Файл: Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
менее нагретой газовой смесью. За счет различия температур, а сле довательно, и сопротивлений плеч равновесие моста нарушается. В диагонали измерительного моста появляется ток, вызывающий отклонение стрелки или пера измерительного прибора. В качестве измерительного прибора применяют электронный автоматический
потенциометр.
Приборы для определения плотности. В пьезометрических при борах использована зависимость между давлением жидкости и ее плотностью. В ареометрических приборах плотность определяют при
Рис. VI.1. Схема магнитного |
Рис. VI.2. |
Схема прибора для опре |
газоанализатора |
деления |
цветности и прозрачности |
помощи поплавка с постоянной массой, вытесняющего определенный объем вещества. Здесь используется прямо пропорциональная зави симость между плотностью и уровнем погружения поплавка. Для измерения плотности применяют также приборы, работающие по весовому методу измерения плотности, — весовые (пикнометриче ские) плотномеры. Для измерения плотности очень вязких продуктов, жидкостей с высокими давлением и температурой используют радио активные плотномеры. Их особенность состоит в том, что восприни мающая часть (чувствительный элемент) прибора не соприкасается с измеряемой средой.
Приборы для определения концентрации водных растворов со лей, кислот и щелочей основаны на измерении электропроводности, которая находится в прямой зависимости от их концентрации. Для устранения влияния температуры раствора на электропроводность в схемы приборов включают автоматический компенсатор темпера турной погрешности или автоматически поддерживают постоянной температуру исследуемого раствора.
91
Определение концентрации методом электропроводности сводится к измерению сопротивления раствора электролита в сосуде с двумя электродами. Материалы для измерительных сосудов и электродов выбирают в зависимости от свойств исследуемого раствора. Электро измерительными приборами служат милливольтметры, включенные в диагональ электрического моста. Величина отклонения стрелки милливольтметра зависит от изменения сопротивления раствора, составляющего одно из плеч моста.
Приборы для измерения влажности газов и сыпучих материалов.
Для измерения влажности используют следующие методы: весовой, психрометрический, конденсационный, метод, использующий зави симость электрических параметров влагосорбирующих материалов от влажности.
Весовой метод применяют главным образом при лабораторном анализе. В автоматически действующих приборах используют пси хрометрический и конденсационный методы измерения влажности. Для автоматического непрерывного измерения влагосодержания сы пучих материалов применяют методы, основанные на измерении электропроводности и диэлектрической проницаемости.
Приборы для измерения вязкости — вискозиметры. В приборах вязкость измеряют методами истечения, поглощения ультразвуко вых колебаний, падающего тела и крутящего момента. Большинство вискозиметров являются приборами лабораторного типа.
Приборы для определения цветности и прозрачности основаны на законе прямой зависимости между концентрацией раствора и ее прозрачностью. В автоматических приборах используют свойств фотоэлементов— при попадании света на светочувствительную по верхность в цепи фотоэлемента возникает ток, величина которого зависит от интенсивности света. Приборы изготовляют с одним или с двумя фотоэлементами (рис. VI.2).
Лучи света от лампы 1 через призмы 2, линзы 3 и сосуды 4 и 5 попадают на два фотоэлемента 6. Сосуд 4 заполняют эталонной сре дой, прозрачность которой известна, а сосуд 5 — исследуемой сре дой. Встречные токи, возникающие под действием световых лучей обоих фотоэлементов при одинаковой цветности и прозрачности сре ды в сосудах 4 и 5, будут равны и взаимно компенсируются. Если же цветность или прозрачность исследуемой среды будет отличаться от эталонной, возникнет разность потенциалов в фотоэлементах, в цепи появится ток и отклонит стрелку гальванометра 7. Шкала гальва нометра отградуирована в процентах относительной цветности или прозрачности.
Приборы для измерения концентрации водородных ионов pH.
Концентрация водородных ионов в водных растворах кислот и щело чей является показателем свойств растворов. Для удобства подсчета концентрацию водородных ионов характеризуют отрицательным десятичным логарифмом и обозначают pH.
