

Цепь изобретения — повышение точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что система управления напорным ящи15 ком бумагоделательной машины, содержащая регуляторы скорости подачи массы для каждого канала, имеет датчики давления, установленные в каждом канале напорного ящика, и датчи20 ки суммарного давления и скорости, установленные на выходе напорного ящика, согласующие блоки, индикаторы, блоки сравнения функциональные преЭ

25 образователи, датчик скорости проволачивания, вычислительный блок, регулятор давления, блоки определения соотношения для внешних каналов напорного ящика и расходомер, при этом выходы датчиков давления связаны с соответствующими входами согласующих блоков, выходы которых соединены с. соответствующими индикаторами и дополнительно — с соответствующими первыми входами блоков сравнения, З5 вторые входы которых связаны с датчиком суммарного давления посредством соответствующего согласующего блока, первые выходы блоков сравнения подключены к соответствующим вхо- 40 дам функциональных преобразователей, вторые выходы блоков сравнения связаны посредством соответствующих блоков определения соотношения с входами соответствующих регуляторов ско- 45 рости подачи массы, выход блока сравнения, соответствующего среднему каналу напорного резервуара, подключен к входу расходомера, причем датчик скорости проволачивания связан с пер- 50 вым входом вычислительного блока, выход которого соединен с входом соответствующего регулятора скорости, второй вход вычислительного блока соединен с выходом регулятора давле- 55 ния, а третий его вход — с датчиком скорости, установленным на выходе напорного ящика.

На фиг. 1 приведена блок-схема системы управления напорным ящиком; на фиг. 2 — то же.

Система управления напорным ящиком бумагоделательной машины содержит входные трубопроводы 1, 2 и 3, устройство 4 управления и обработки информации, распределительное устройство 5, которое содержит каналы 6 бумажной массы, сходящиеся к отверстию нанесения тонким слоем 7, ширина которого соответствует ширине требуемого полотна. Поток бумажной массы, вытекающей из отверстия нанесения тонким слоем 7 таким образом, чтобы начать процесс изготовления полотна бумаги, поступает в горловину 8 на входном койце обезвоживающего хода формующего устройства бумагоиэготавливающего станка, состоящего из матерчатых или проволочных лент 9, движущихся над формующими или подпирающими роликами 10.

Внутри распределительного устройства 5 бумажная масса для ряда слоев, предназначенных для создания многослойного бумажного полотна, поступает в соответствующий ряд отдельных каналов, сходящихся к отверстию нанесения массы тонким слоем 7, и протекает по ним. В иллюстрируемом примере для создания трехслойной бумажной продукции (используемый тер- . мин "бумага" включает бумагу с подложкой, слоистую бумагу и им подобную) распределительное устройство включает центральный канал 11 и два внешних канала 12, один иэ которых на чертеже показан csepxy центрального канала 11, а другой снизу центрального канала 11, и по существу имеют одинаковую протяженность с центральным каналом. Бумажная масса соответствующего состава с помощью соответствующих трубопроводов подается к входным концам каналов распределительного устройства. В состав трубопроводов входят трубопровод 13, сообщающийся с каналом 11, и соответственные трубопроводы 14, сообщающиеся с каналами 12. На выходе ка= налов 11 и 12 бумажная масса проходит через перфорированную перегородку 15, за которой каналы сходятся к отверстию .нанесения массы тонким слоем 7.

Система управления также включает в себя отверстие 16 горловины 8. на1093256 сос 17 крыльчатопо типа, сетчатые фильтры 18, трубопроводы 19, 20 и 21, крильчатые насосы 22, сетчатые фильтры 23, связанные с насосами 22 трубопроводами 24, устройства 25 и 26 передачи потока, .управляющие устройства 27, клапаны 28, датчики 29 и 30 давления, устройства 31 передачи давления, индикаторы давления 32, устройства 33 передачи перепада давления, устройство 34 передачи давления, датчик 35 давления, функциональные преобразователи 36 и 37, расходо" мер 38, управляющие устройства 39.

Система управления содержит блоки 40 определения соотношения для внешних каналов напорного ящика, линии 41 связи, регуляторы 42 скорости, двигатели 43 насосов бумажной массы, переключатели 44 управления, датчик 45 скорости проволачивания, связанный проводом 46 с вычислительным блоком 47,.пневматический датчик 48 давления, устройство 49 передачи перепада давления, регулятор 50, ма -.---.йометр 51, соединенный с устройством 49 передачи перепада давления и регулятором 50 трубопроводом 52, блоки 53 сравнения, регулятор 54 скорости двигателя 55,,линию 56, соеди30 няющую блок 53 с переключателем 57.

После включения система управления функционирует следующим образом.

Включаются средства, предназначенные для автономной подачи бумажной массы с требуемой концентрацией по трубопроводу 13 подачи к каналу 11 н бумажной массы с соответствующей кон- . центрацией к внешним каналам 12 по их трубопроводам. 14 подачи. Хотя концент- рация подводимой по трубопроводу 13 центрального канала бумажной массы будет отличаться от концентрации бумажной массы, подаваемой по трубопроводам 14 к внешним каналам 12, бумажная масса внешних каналов может быть либо одинаковой, либо разной, и зависимости от сорта создаваемого .многослойного бумажного полотна.

