Файл: Производство стеклянных волокон и тканей..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 184

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

разогрева сосуда. Остальные составляющие колебаний, вследствие того что они совершаются в очень малые промежутки времени (менее секунды), не могут быть компенсированы из-за инерцион­ ности приборов для их определения и предупреждения. Единствен­ ным способом их уменьшения остается воздействие на источники возникновения колебаний, т. е. стабилизация течения стекломассы в фильере и на выходе из нее и вытягивание волокна с постоянной

линейной скоростью. Регулирование

температуры

фильерной

пластины уменьшает влияние на толщину

нити таких

факторов,

как колебание

напряжения тока в

сети,

изменение

состава

и свойств стеклянных шариков при переходе от одной партии ша­ риков к другой, старение стеклоплавильного сосуда и изоляции печи, изменение температуры и влажности воздуха в цехе и т. п.

Для управления дросселем насыщения или равнозначным ему элементом схемы, включенным последовательно с печным транс­ форматором, требуется поступление в обмотку управления элект­ рического сигнала. Величина его должна быть строго пропор­ циональна изменению напряжения, необходимого для компенса­ ции отклонения заданного среднего диаметра, или толщины нити. Такой сигнал выдается автоматическим регулятором температуры стекломассы.

В промышленности стеклянного волокна применяются регуля­ торы температуры двух типов: КРСТП-3, в котором входными параметрами являются греющий ток и напряжение на стеклопла­ вильном сосуде, и ВРТ-2, в котором входным параметром служит температура стенки сосуда (она определяется по показаниям тер­ мопары, находящейся в контакте со стенкой). КРСТП-3 обеспечи­ вает стабильность температуры фильерной пластины в пределах ±7,5 °С, а ВРТ-2 — в пределах ±1,5°С .

Электрические параметры сосуда (сопротивление сосуда, сила и напряжение греющего тока), а также температура его фильер­ ной пластины или стенок, являющиеся входными параметрами регуляторов, лишь косвенно связаны с расходом стекломассы. Их стабилизация не может предупредить изменения толщины нити при изменении состава стекла, старении сосуда и изоляции и не­ стабильности других факторов, поэтому требуется ручная под­ стройка регуляторов и постоянный внутрицеховой контроль за толщиной нити.

Регуляторы температуры находятся

в отдельном помещении

цеха электропечей — диспетчерской. На

лицевой стороне каждого

агрегата размещены приборы и ручки управления для включения регулятора, вывода его на требуемый ток и корректировки тем­ пературного режима сосуда. Регулятор подстраивается дежурным

диспетчером

по заданию

наладчиков режимов

или

операторов

электропечей.

 

 

 

 

 

 

Р е г у л я т о р ы

у р о в н я

с т е к л о м а с с ы

в

с т е к л о ­

п л а в и л ь н о м

с о с у д е .

Вторым параметром, стабилизируемым

при выработке

волокна, является

уровень стекломассы

в стекло-

164


плавильном сосуде. В промышленности стеклянного волокна в ка­ честве датчика уровня чаще всего применяются уровнемеры с пла­ тиновой иглой, принцип действия которых состоит в следующем. При отклонении уровня стекломассы от заданного изменяется со­ противление системы стекломасса — игла, что приводит к измене­ нию входного сигнала схемы уровнемера. В результате срабаты­ вает реле уровнемера, контакты которого замыкают цепь электро­

магнита дозатора,

и происходит загрузка стеклянных

шариков

в сосуд.

 

 

 

При неисправности системы

загрузки работа уровнемера нару­

шается и загрузка

либо полностью прекращается, либо происходит

непрерывно. Для

обнаружения

этого в схеме регулятора

уровня

предусмотрено электронное реле времени, которое определяет про­

должительность

нормальной работы уровнемера. Если уровнемер

не срабатывает

через 2—3 мин

(максимальное время между двумя

загрузками), то

реле времени

посылает сигнал «высокий» или

«низкий» уровень стекломассы.