Принцип действия электрических измерителей pH состоит в сле дующем. При погружении электродов в раствор на границе «элек-
92
трод — раствор» возникают электрические потенциалы, величина которых зависит от активной концентрации водородных ионов в рас творе и температуры. Для определения величины возникающего по тенциала необходим второй электрод, потенциал которого должен ос таваться постоянным. Первый электрод называют измерительным, а второй — сравнительным. При электрическом соединении этих элек тродов образуется гальванический элемент, по величине э. д. с. кото рого и определяют pH раствора. Прибор состоит из преобразователя, в котором устанавливают электроды, и электроизмерительного при бора с усилителем, шкала которого градуирована в измеряемых еди ницах pH. Запись величины pH осуществляется автоматическим потенциометром.
§ VI.2. СРЕДСТВА АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЦЕМЕНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Высокий уровень автоматизации цементной промышленности стал возможен благодаря тому, что для контроля и регулирования технологических параметров процессов производства цемента был создан ряд специфических приборов. Основные работы в этой области были проведены и проводятся институтом ВИАСМ. Всего для цемент ного производства создано свыше 30 различных приборов, позволив ших существенно улучшить контроль производства цемента.
У стройства для автом атического отбора проб. При непрерывном,
поточном технологическом процессе, каким является производство цемента, весьма важно иметь анализы материала, перерабатываемо го в процессе производства. Для этого необходимо в ходе техноло гического процесса отбирать пробы материала для последующего их анализа. Получение объективной, представительной, усреднен ной пробы материала в ходе производственного процесса во многом предопределяет высокое качество готовой продукции. В связи с этим институт ВИАСМ разработал ряд приборов для автоматического от бора проб материала в ходе технологического процесса. Эти прибо ры позволяют отбирать усредненные пробы материалов в местах, недоступных лаборантам, и в условиях, которые наиболее іщлно отражают производственный процесс, без остановки самого процес
са.
В цементной промышленности технологическое перемещение ма териала осуществляется в основном двумя способами: в свободном истекающем потоке и в потоке под воздействием создаваемого давле ния. Ниже будет приведено описание отдельных пробоотборников, получивших широкое применение в цементной промышленности и работающих с удовлетворительной степенью надежности.
Приборы для автоматического отбора средних проб шлама.
Пробы из бака.с постоянным или переменным уровнем, создающим подпор насосу 2—4 кПа (200—400 мм. вод. ст.), отбирают прибором ПШАС-2 (рис, VI.3), который крепят к стенке бака. Он включает
93
I Y+iZoe
380В
X
<
3 x
ca
S
<D
X
ü
US
о
t?
Tt«
>
s
rx
s <y X
о
X
о
4 ta
о
я
0<
Рис. VI.6. Блок-схема ПКА-2
Рис. VI.5. Блок-схема ПШАВБ-2
пробоотбирающее 1 и пробособирающее 2 устройства, шкаф управле ния 3, шкаф с аппаратурой 4 и шланг 5. В пробоотбирающее устрой ство входит насос с резиновой диафрагмой. Привод состоит из элект родвигателя и редуктора. Возвратно-поступательное движение диа фрагмы осуществляется от эксцентрика, закрепленного на валу ре дуктора, и связанного с ним штока диафрагмы. В состав пробосо бирающего устройства входят сборник проб, в котором на поворот ной площадке размещены четыре кружки, электромеханический при вод и коническая передача. Пробоотбирающее и пробособирающее устройства соединены шлангом. Комплект шкафа управления сос тоит из КЭП-12У на 12 электрических цепей для управления элект родвигателем насоса, платы с предохранителями и пакетными вы ключателями и трансформатора.
