Файл: Смирнов А.А. Основы автоматизации целлюлозно-бумажного и лесохимического производств учебник для техникумов.pdf

рами. Эти ребра установлены вдоль направления движения массы

ислужат для успокоения ее потока.

Сувеличением расхода массы, что может явиться, например, следствием изменения расхода ее на производственные цели, уро­ вень в переливной трубе И приемного бака несколько повышается

ивозрастает поверхность соприкосновения массы с конической на­ садкой. Силы трения между массой и насадкой при этом возра­ стают, компенсируя снижение этих сил вследствие увеличения ско­ рости протекания массы.

Часть контролируемой массы из массопровода после насоса через задвижку (для регулирования потока вручную) направля­ ется по трубопроводу диаметром 100 мм в приемный бак прибора, откуда стекает обратно в бассейн. Чтобы предотвратить передачу вибрации основного массопровода, приемный бак подсоединяют через резиновый рукав. Для уменьшения транспортного запазды­ вания присоединительный массопровод должен быть по возможно­ сти коротким. Номинальный расход массы через приемный бак составляет от 0,007 до 0,01 м3/с. Температура массы должна быть в пределах от 10 до 70° С. При этих условиях, а также при условии корректировки показаний прибора на месте установки погрешность концентратомера не превышает ±0,03% массовой концентрации.

По виду регулирующего устройства регуляторы разделяются на два типа: модель 01 — с электронным регулирующим устройст­ вом и модель 02 — с пневматическим регулирующим устройством. Погрешность регулирования не превышает ±0,04% массовой кон­ центрации.

В регуляторе с электронным регулирующим устройством необ­ ходимый размер задаваемой концентрации устанавливается вруч­ ную задатчиком прибора. В измерительном первичном приборе имеется командный реостат, среднее положение ползуна которого отвечает заданному значению регулируемого параметра. Ползун реостата механически связан с измерительной частью прибора. Поэтому всякое отклонение концентрации от заданного значения сразу же сказывается на положении ползуна реостата, который отходит в этом случае соответственно изменению концентрации массы в ту или другую сторону от среднего положения. Напряже­ ние рассогласования поступает на вход фазочувствительного электронного усилителя регулирующего устройства и приводит к перемещению исполнительного механизма и регулирующего ор­ гана для изменения расхода разбавляющей массу оборотной воды.

Регулирующее устройство позволяет осуществить по выбору одно из следующих видов регулирования: пропорциональное, ин­ тегральное, пропорционально-интегральное, пропорциональное или пропорционально-интегральное регулирование с воздействием по первой производной. Выбор вида регулирования и настроек регу­ лирующего устройства зависит от динамических характеристик си­ стемы автоматического регулирования концентрации массы.

Диаметр регулирующего органа для установки на трубопро­ воде разбавляющей воды выбирается в зависимости от расхода

197

массы, возможного размера отклонения ее концентрации и давле­ ния оборотной воды. Давление воды должно быть по возможно­ сти постоянным по размеру. Резкие колебания расхода воды вслед­ ствие изменения давления или излишне большого коэффициента

щего устройства, входит пневматический регулирующий клапан, устанавливаемый на линии оборотной воды.

Передающий преобразователь концентратомера имеет индиви­ дуальное электрическое питание от сети переменного тока 220 В.

Достоинствами концентратомера являются его ремонтопригод­ ность, возможность свободного удаления передающего преобразо­ вателя из приемного бака без демонтажа последнего и широкий диапазон настройки по размеру измеряемой концентрации.

К недостаткам концентратомера следует отнести следующие: в результате длительной эксплуатации прибора или частых рез­ ких колебаний концентрации появляется остаточная деформация стального упругого подвеса в случае, когда прибор работает как

измеритель концентрации; конструктивно чистка приемного бака, особенно от целлюлозы,

затруднена; демпфирование колебаний ротора с приводом не является до­

статочно удовлетворительным; ненадежно крепится П-образный рычаг плунжера передающего

преобразователя дифференциально-трансформаторной системы пе­ редачи показаний;

постепенно, по мере работы на погруженную часть конуса на­ липает масса;

масляный демпфер ухудшает отвод тепла от электродвигателя, что приводит к его перегреву.