На большинстве заводов стеклянного волокна для регулирова­ ния уровня стекломассы применяется уровнемер, являющийся составной частью регулятора КРСТП-3. Этот уровнемер обладает достаточно высокой чувствительностью и обеспечивает поддержа­ ние уровня с точностью ± 1 мм. В КРСТП-3 также имеются пока­ затели «высокого» или «низкого» уровня стекломассы, свидетельст­ вующие о нарушении нормальной работы системы загрузки. В по­ следнее время разработан новый регулятор уровня с платиновой иглой, погруженной в стекломассу на большую глубину; это устра­ няет подгорание иглы и повышает надежность работы системы за­ грузки даже при некотором вспенивании стекломассы в сосуде.

Электроснабжение цеха выработки непрерывного стеклянного волокна. В цехах выработки непрерывного стеклянного волокна устанавливаются электропечи мощностью от 10 до 25 ква каждая. Суточный график потребления электроэнергии относительно ста­ билен. Коэффициент продолжительности загрузки электропечей более 0,9. Силовыг трансформаторы питаются напряжением 6, 10 или 35 кв от районной подстанции линией электропередачи 1, 2 (рис. 9.10). От силовых трансформаторов 3—5 электроэнергия на­ пряжением 0,4—0,5 кв поступает на шины 6, 7 заводского распре­ делительного устройства и по кабелям 8—12 подводится к распре­ делительным пунктам 13—17, расположенным в цехе электропечей, откуда направляется к электрошкафам стеклопрядильных агре­ гатов 24, 25.

Для каждой электропечи в шкафу имеется свой фидер, состоя­ щий из рубильника 18 и предохранителей 19. На каждом фидере могут быть установлены магнитные пускатели 20 (на рисунке по­ казаны пунктиром) для дистанционного включения и выключения электропечи. К каждому фидеру электропечи подсоединены дрос­ сель насыщения 21, печной трансформатор 22, стеклоплавильный сосуд 23, а также двигатели наматывающих механизмов 26—29,

165


двигатели замасливающих устройств и дозаторов 30, 31 и транс­ форматоры собственных нужд 32, 33, обслуживающие агрегаты. В связи с тем, что дроссели насыщения представляют значитель­ ную индуктивную нагрузку, общий коэффициент мощности цеха

Рис. 9.10. Схема электроснабжения цеха выработки непрерывного стеклянного волокна:

1,2 — линия электропередачи от подстанции;

35 — силовые

трансформаторы;

6,7

шины;

8—12 — кабели;

13—17 — распределительные

пункты;

18 — рубильник; 19 — предохранители;

20 — магнитные

пускатели; 21 — дроссель насыщения;

22 — печной трансформатор;

23 — стек­

лоплавильный

сосуд; 24, 25 — СПА-6с; 26—29электродвигатели

н а м а т ы в а ю щ и х

механизмов;

30, 31 — двигатели з а м а с л и в а ю щ и х

устройств

и дозаторов;

32,

33 — трансформаторы собст­

 

венных

к у ж д ;

34—35 — конденсаторы.

 

 

выработки волокна равен 0,65—0,75. Для его повышения до 0,80—0,90 к шинам 6 и 7 распределительного устройства подклю­ чают конденсаторы 34, 35 большой мощности.

НАМАТЫВАЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ВЫТЯГИВАНИЯ ВОЛОКНА И ПОЛУЧЕНИЯ ПАКОВКИ

При намотке нити на бобину производится ее упорядоченная укладка, необходимая для получения прочной паковки с равновес­ ной намоткой. Упорядоченная укладка нити позволяет легко отыс­ кивать конец нити в паковке после съема ее с наматывающего ап­ парата или при обрывах нити в процессе размотки и обеспечить

166


таким образом полный сход нити с бобины. Такая укладка нити осуществляется в результате вращения и перемещения раскладчи­ ка. При выработке стеклянного волокна применяются щелевые и спиральные раскладчики (рис. 9.11, а, б). Образующая рабочей по­ верхности раскладчиков выполняется в виде спирали. Боковая по­ верхность щели одной половины щелевого раскладчика, или витка спирали, ведет нить в одном направлении, а поверхность второй половины раскладчика, или второго витка спирали,— в противопо­ ложном. За один оборот раскладчика нить укладывается на боби­ не по спирали, причем спираль идет вдоль оси бобины то в одном, то в другом направлении. Схема намотки с перекрещивающимися витками нити называется крестовой. В зависимости от характера

Рис. 9.11. Раскладчики

нити:

а — щелевой; б — спиральный;

/ — вал;

2— дисковый

нитеводитель; 3 — стопорная гайка;

4

спиральные

нитеводители; 5 —ось.