При возвратно-поступательном движении диафрагмы шлам из бака всасывается через нижний клапан, а затем выталкивается че рез верхний клапан в кружку сборника проб. Прибор КЭП настраи вают на 5-мин цикл. В конце каждого цикла палец, сидящий на конце вала редуктора, входит в зацепление с цевочным колесом, повора чивая его на ѴІ2 оборота, нажимает на ролик микровыключателя и отключает двигатель насоса. Цикл повторяется 12 раз в течение 1 ч. Отобранные таким образом 12 проб усредняются в кружке. Пос ле окончания двенадцатого цикла цевочное колесо заканчивает пол ный оборот и нажимает на ролик другого микровыключателя, кото рый включает двигатель поворотной площадки, — происходит сме на кружек. Масса единичной пробы составляет 50 г. Влажность шлама может колебаться в пределах 30—50%.
Для автоматического отбора проб шлама из напорных магист ралей применяют прибор ПШАН-2 (рис. IV.4). Он состоит из про боотбирающего устройства /, двух шкафов управления 2 и шкафа с аппаратурой 3. В комплект прибора входит запорный кран 4, уста навливаемый на трубопровод шлама 5.
Пробоотбирающее устройство представляет собой литой корпус, внутри которого размещен диафрагменный насос с электромехани ческим приводом. К нижней части корпуса присоединено пробосо бирающее устройство с поворотной площадкой. На ней установлены четыре кружки для сбора проб. В шкафу управления находится КЭП-12У на 12 электрических цепей, плата с предохранителями
ипакетным выключателем и трансформатор. Шкаф с аппаратурой содержит реле'МКУ-48 и реле РМП-02/44 с пакетным выключателем
икнопкой.
Двигатель насоса включается по команде от КЭП и через редук тор, шестерни и эксцентриковую ступицу передает движение што ку, на котором закреплена диафрагма. Перемещаясь, диафрагма создает разрежение и через верхний клапан всасывает шлам. При движении штока с диафрагмой в обратном направлении верхний вса сывающий клапан закрывается и одновременно открывается-нижний клапан, порция шлама вытесняется из полости насоса- в кружку. К моменту прихода диафрагмы в крайнее положение оба клапана за-
95
крыты. Через один оборот вала двигатель автоматически отключает ся. Прибор КЭП настраивают на 5-мин цикл, и сигнал автомати чески подается на включение диафрагменного насоса. На двенадца том цикле автоматически передвигается поворотная площадка с кружками для' сбора проб. Замена кружки происходит через 1 ч работы. Пробоотбирающее устройство устанавливают вблизи шла мопровода, в который врезают кран с гибким переходником, рассчи танным на давление 0,8 МПа (8 ат).
Для автоматического отбора проб шлама для коррекционных шламбассейнов применяют прибор ПШАВБ-2 (рис. VI.5), при по мощи которого отбирают пробы из вертикальных шламбассейнов после барботажа. Он состоит из пробозаборной трубы 1, отбираю щего устройства 2, шкафа управления 3 и других деталей, входящих
вкомплект (запорные вентили, кран, манометр, фильтр воздуха).
Впробоотбирающее устройство входят диафрагменный насос, гидравлический распределитель со сборником проб, обратный кла пан, трехходовой кран, вентиль, клапан и соединительная коробка, смонтированные на одной металлической раме. В шкафу смонтиро ваны реле времени, реле РПМ-02/44, кнопка управления, два вы ключателя и переключатель.
Из бассейна шлам откачивается диафрагменным насосом и посту пает в распределитель через заборную трубу, проходной и треххо довой кран. Из распределителя шлам подается в трубопровод слива, а после прокачки заборной трубы — в сборник проб. Чтобы избе жать засорения тракта шлама, предусмотрена система промывки. Работает пробоотборник следующим образом. При нажатии кнопки «Пуск» включается реле времени и электродвигатель диафрагменного насоса. Начинается прокачка заборной трубы. По истечении вре мени, необходимого для выполнения этой операции, замыкается контакт реле времени в цепи электромагнитного клапана, который подает сжатый воздух в пневмопровод распределителя. Клапан переключается, и шлам поступает в сборник проб. После поступле ния расчетной порции шлама в сборник проб пробоотборник оста навливается. Схема возвращается в первоначальное положение.
