Файл: Любутин О.С. Автоматизация производства стеклянного волокна.pdf

включением в его рабочие обмотки полупроводниковых вентилей типа ВКД-200 (200 а, 600 в).

Каждая секция агрегата включается автоматом 1А. При этом стеклоплавильный сосуд начинает разогревать­ ся на токе холостого хода, необходимое значение которо­ го устанавливается сопротивлением 1R путем изменения тока смещения магнитного усилителя МУ. Изменяя ток управления в обмотке Н\К\ магнитного усилителя, мож­ но в достаточно широких пределах менять его индуктив­ ное сопротивление и тем самым перераспределять напря­ жение между рабочими обмотками магнитного усилите­ ля и первичной обмоткой печного трансформатора. Сту­ пенчатое регулирование тока производится изменением количества витков первичной обмотки печного трансфор­ матора с помощью пакетных переключателей 1ПП

и 2ПП.

Одновременно со стеклоплавильным сосудом вклю­ чается электродвигатель ДД привода крыльчатки, пре­ пятствующий зависанию стеклошариков в бункере. Элек­ тродвигатель получает питание от трансформатора ТрЗ, который через контакт РУ регулятора уровня питает так­ же электромагнит ЭМ электромеханического дозатора, обеспечивающего подачу стеклошариков в стеклопла­ вильный сосуд.

Стеклонить на бобину наматывается с помощью на­ матывающего аппарата, электрические цепи которого пи­ таются от автомата АО. Электродвигатели привода бо­ бины, раскладчика и программного устройства времени намотки приводятся во вращение одновременно нажати­ ем пусковой педали наматывающего аппарата. Стол пос­ леднего имеет две бобины для поочередного приема стек­ лонити. По окончании намотки нити на одной бобине нить автоматически перезаправляется на другую бобину поворотом стола на 180° с помощью двигателя ДС. Для точной фиксации стола схемой регулирования предусмот­ рено динамическое торможение двигателя ДС. По окон­ чании цикла намотки концевой выключатель раскладчи­ ка МПР включает быстродействующее реле 2РП и реле 1РП. Контакты реле 1РП замыкают цепь питания двига­ теля поворота стола. При повороте стола на 180° сраба­ тывает микропереключатель МПД, включая контактор ЗМП, который подает на две фазы двигателя ДС посто­ янный ток от выпрямителей 1В и одновременно снимает напряжение с реле 1РП. Однако, пока не разрядится

10

движущуюся сетку приемного конвейера 6. До поступле­ ния на сушильный конвейер холст пропитывают связую­ щим в пропиточной ванне, высушивают в. сушильной ка­ мере и наматывающим устройством наматывают в руло­ ны. Получаемый холст представляет собой равномерный слой первичных стеклянных нитей, уложенных в горизон­ тальной плоскости своеобразными восьмерками и пропи­ танных связующим составом. Объемная масса таких стеклянных холстов меньше объемной массы жестких холстов из рубленых стеклянных нитей и равна 350— 500 кг/м3.

Для автоматизации технологического процесса полу­ чения стеклянного холста одностадийным методом мож­ но использовать стандартные средства автоматического контроля и регулирования. Однако для автоматического регулирования некоторыми параметрами (уровнем и температурой стекломассы в ванной печи, трубках и пи­ тателях, качеством холста и др.) требуется разработка специальных средств контроля и регулирования. Следует отметить, что до сих пор не решен вопрос выбора основ­ ного управляющего воздействия, по которому следует вести автоматическое изменение технологического про­ цесса.

В литературе [4—6] подробно описаны методы полу­ чения штапельного стеклянного волокна, поэтому кратко остановимся лишь на одном из прогрессивных — центри- фугально-дутьевом методе получения супертонкого стек­ ловолокна (рис. 5) [1]. Расплавленная стекломасса / вытекает из фидера и поступает в сосуд-чашу 2, вращаю­ щийся с большой скоростью. В боковых стенках сосуда имеются фильеры 3. Под действием центробежной силы стекломасса выходит через фильеры и попадает под воз­ действие потоков раскаленных газов 4, поступающих из горелок 5, находящихся в кольцевой камере сжигания 6". Такое волокно предназначено для получения технических и строительных теплоизоляционных материалов с малой объемной массой (плит, рулонных материалов и т. п.).