продольного перемещения раскладчика могут быть получены по­ слойно-крестовая и послойно-коническая крестовая схема намотки.

При неподвижном раскладчике и строго определенном шаге раскладки получается паковка с цилиндрическими торцами и по­ слойно-крестовой схемой намотки нити. Однако на щелевых и спи­ ральных раскладчиках при высоких скоростях вытягивания шаг раскладки нити на бобине, все время в небольших пределах изме­ няется, витки нити легко сползают вниз, в результате чего нахож­ дение конца нити затруднено.

Для упорядочения укладки нити на концах паковки, увеличения ее длины и облегчения нахождения конца нити раскладчику сооб­ щается возвратно-поступательное движение. Нить перемещается от одного края паковки к другому за один ход раскладчика. Паковка приобретает треугольную форму при равенстве шага раскладки перемещению раскладчика или трапециевидную, если шаг рас­ кладки больше перемещения раскладчика.

Возможность легко найти конец нити зависит от угла перекре­ щивания витков нити ß n P (угол между касательными к перекрещи-

167


вающимся виткам в точке скрещивания), который определяется по формуле

te JsE-

-

2 Я м р

(9.3)

гд е я шаг раскладки, мм; сор и ш„ — число оборотов раскладчика и бобины

соответственно; Dn — наружный диаметр паковки, мм.

Нахождение конца нити облегчается с увеличением шага рас­ кладки и возрастанием отношения скорости раскладчика к скоро­

сти

бобинодержателя.

При

послойно-крестовой

схеме

намотки

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

паковки

 

увеличивается

 

 

 

 

 

 

 

 

в течение

всего

цикла

намотки

 

 

 

 

 

 

 

 

нити. Если скорость вращения бо­

 

 

 

 

 

 

 

 

бинодержателя в процессе намот­

 

иг

• .1 Hp

 

 

 

1

ки нити постоянна, то толщина

 

 

 

УЛ

нити

плавно

уменьшается

про­

 

 

 

 

 

 

 

 

порционально

увеличению

высо­

 

 

 

 

 

 

 

 

ты паковки.

 

 

 

 

 

va

 

 

 

 

 

 

 

При

 

послойно-конической

 

 

 

 

 

 

 

 

крестовой

намотке

(рис.

9.12)

Рис. 9.12.

Послойно-коническая

кре­

раскладчик в течение всего цик­

 

стовая

схема намотки

нити:

 

ла намотки нити медленно пере­

/ — начальный

участок

намотки

нити;

мещается

от

одного конца

бо­

2 — элементарный

прослоек; I — х о д

ните-

бины к другому,

образуя,

трапе­

водителя; Hp — шаг раскладки;

h — высота

слоя

намотки;

Об — диаметр

бобины;

циевидную паковку

с конически­

а — угол наклона торца

паковки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ми торцами.

Нить

за

каждый

 

 

 

 

 

 

 

 

оборот

раскладчика

укладывает­

ся на коническую поверхность паковки, переходя от внутреннего

диаметра к внешнему

и обратно

к внутреннему диаметру паков­

ки. При этом линейная

скорость

вытягивания волокна изменяется

пропорционально положению нити по высоте паковки с периодом 1/сор. При послойно-конической крестовой намотке клебания тол­ щины нити составляют до 15% от ее средней толщины в пределах каждых 0,5—2 м; при послойно-крестовой намотке происходит та­ кое же уменьшение толщины по всей длине нити в паковке, если скорость вращения бобинодержателя не регулируется.

Масса паковки определяется ее объемом и плотностью. Внут- , ренний диаметр и длина паковки задаются соответственно наруж­ ным диаметром бобины и суммарной длиной хода раскладчика и шага раскладки.

Максимальная толщина паковки ограничена значениями угла

наклона нити на ее конических

участках, при

котором наблюдает­

ся сползание витков нити под

действием их веса. Угол наклона

увеличивается с повышением

коэффициента

трения

стеклянной

нити о стеклянную нить. Для

сухой нити коэффициент

взаимного

трения витков нити равен 0,3. Замасливатель, нанесенный на нить, увеличивает коэффициент трения. Экспериментально установлено,

168