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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 220

Скачиваний: 0

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

ионизационного тока, величина которого обратно пропорциональна изменению массы 1 м2 или толщины контролируемого листового материала.

В качестве типового источника радиоактивного излучения ис­ пользован радиоактивный изотоп таллий-204 со сроком годности 4,26 года. При этом диапазон измерения массы составляет 40— 1000 г/м2. Типовой регулятор может быть настроен на следующие пределы измерения: 40—100, 100—250, 250—500 и 500—1000 г/м2.

Общая погрешность измерений при изменении температуры окру­ жающего воздуха в пределах 15—50° С не превышает ±1% от

верхнего предела измерения. Погрешность записи не превышает

± 1,5%.

Все изменения массы листового материала, отнесенные к еди­ нице площади, не зависят от количественного соотношения компо­ нентов (воды, целлюлозы, древесной массы, наполнителей и др.)

изаписываются прибором лишь как общее изменение массы 1 м2.

Вкомплект регулятора (рис. 88) входят первичный измери­ тельный преобразователь с приводом, шкаф электронных блоков, исполнительный механизм и регулирующий орган. Для вывода первичного преобразователя из зоны измерения при обрывах бу­ маги и последующего его ввода в эту зону, а также для отключе­ ния на время простоя генератора импульсов служит соответствую­ щее устройство автоматического управления.

Устройство ввода и вывода первичного преобразователя из зоны измерения представляет собой двутавровую балку 2, по ко­ торой на двух тележках 3 первичный измерительный преобразо­ ватель может перемещаться. Первичный измерительный преобразо-

226


ватель представляет собой пустотелую стальную скобу, на двух концах которой крепится измерительная головка 1 и блок источ­ ника радиоактивного излучения с исполнительным механизмом автокомпенсатора.

В измерительную головку входят: ионизационная камера, элек­ тродинамический конденсатор, два каскада предварительного усиления измерительной схемы и термостат с пятью пластинами обогревателя.

На одном конце балки укреплен трехфазный электродвига­ тель 4 с редуктором 5, осуществляющие посредством цепной пере­ дачи ввод и вывод первичного преобразователя. На обоих концах балки установлены концевые выключатели б и 7, а на тележках — упоры 8 для отключения двигателя в предельных положениях. Рядом с концевым выключателем 7, отключающим двигатель при выводе первичного преобразователя, установлен концевой выклю­ чатель, включающий автокомпенсатор.

На наружной стороне изгиба скобы укреплен штырьковый разъем 9 для подключения измерительной головки электродвига­ теля 4 к остальным элементам регулятора. Шкафной щит регуля­ тора имеет четыре секции: в первой расположен блок управле­ ния 10, во второй — электронный потенциометр 11, в третьей — из­ мерительный блок 12 и в четвертой — панель для подключения первичного преобразователя и электродвигателя 4.

На лицевой панели блока управления расположены: световая сигнализация контроля работы блока 13 и контроля допуска

массы 1 ж2 14 и 15,

предохранитель 16, переключатель рода работ

17, потенциометры

для установки длительности выдержки реле

времени 18, 19, 20 и 21.

На лицевой панели измерительного блока размещены: спарен­ ный потенциометр для сдвига шкалы задатчика массы; потенцио­ метр для установки точки баланса автокомпенсатора; предохра­ нители в анодной цепи и в общей цепи питания; потенциометр для установки стрелки электронного потенциометра на условный нуль; потенциометр для регулировки чувствительности; задатчик массы, изменяющий размер рабочего напряжения электрической компен­

сации, и переключатель рода

работ «автоподстройка — измере­

ние». Погрешность измерения

не превышает ± 1% от верхнего

предела шкалы прибора.

Измеритель и регулятор садкости бумажной массы. Для воз­ можности отлива полотна на сетке бумагоделательной машины масса, подаваемая из машинного бассейна, подвергается разбав­ лению до концентраций 0,1—1,3%. Степень разбавления зависит от массы 1 м2 бумажного полотна, вида волокна, степени помола, температуры массы и конструктивных особенностей сеточного стола.