Для устранения некоторых недостатков концентратомера на предприятиях делают следующее: вместо упругого подвеса уста­ навливают стальной тросик привода подвижной системы электрон­ ного потенциометра или моста с дисковой диаграммой, а также измерительную спиральную пружину, расположенную вокруг тро­ сика и работающую на скручивание; вместо имеющегося демпфера устанавливают масляный катаракт (цилиндр, заполненный мас­ лом, имеющий поршень с отверстиями, через которые масло пере­ ливается из одной полости поршня в другую); периодически очи­ щают конус от массы.

что число оборотов чувствительного элемента изменяется в зави­ симости от концентрации массы. Кроме того, вместо электродви­ гателя применена водяная турбинка, а вместо дифференциально­ трансформаторной дистанционной передачи показаний — пьезо­ метрическая система измерения уровня воды с передачей показа­ ний сжатым воздухом.

198

Водяная турбинка состоит из сопла и колеса. Давление воды, подаваемой в сопло, поддерживается постоянным при помощи на­ порного переливного бачка, устанавливаемого на высоте 6 м над преобразователем. Скорость вращения конусной насадки и сосуда зависит от силы сопротивления, возникающей при вращении ко­ нуса в массе.

С лопастей турбинного колеса вода стекает в сосуд. При вра­ щении сосуда поверхность воды в нем принимает форму парабо­ лоида, кривизна которого зависит от скорости вращения. Увеличе­ ние скорости приводит к увеличению кривизны параболоида, более значи­ тельному удалению воды из сосуда вследствие возрастания центробежной силы и соответственно к понижению уровня жидкости в сосуде и измене­ нию подачи оборотной воды на раз­ бавление массы. Регулятор может быть использован для регулирования кон­ центрации в диапазоне 0,6—6%сточ- ностыо 0,02%. Он удобен и надежен

вработе.

Ре г у л я т о р к о н ц е н т р а ц и и

лона 4. Сильфон 7 совместно с корот­ кой капиллярной трубкой 8 и аналогичным сильфоном, уста­

новленным в пневматическом передающем преобразователе 9, об­ разуют передаточную систему размера перемещения оси на передающий преобразователь типа сопло — заслонка. Сильфоны и капилляр заполнены передаточной жидкостью. Сильфон пере­ дающего преобразователя имеет противодействующую пружину, изменением натяжения которой можно увеличивать или умень­ шать диапазон регулирования концентрации в широких пре­ делах.

При регулировании концентрации от 0 до 1,5% применяются

199

меньшую концентрацию рассчитано использование гребенчатого элемента. Между гребнями вращающегося элемента свойлачи­ вается слой массы, причем тем быстрее, чем больше в массе волокон, однако образующийся слой сразу сползает с концов зубьев. Во время перерывов в работе свойлоченная масса обычно прили­ пает к гребням элемента, поэтому требуется очистка его от массы. Ыа точность измерения влияет степень помола массы. Скорость массы и изменение скорости вращения элемента на точность из­ мерения влияют незначительно.

К пневматическому передающему преобразователю 9 присое­ диняется первичный прибор, например сильфонный манометр с ре­ гулирующим устройством. Регулирующий орган устанавливается на трубопроводе разбавляющей оборотной воды.

Этот регулятор имеет следующие преимущества: чувствительный элемент устанавливается непосредственно

в массном трубопроводе и регулятор измеряет концентрацию всего

Рис. 74. Измерительный и передаю­ щий преобразователи регулятора кон­ центрации со штопорным ротором,

проходящего потока, тогда как большинство других регуляторов измеряет концентрацию незначительного количества массы, отби­ раемого из потока;

при измерении отсутствует возврат массы в метальный бас­ сейн, следовательно, сокращается расход электроэнергии на ее перекачку;

запаздывание в показаниях незначительное, что способствует улучшению качества регулирования;

изменение скорости потока массы и вращения чувствительного элемента, а также трение в подшипниках элемента и образование слизи на стенках трубопровода не искажают результатов измере­ ния концентрации.

Кнедостаткам регулятора следует отнести: трудность' доступа

кчувствительному элементу для его очистки или замены; влияние на работу вибрации трубопровода, которая возникает из-за неис­ правности массного насоса; возможность резкого возрастания

погрешности измерения из-за увеличения трения в подшипниках в случае, если давление воды, подаваемой в подшипники, ока­ жется меньше давления массы в трубопроводе и масса забьет подшипники, и т. д.

200