Файл: Боронихин А.С. Основы автоматизации производства и контрольно-измерительные приборы на предприятиях промышленности строительных материалов учеб. для техникумов.pdf

новки 125 т/ч; погрешность измерения расхода 1,5%; погрешность дозирования в установившемся режиме при максимальной произво­

дительности не более +2% .

Следящий уровнемер шлама для вертикальных шламбассейнов. Для получения определенного химического состава шлама необхо­ димо измерять его уровень с точностью до 2—3 см. Уровнемер, раз­ работанный ВИАСМ (рис. VI. 11), обеспечивает необходимое качест­ во измерений. Принцип его действия электроконтактный. Контакт­ ное устройство, являющееся чувствительным элементом уровнемера,

Рис. ѴІ.11. Блок-схема уровнемера шлама

6 — вторичный прибор; 7 — задатчик; 8 — преобразователь импульсов; 9 — дифференциально-трансформаторный преобразователь

подвешено на двухжильном кабеле, закрепленном на барабане. Оно состоит из двух металлических изолированных один от другого шты­ рей разной длины. Чтобы предотвратить налипание шлама на штыри, подают постоянный потенциал. Уровень шлама определяют по углу поворота барабана.

Контактное устройство в исходном положении находится на верху шламбассейна. При пуске уровнемера схема управления включает электропривод, который перемещает контактное устройст­ во вниз до тех пор, пока длинный штырь не коснется шлама, после чего схема управления отключает электропривод. Нормальное поло­ жение контактного устройства определяется отсутствием контакта между поверхностью шлама и коротким штырем. При понижении уровня шлама разрывается контакт между шламом и контактным устройством, схема управления включает электропривод, который перемещает контактное устройство вниз до тех пор, пока не восста­ новится контакт между длинным штырем и шламом. При повышении уровня шлама в бассейне поверхность шлама контактирует с корот­

103

ким штырем контактного устройства и схема управления включает электропривод на подъем контактного устройства. Дистанционная передача показаний с первичного прибора на вторичный производит­ ся сельсинной передачей.

Уровнемер имеет шкалы грубого отсчета с ценой деления 10 см и точного отсчета с ценой деления 2 см. Уровнемер позволяет уста­ навливать задание на контроль абсолютной величины уровня шлама или на его изменение относительно имеющегося уровня и сигнали­ зирует об отработке задания. Текущее значение уровня сравнивает­ ся с заданным во вторичном приборе. При совпадении показаний прибора с заданием выдается сигнал об исполнении задания. Сравне-

Рис. VI. 12. Принципиальная электрическая схема уровнемера

ние производится в задатчике, который считает импульсы, посту­ пающие от преобразователя импульсов, в зависимости от угла по­ ворота барабана (один импульс соответствует перемещению контакт­ ного устройства на 1 см). На период перемешивания шлама контакт­ ное устройство поднимается, а затем автоматически опускается до поверхности шлама. Для записи изменения уровня шлама или систе­ мы автоматического регулирования расхода сжатого воздуха, необ­ ходимого при перемешивании шлама, предусмотрен дифференциаль­ но-трансформаторный преобразователь.

Принципиальная электрическая схема уровнемера приведена на рис. VI. 12. В исходном положении контактное устройство поднято, конечный выключатель ВК1 нажат и горит сигнальная лампа Л7 крайнего положения. При нажатии кнопки КнЗ срабатывает реле РІО, включающее электродвигатель на опускание КУ- В момент ка-

104

сания КУ поверхности шлама реле Р1 и Р6 разрывают цепь питания реле РІО, двигатель отключается, затормаживаясь тормозом С. Из­ менение уровня влечет за собой включение электродвигателя при помощи реле Р2, Р1, реле времени Р7, Р6 и Р11 или РІО на подъем или опускание КУ. Реле времени предотвращает срабатывание Р11 и РІО при случайных всплесках шлама.

Крайнее положение КУ фиксируется конечным выключателем ВК2 и сигнальной лампой Л8. Защита привода уровнемера осуществ­ ляется предохранительной муфтой при помощи муфтовыключателя ВКМ и реле Р13. Защита электродвигателя от обрыва фаз обеспе­ чивается реле РЗ—Р5. Устройство отключают кнопкой Кні или Кн2. При этом КУ поднимается в край­ нее верхнее положение до срабаты­ вания конечного выключателя ВК1, размыкающего цепь ч реле Р5, контакты которого снимают питание с двигателя и схемы уп­ равления.

Прибор для измерения массо­ вого расхода сыпучих материалов и шлама. Для измерения расхода жидких материалов в измеритель­ ной технике разработано много ме­ тодов и устройств, позволяющих прямо или косвенно измерять рас­ ход. Но все эти средства не нашли

применения для измерения расхода пульповидных и сыпучих мате­ риалов. Автоматические расходомерные устройства для пульповид­ ных и сыпучих сред должны объединять непрерывное взвешивание материала с регулированием.