Чем тяжелее отливаемое бумажное полотно, тем меньше дол­ жна быть разбавлена масса, что необходимо для облегчения про­ цесса обезвоживания и улучшения условий формования полотна. Наоборот, при отливе легкой бумаги разбавление массы должно

15*

227


быть более значительным. В то же время при одинаковой массе 1 м2 бумаги степень разбавления резко снижается с увеличением степени помола массы. Например, при выработке бумаг тонкой туалетной или конденсаторной, обладающих одинаковой массой 1 м2, но изготовляемых из массы в первом случае очень садкого, а во втором жирного помола, соответственно концентрация массы должна быть 0,1 и 0,25—0,28%. Это вызвано тем, что с ростом 'степени помола скорость обезвоживания массы резко понижается, так как сопротивление фильтрации находится в квадратичной за­ висимости от удельной поверхности волокон.

При изменении садкости массы, зависящей от степени помола, но при стабильности других показателей (уровня и давления воз­

душной подушки в напорном

ящике, концентрации, температуры

и скорости истечения массы

из напускного устройства, а также

скорости сетки) скорость обезвоживания массы на сетке также изменяется. При этом происходит смещение границы между мо­ крой и сравнительно обезвоженной массой на сетке, которая с уменьшением влагоотдачи приближается к гауч-валу, а с уве­ личением ее удаляется от него. В первом случае регистровые ва­ лики становятся менее эффективными и возрастает нагрузка отсасывающих ящиков, а во втором, наоборот, воздействие реги­ стровых валиков возрастает и уменьшается нагрузка по влагоприему отсасывающих ящиков. Следовательно, при стабильности прочих параметров, что достигается автоматическим регулирова­ нием, расход воды, отбираемой отсасывающими ящиками, харак­ теризует садкость массы. Это явление положено в основу работы соответствующего измерительного и регулирующего комплекта.

Вода, отбираемая отсасывающими ящиками, отводится в спе­ циальный сборник, где при помощи автоматического регулятора (с барботажной трубкой) поддерживается постоянный уровень. Расход воды из сборника, характеризующий садкость, или степень помола массы, измеряется электромагнитным расходомером, явля­ ющимся чувствительным элементом корректирующего пневмати­ ческого регулятора. Этот регулятор управляет задатчиком другого пневматического регулятора, регулирующего мощность, потребля­ емую конической мельницей, и присадку ротора.

Как показали проведенные испытания, система контроля и регулирования садкости массы обеспечивает устойчивое и доста­ точно точное поддержание необходимой степени помола массы. При изменениях разрежения в отсасывающих ящиках от 6266 до 7733 Па существенных влияний на качество регулирования не на­ блюдается. Некоторое влияние оказывает наличие волокна в обо­ ротной воде, подаваемой на разбавление массы перед очисткой и отливом бумажного полотна.

Измерители качественных показателей бумаги. Кроме массы квадратного метра, влажности и толщины, бумага и картон ха­ рактеризуются механическими показателями (разрывной длиной, сопротивлением продавливанию и раздиранию, числом двойных перегибов и др.), а также такими показателями, как просвет, воз-

228


духопроницаемость, оптические характеристики (непрозрачность, светопроницаемость, лоск, гладкость, белизна, цвет) и электроизо­ ляционные свойства.

Лоск косвенно характеризует отделку бумаги (гладкость) и связан с ее печатными свойствами. О лоске бумаги можно судить по зеркально отраженному свету. Измеритель лоска бумаги на ходу бумагоделательной или отделочной машины состоит из фо­ тоэлектрического первичного измерительного преобразователя, монтируемого над бумажным полотном, и электронного измери­ тельного самопишущего прибора, устанавливаемого на оператив­

ном щите (рис. 89, б).

В первичном измерительном пре­ образователе имеется один излу­ чатель в виде небольшой электриче­ ской лампы и два фотоэлемента, один из которых является измери­ тельным, а второй — элементом сравнения. Световой поток от излу­ чателя делится на два пучка, один из которых направляется непосред­ ственно на фотоэлемент сравнения, а второй под углом 75° падает на

поверхность

бумажного

полотна

 

 

 

 

 

и в зависимости от лоска полотна

 

 

 

 

 

частично

отражается

на

измери­

Рис. 89. Схемы автоматических

тельный фотоэлемент, частично рас­

измерителей:

 

а — светопроницае­

сеивается

в

окружающее

про­

мости кальки;

6 — лоска

(гладко­

странство или поглощается бу­

сти)

бумажного полотна;

магой.