Пробоотборник устанавливают в помещении коррекционных шламбассейнов вблизи от конуса бассейна так, чтобы путь от рас пределителя к трубе был вертикальным.
Заборную трубу помещают в конце шламбассейна на расстоянии
не менее 1 м от стенки, 3 м от нижнего среза конуса и 0,5 м от трубы, подающей воздух. Шкаф с аппаратурой устанавливают возле пробо отборника.
Прибор для автоматического отбора средних проб клинкера
ПКА-2 (рис. VI.6) состоит из пробоотбирающего устройства 1, сборника проб 2, разделительных решеток 3, шкафа управления 4 и шкафа с аппаратурой 5. Для врезки в воздушную магистраль предусмотрен запорный вентиль 6.
В литом корпусе пробоотбирающего устройства расположены пневмопривод мерного устройства и четыре кружки для сбора проб.
96
Мерное устройство имеет откидное дно и контргруз, под действием которого дно находится в закрытом состоянии. На сварном каркасе между двумя стенками закреплена решетка с шириной пазов 30 мм. На подшипниках скольжения здесь же вращается вал с гребенкой, которая прекращает движение клинкера через решетку, а также очищает ее. В аппаратурном шкафу находятся редуктор давления воздуха, манометр, два дросселя, два трехходовых электромагнит ных клапана, клеммная колодка, предохранители и пакетный вы ключатель. В шкафу'управления установлены КЭП-12У на ^элект рических цепей, плата с предохранителями и пакетным выключате лем и трансформатор.
В течке, по которой поступает клинкер, монтируют разделитель ную решетку. Пробоотбирающее устройство расположено с таким расчетом, чтобы поток клинкера направлялся в мерное устройство. После его заполнения одной порцией разделительная решетка пе рекрывает доступ клинкера. Дно мерного устройства открывается, и клинкер по течке поступает в кружку сбора проб. На шестом цикле при движении устройства происходит поворот храпового колеса, и поворотная площадка перемещает очередную пустую кружку под течку. За 1 ч отбирается шесть проб при массе одной пробы 400 г. Температура клинкера не должна превышать 100° С.
Прибор для автоматического отбора средних проб цемента из напорных магистралей ПЦАН-2 (рис. VI.7) включает пробоотби рающее устройство 1 со сборником проб 2 и заборной головкой 3, шкаф управления 4 и шкаф с аппаратурой 5. Для подключения к воздушной магистрали в комплект прибора входит запорный вен тиль 6 с влагоотделитедем 7. В литом корпусе пробоотбирающего устройства расположены пневмопривод пробоотборника и поворот ная площадка с четырьмя кружками для сбора проб. Заборную го ловку крепят к напорной магистрали 8 и соединяют трубкой с про боотбирающим устройством. На стенке шкафа управления, имею щего пыленепроницаемый корпус, смонтированы прибор КЭП, пла та с предохранителями и пакетным выключателем и трансформатор. В аппаратурном шкафу установлен редуктор давления воздуха, манометр, два дросселя, два трехходовых электромагнитных клапа на, клеммная колодка с предохранителями и пакетный выключатель.
Через электромагнитный золотник воздух попадает во внутрен нюю камеру механизма продувания и идет по заборной трубке на встречу потоку цемента в напорном трубопроводе. Настроенный на 5-мин цикл КЭП переключает золотник, и воздух, поступая в другую полость механизма продувания, закрывает входное отверстие. В это время другой контакт КЭП открывает электромагнитный «золотник, и воздух попадает в приемную полость пневмопривода. Поршень пневмопривода перемещает каретку с роликами, которая отжимает рычаг, пружину со щитком и запорную иглу. В это время порция цемента по заборной трубке через диффузор поступает в кружку. КЭП снова переключает золотник и поршень пневмопривода возвра щается в исходное положение, закрывая иглой заборное отверстие.
4 Зак. 342 |
97 |