Для соблюдения нормального технологического режи^ ма необходимо автоматическое управление такими вход­ ными параметрами (рис. 5,6), как температура и расход газа Ѳг, Qr , газовоздушной смеси Ѳг.в, Qr-в и стекла Ѳс т .. QCT, давление газа Р и воздуха Р&іы, уровень Я стекла в фидере, температура пламени соплового аппарата, тем­ пература чаши и очка (или струи расплавленной стекло-

12

массы), скорость вращения чаши и т. п. (на рис. аф — диаметр фильер, К\ — показатель, учитывающий конст­ руктивные особенности чаши). Выходными параметра­ ми являются: диаметр d и длина / волокна, / — сила то-

Рис. 5. Центрнфугально-дутьевой метод получения стеклово­ локна

а — технологическая схема; б — структурная схема

ка, обогревающего очко, К — количество горелок. Воп­ росы регулирования температуры пламени соплового ап­ парата, расхода газа и воздуха не представляют особых трудностей (см., например, [7—10]). Задача же автома­ тического регулирования температуры чаши и очка весь­ ма сложна, и для решения ее необходима разработка специальных средств автоматического контроля и управ­ ления [11].

Одним из вариантов решения этой задачи может быть следующий. Нормальное течение процесса получения во­ локна обусловлено соответствующей вязкостью стекло­ массы, которая непосредственным образом связана с ее температурой. Между вязкостью стекломассы и ее элект­ ропроводностью существует зависимость

g" т) = const,

13

В [11] описано устройство, использующее эту зависи­ мость. Сопротивление струи стекломассы измеряется бесконтактным способом с помощью двух (задающего

ивоспринимающего) тороидальных сердечников с об­ мотками. Струя стекломассы проходит через оба тороида

ипредставляет собой замкнутый виток. При изменении

еесопротивления на выходах обмотки воспринимающего тороида меняется величина напряжения, однозначно оп­ ределяемого сопротивлением струи стекломассы.

Для разогрева стеклоплавильного сосуда используют печные трансформаторы. В промышленности стеклово­ локна применяются трансформаторы типов ОСУ и ТК.

Трансформатор типа ОСУ собран на двухстержневом магнитопроводе, на каждом керне которого расположе­ ны катушки первичной обмотки, соединенные между со­ бой последовательно. Каждая катушка имеет по две отпайки, переключение на которые производится при нап­ ряжении сети ниже номинального и во всех случаях, ког­ да возникает необходимость увеличения вторичного нап­ ряжения (старение стеклоплавильного сосуда, нарушение теплоизоляции, изменение режима и т. п.). Витки вторич­ ной обмотки соединены между собой параллельно, обес­ печивая напряжение 5,5 в при номинальном напряжении на первичной обмотке. Технические характеристики трансформаторов ОСУ представлены в табл. 1.

В последние годы трансформаторы типа ОСУ стали выпускать с алюминиевыми обмотками. В условиях высо­ кой температуры и агрессивных сред происходит быстрое окисление алюминия и увеличение переходных сопро­ тивлений в местах' соединения вторичной обмотки транс­ форматора с токоподводящими медными шинами, что приводит к дополнительным потерям электроэнергии и другим нежелательным последствиям. Для устранения этого контактные поверхности алюминиевых шин необ­ ходимо предварительно (перед соединением) зачищать слоем технического вазелина.

Трансформаторы ОСУ-20/6 и ОСУ-20/0,5 применяют для 100- и 200-фильерных сосудов и питателей средней производительности. Для более мощных сосудов и пита­ телей следует применять трансформаторы ОСУ-20/0,5 в тропическом исполнении, а также сварочные трансфор­ маторы типа ТК-

У трансформатора ОСУ-20/0,5 в тропическом исполнении каче­ ство изоляции обмоток повышенное.

14

* Используется в установке дл я производства волокна одностадийным способом.