 

 

 

 

 

 

1 — осветитель;

 

2 — конденсаторная

Измерительный

прибор

реаги­

линза; 3,

5 — поворотные зеркала; 4 —

полотно

бумаги;

6 — фотоумножитель;

рует на отношение фототоков фото­

7 — объектив;

8 — диафрагма;

9 — фо­

тоумножитель;

10 — усилитель

автома­

элементов. Надобность в стабилиза­

тического

компенсатора; 11 — реохорд;

12 — реверсивный

двигатель;

13 — ука­

ции напряжения на

излучателе

от­

затель; 14 диафрагма; /5, Zé>— вспо­

падает, так как условия освещен­

могательные зеркала для системы ав­

топодстройки;

17 — реверсивный двига­

ности фотоэлементов

одинаковые

 

тель;

 

18 — реохорд

 

(одинаковое расстояние от излуча­ теля до фотоэлементов, одинаковые коэффициенты лучепоглощения у линз и т. д.).

П р о с в е т бумажного полотна характеризует степень равно­ мерности его волокнистой структуры и поэтому во многом опре­ деляет печатные свойства бумаги и ее механические показатели. Контролируя просвет, по результатам измерения добиваются бо­ лее однородной структуры бумаги путем подбора напора и сте­ пени разбавления массы перед выходом на сетку машины, улуч­ шения режимов тряски, обезвоживанием на сетке и в отсасываю­ щих ящиках, улучшением работы ровнителя, а также надлежащим размолом массы.

Принцип действия измерителя просвета основан на измерении отклонения светопроницаемости полотна от среднего ее значения.

229


Прибор устанавливается на бумагоделательной машине. Его первичный измерительный преобразователь может передвигаться по ширине бумажного полотна, а при заправке полотна выво­ дится за пределы машины. Световой поток от источника света проходит через движущееся бумажное полотно, диафрагму диа­ метром 0,4 мм и оптическую систему и попадает на фотоумножиітель, анодный ток которого зависит от освещенности и измеряется первичным электронным показывающим и записывающим прибо­ ром. Измеритель просвета действует надежно при массе белой бумаги и картона до 450 г/м2, а картона из небеленой целлюлозы до 150 г/м2. Изменения скорости движения полотна практически не влияют на результат измерения.

С в е т о п р о н и ц а е м о с т ь (непрозрачность)— один из важ­ нейших показателей натуральной кальки. Принцип действия авто­ матического измерителя светопроницаемости кальки в процессе ее каландрирования на суперкаландре основан на измерении от­ ношения светового потока, прошедшего через кальку, к световому потоку, падающему на ее поверхность (рис. 89,а). Световые потоки в первичном измерительном преобразователе воспринимаются из­ мерительным Ф„ и сравнительным Фс фотоэлементами. Измери­ тельным первичным прибором является электронный потенцио­ метр.

В о з д у х о н е п р о н и ц а е м о с т ь — одна из важнейших ха­ рактеристик мешочной и печатной бумаги, измерение значения которой особенно необходимо при функционировании автоматиче­ ской системы управления технологическим процессом выработки бумаги на бумагоделательной машине. Принцип действия измери­ теля воздухонепроницаемости основан на измерении расхода воз­ духа, просасываемого через движущееся бумажное полотно, при соблюдении постоянства разности давления на полотне.

Вакуум-насосом через бумажное полотно непрерывно просасы­ вается воздух, расход которого измеряется расходомером перемен­ ного перепада, состоящим из диафрагмы и дифманометра. При­ бор успешно действует на бумаге массой от 20 до 160 г/м2, имеющей воздухопроницаемость в пределах 15—1500 см3/мин по Поотсу, и при скорости машины от 60 до 300 м/мин.

Э л е к т р о и з о л я ц и о н н ы е свойства являются важнейшими показателями конденсаторной и кабельной бумаги, бумаги-основы фотоподложки и некоторых других. Диэлектрические характери­ стики указанных видов бумаги определяются количеством токо­ проводящих включений на единицу поверхности бумаги. Этот показатель контролируется соответствующим автоматическим при­ бором, устанавливаемым на каландре и основанным на измерении и регистрации импульсов тока между валиком из токопроводящей резины и заземленным ведущим валом каландра. Количество им­ пульсов тока определяется количеством токопроводящих включе­ ний в бумаге, приходящихся на поверхность полотна бумаги раз­ мером 1 м2.