Поэтому, хотя трубопровод 13 подачи подводится от соответствующего ящика (не показанного) тяжелой бумажной массы(бумажной массы, которая находится в более тяжелой первоначальной ". концентрации, чем фактический требуется для отверстия нанесения массы тонким слоем}, который не связан с источником снабжения трубопроводов 14, в зависимости от требований тяжелая бумажная масса в трубопроводы !4 мо.«er подаваться либо из автономных камер бумажной массы (не показанных); либо из общей камеры.

Тяжелая бумажная масса для трубопровода 13 проходит по трубопроводу к впускному устройству насоса 17 типа крыльчатого насоса, а затем из насо са через сетчатые фильтры 18 поступает в трубопровод 13 для подачи под создаваемым насосом давлением в канал 11. Для разжижения тяжелой бумажной массы до требуемой консистенции или концентрации к впускной стороне насоса 17 вместе с тяжелой бумажной массой подается вода, например, по трубопроводу 19. Подобным образом тяжелая бумажная масса к каждому нз трубопроводов 14 подается по соответственным трубопроводам 20 и, соединяясь с соответствующей водой, подаваемой посредством трубопроводов 21, поступает к впускным сторонам крыльчатых насосов 22, а затем от сторон нагнетания насосов через сетчатые фильтры 23 — в соответственные трубопроводы 14. Разжижение тяжелой бумажной массы может осуществляться примерно от 1,0-10Х волокон, от 0,1-1,07Х волокон в суспензии бумажной массы, выпускаемой из отверстия нанесения тонким слоем 7 распределительного устройства. Воду можно подавать по трубопроводам 19.и 21 от отдельных источников или от общего единственного бункера, предназначенного для подачи белой воды к системе.

Каждая линия трубы или каждый трубопровод 19 и 20 тяжелой бумажной массы автономно контролируется и управляется в зависимости от потребностей насосов при помощи соответственных устройств 25 передачи потока, сигналы с которых поступают иа показывающие расходы управляющие устрой ства 27 с целью приведения в действие находящихся выше по потоку от устройств передачи потока клапанов 28 в соответствии с сигналами с показывающих расход управляющих устройств.

С целью автоматического поддержания требуемого соотношения потоков бумажной массы в каналах распределительного устройства 5 обеспечиваются средства, предназначенные для поддержания внешних каналов 12 в управляемой зависимости от внутреннего

5 1093 канала 11, поскольку внутренний канал обычно устанавливают таким образом, чтобы он создавал более толстый слой в составном бумажном полотне. Для этой цели устанавливают соответствующий датчик 29 давления, в качестве которого можно использовать датчик пневматического типа. Устанавливают его таким образом, чтобы он реагировал на давление s центральном канале 11 выше по потоку от пластины перфорированной перегородкой в каждом из внешних каналов 12. От каждого из датчиков 29 и 30 сигналы подаются на отдельные устройства 31 пере- 1 дачи давления, подсоединенные к отдельным индикаторам давления 32, которые могут осуществлять отображение на соответствующей приборной доске (не показано), связанной с бумагоделательной машиной. Каждое из устройств 31 передачи давления передает сигнал к отдельному устройству 33 передачи перепада давления. В устройствах 33 передачи перепада давления сравнивается сигнал от устройства 34 передачи давления, связанного с пневматическим датчиком, установленным в конце центрального канала 11 у отверстия нанесения массы тонким слоем.

Результирующие сигналы перепада от каждого устройства 33 передачи перепада давления направляются к отдельным устройствам 37 извлечения квадратного корня, в которых из различ35 ных перепадов давления извлекаются квадратные корни. Это дает возможность сравнивать скорости прохождения бумажной массы в трех каналах распределительного устройства 5, поскольку

40 гидравлический напор и скорость жид1 кости, движущейся в трубе или в закрытом канале, находятся во взаимной зависимости в соответствии со следующей формулой: ч

СМ

4е 2 где b — гидравлический напор;

С вЂ” постоянная; — коэффициент трения трубы; — длина трубы или канала; п — гидравлический радиус; — ускорение силы тяжести;

V — - скорость.

Сигнал от преобразователя (устрой- ства извлечения квадратного корня) 37 для центрального канала поступает на расходомер 38, который может быть

256 6 установпен на приборной доске. Сигналы от устройств 36 и 37 извлечения квадратного корня двух внешних каналов поступают на соответственные показывающие расход управляющие устройства 39 для каждого из двух внешних каналов 12.

Сигнал с устройства 37 передачи корня квадратного из перепада давления для центрального канала 11 подается также в блоки 40 определения соотношения для каждого из двух внешних каналов 12. Благодаря своим взаимным связям блоки 40 определения соотношения вырабатывают идентичные заданные значения для показывающих расход управляющих устройств 39, основанные на потоке в центральном канале 11. Эти заданные значения затем сравниваются в показывающих расход управляющих устройствах 39 для двух внешних каналов t2 с сигналами, поступающими с устройств передачи значения корня квадратного из перепада давления внешних каналов. Сигналы с показывающих расход управляющих устройств 39 поступают на отдельные соответственные регуляторы 42 скорости для управления соответственными приводами двигателей 43 насосов бумажной массы. Таким образом, скорость .работы насосов 22, регулирующих подачу бумажной массы для двух внешних каналов 12, управляется в зависимости от скорости работы насоса, питающего центральный канал 11.