В основу прибора положен принцип измерения массового расхода по моменту, который необходим для придания потоку материала ус­ корения. Для измерения момента сил инерции используют двухсту­ пенчатый планетарный редуктор. Чувствительный элемент 1 расходо­ мера (рис. VI. 13), представляющий собой диск, на поверхности кото­ рого радиально расположены лопасти, приводится во вращение с постоянной скоростью электродвигателем 2 через шестерни плане­ тарного редуктора 3—6 и пары конических шестерен 7 и 8. От вала электродвигателя через шестерню 3 движение передается находя­ щейся в зацеплении шестерне 4, вал которой установлен в подшип­ никах водила 9. Поскольку водило 9 установлено в подшипниках на консоли вала 10, вал 11 вместе с шестернями 4 и 5 может повора­ чиваться относительно оси чувствительного элемента. Когда кон­ тролируемый материал проходит через чувствительный элемент, воз­ никают силы инерции, которые действуют на радиально расположен­ ные лопасти и создают на валу чувствительного элемента результи­ рующий крутящий момент.

105

Зависимость между крутящим моментом М и массовым расходом Q при угловой скорости со и радиусе чувствительного элемента R определяется уравнением

М = Qu)R.

Из этого уравнения следует, что для заданного радиуса при по­ стоянной скорости чувствительного элемента крутящий момент на валу будет мерой массового расхода. Крутящий момент через звенья

/

Рис. VI.14. Прибор для автоматического определения тонкости помола

планетарного редуктора преобразуется в усилие, которое, будучи приложено к водилу, вызывает поворот его относительно оси чувст­ вительного элемента. Водило поворачивается и останавливается тог­ да, когда противодействующее усилие измерительной пружиной 12 уравновесит момент, вызывающий поворот водила. При повороте водила связанный с ним шарнирно сердечник 13 индуктивной ка­ тушки 14 перемещается для дистанционной передачи сигнала на вто­ ричный регистрирующий или регулирующий прибор.

Измерение тонкости помола продуктов. Одним из важных пара­ метров, характеризующих качество материала, является тонкость помола сырья, твердого топлива и цемента, которую определяют ав­ томатически специальным прибором (рис. VI. 14). Поступающий из мельницы размолотый материал через трубку попадает в загрузочное устройство, имеющее вид воронки. Из воронки продукт помола мо­ жет поступать в отводящий трубопровод или в поворотный ковш,

106

который опирается на коромысло весов. При наполнении ковша оп­ ределенным количеством материала включается электромагнит, ко­ торый отводит загрузочную воронку в сторону. Материал, находя­ щийся в ковше, подается в барабанный грохот, в котором происхо­ дит отсев той части материала, частицы которого имеют размер ме­ нее 90 мкм. Просеянный материал отсасывается по трубопроводу вентилятором. Остаток материала проходит через грохот и ссы­

проходит через сито под действием воздушных потоков при одновре­ менной очистке этими воздушными потоками ячеек сетки от заби­ вающих их частиц порошка. Установка включает рассеиватель, пневматический блок, являющийся побудителем и стабилизатором расхода воздуха; блок управления; мановакуумметр для контроля режима просева.

Пневматический рассеиватель (рис. VI. 15) состоит из двух кону­ сов 1 с зажатым между ними ситом 2. К отверстию нижнего конуса прижата чашка 3, дно которой имеет кольцевой зазор 4. Через от­ верстие верхнего конуса проходит щелевое сопло 5, соединенное с атмосферой и создающее воздушные потоки, перпендикулярные поверхности сита. Сопло приводится во вращение электродвигате­ лем 6. Верхний конус соединен с трактом отсоса просеянного мате­ риала 7.

Чашку с навеской анализируемого материала устанавливают на место, после чего создают разрежение в тракте отсоса и одновре­ менно включают электродвигатель. Под действием разрежения в по­

107

лости рассеивателя возникают два воздушных потока — через коль­ цевой зазор в чашке и через щель сопла. Соотношение этих потоков определяется соотношением размеров кольцевого зазора и щели. Идущий через зазор поток поднимает материал из чашки в нижний конус и создает кипящий слой материала в нем. Из сопла поток, име­ ющий значительно больший расход, проходит черёз сетку вниз, очи­ щая последнюю от забивающих ее частиц, а затем уходит в верхний конус и далее в тракт отсоса, унося с собой мелкие фракции. Удале­ ние основной массы мелких фракций идет в первые секунды просева. Чтобы предотвратить налипание мелких частиц, конусы подвергают

Рис. VI.16. Принципиальная схема прибора для автоматического измерения уноса пыли в газоход

вибрации, создаваемой ударами молоточков 8 по наковальне 9. Для предотвращения налипания материала сопло 5 снабжено рези­ новым скребком 10. После окончания просева разрежение снимают и двигатель отключают. Крупные частицы, не прошедшие через си­ то, под действием собственной массы ссыпаются в чашку. Остаток

взвешивают.

Установка может работать в двух режимах — ручном и автомати­ ческом. При ручном управлении продолжительность просева состав­ ляет 9 мин, при автоматическом — от 20 до 120 с.

Прибор для непрерывного измерения количества пыли в отхо­ дящих газах — пылемер способствует улучшению работы аспира­ ционных и пылеосадительных устройств, уменьшению невозвратных потерь сырья, увеличению срока службы агрегатов, улучшению состояния воздушного бассейна в районе цементных заводов. .

108