Если в любом одном или обоих каналах 12 требуется применять ручное управление скоростью подачи бумажной массы, заданные значения относительно этих каналов можно установить вручную посредством соответственных переключателей 44 автоматическогоручного управления, которые могут быть размещены между показывающими расход управляющими устройствами 39 и регуляторами 42 скорости. Таким способом осуществляется полное управление скоростями подачи бумажной массы в каждом из внешних каналов 12.

Благодаря управляемой зависимости внешних каналов 12 от центрального канала 11 просто посредством управления скароствю прохождения бумажной массы в центральном канале 11 относительно скорости движения формующей ленты в формующем устройстве машины обеспечивается полное поддержание требуемого отношения движения к во7 1093 лоченню (отношения скорости движения проволоки к скорости составного потока, выходящего из распределительного устройства 5). Это отношение обычно берут равным около 1,0, но оно может изменяться, примерно, от 1,1 до 0,9, в зависимости от таких факторов, как скорость работы машины, консистенция бумажной массы и тип изготавливаемой бумаги. Скорость движения 10 проволоки или ленты определяется на основании скорости вращения совместно действующего валика грунтовки (не показанного) и передается в качестве технической скорости через датчик 45 скорости проволачивания в вычислительный блок 47 отношения движения к:волочению. Во время работы пневматический датчик 48 давления, установленный на выходном конце воз- 20 ле отверстия нанесения тонким слоем центрального канала 11 в распределительном устройстве 5, контролирует скорость потока и подает. сигнал на устройство 49 передачи перепада дав- 25 ления, сигнал с которого подается на вычислительный блок 47 отношения движения к волочению. Сигнал с датчика 48 давления фактически сообщает устройству передачи перепада давлениями об измеряемом этим датчиком давлении составного потока бумажной массы около отверстия нанесения массы тонким слоем. Хотя устройство 49 передачи перепада давления может работать автономно, его предпочтительно соединяют с регулятором 50 давления, обеспечивающим смещение на устройство 49 передачи перепада давления давлением воздуха, которое дает возможность 40 устройству 49 передачи выдавать сигналы на вычислительный блок 47 отношения движения к волочению с более высокой разрешающей способностью. Это желательно потому, что диапазон дав- .45 лений внутри распределительного устройства 5 во. время работы вблизи расчетной скорости работы машины при требуемой консистенции бумажной массы сильно не изменяется и не превы,шает полного диапазона устройства 49

50 передачи. Поэтому более высокая разрешающая способность показываемого устройством 49 передачи давления выполняется в том случае, если оно управляется таким образом, что давле55 ние считывалось в более узком диапазоне, перекрывающим фактические давления, которые ожидается встретить

256 8 во время работы. Дпя достижения этого с регулятора 50 на одно плечо устройства 49 передачи подается смещение воздушным давлением, которое контролируется манометром 51. Это вызывает работу устройства 49 передачи в более низком диапазоне, например в диапазоне 5080 мм вод. ст., и увеличивает таким образом его точность, например, до 0,257. по сравнению, например, с 0,5-1,07, которую можно было бы ожидать в диапазоне давлений 10160 мм вод. ст. Изменяя смещающее воздушное давление, можно по желанию изменять рабочий диапазон и точность устройства 49 передачи перепада давления.

В процессе работы вычислительный блок 47 отношения движения к волочению вырабатывает заданное значение, которое используется показывающим цавпением управляющим устройством 53 для сравнения с сигналом, поступающим с устройства 49 передачи перепада давления, с целью подачи соответствующего сигнала на регулятор 54 скорости двигателя 55, приводящего в действие насос 17 центрального канала. В качестве альтернативы заданное значение можно установить вручную переключателем 57 автоматического-ручного управления.

В соответствии с изобретением обеспечивается не только регулирующее управление одного иэ каналов бу-. мажной массы любым другим каналом в распределительном устройстве 5, но и высокая чувствительность распределительного устройства 5 к скорости работы совместно действующего устройства формования бумагоделательной машины. Благодаря тому, что в распределительном устройстве 5 обеспечивается автоматическая управляемая зависимость каналов направления бумажной массы внешних слоев от центрального канала 11, после выполнения требуемых индивидуальных регулировок в отношении каждого из <аналов и в отверстии нанесения массы тонким слоем 7 соотношение между точностью направления бумажной массы и скоростью работы формующего устройства во вре« мя работы станка поддерживается автоматически.

Использование изобретения позволит повысить точность управления.

1093256

1093256

Фиа2

Составитель С.Алексанов

Редактор М.Бандура Техред<" C.Ìèãóíîâà Корректор В.Синицкая

Заказ 3292/47 Тираж 372. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проек гная, 4