Регулирование давления размола у размалывающих аппаратов непрерывного действия
Автоматическое регулирование удельного давления размола у конических мельниц, дисковых рафинеров и т. п. размалывающих устройств осуществляется либо путем непосредственного поддержания при размоле заданного давления, либо путем регулирования нагрузки приводного электродвигателя.
В наиболее сложных системах автоматического регулирования удельное давление размола ставится в зависимость от качества массы, выходящей из размалывающего аппарата. Для получения импульсов, необходимых для регулирования, используют либо скорость обезвоживания массы, либо ее температуру.
Удельное давление размола регулируется путем поддержания присадки размалывающих ножей либо на постоянном, неизменном, либо на желаемом уровне. Так, например, работает регулятор Тейлора. Давление на ротор осуществляется посредством сжатого воздуха. Для осевого передвижения ротора ис - польз'уется вентиль с мембранным исполнительным механизмом, управляемый особым регулятором. Между мембранным вентилем и ротором встроен специальный измеритель силы присадки. В зависимости от величины этой силы регулятор изменяет давление воздуха в вентиле, подающем сжатый воздух для передвижения ротора.
Коническая мельница Юльхя оборудована устройством, которое позволяет автоматически регулировать - размол, поддерживая либо постоянную нагрузку электродвигателя, либо постоянное давление размола, без учета нагрузки электродвигателя. Кроме того, существует возможность регулировки работы мельницы вручную. Осевое передвижение ротора у мельницы Юльхя осуществляется мембранным дистанционным устройством при помощи сжатого воздуха. Схема автоматического управления этой мельницей изображена на рис. 145. Давление воздуха, устанавливаемое управляющим вентилем, поддерживается регулятором, снабженным регистрирующим приспособлением. Сжатый воздух, пройдя усилитель давления, аккумулируется в воздухосборнике, из которого и воздействует на мембранное устройство. В том случае, если регулирование размола осуществляется за счет поддержания постоянной нагрузки электродвигателя, имеется так называемый пневматический передатчик мощности 6. Если нагрузка превысит установленное предельное значение, присадка ротора будет вылегчена под действием защиты от перегрузки 5. В том случае, если давление массы при поступлении ее в мельницу опустится ниже установленного уровня, регулятор давления 4 даст импульс на открытие вентиля 10, снабженного электромагнитным исполнительным механизмом. Как только условия работы войдут в норму, присадка мельницы автоматически выравнивается. Расход сжатого воздуха, необходимого для регулирования, составляет 1,6 л/мин при давлении 4 ати. Расход фильтрованной воды, поступающей на регулятор давления массы, составляет 0,2 л/мин при давлении 2—4 ати. Электрическая часть регулирующего устройства работает от сети напряжения 220 в, частотой 50 гц.
Действие системы регулирования удельного давления размола Дуотрол (Duotrol) также основано на принципе поддержания постоянной нагрузки электродвигателя. Осевое передвижение ротора осуществляется при помощи шестерни и червячного редуктора с дистанционным и ручным управлением. Присадка и вылегчивание ротора осуществляются под воздействием импульса, посылаемого амперметром, измеряющим нагрузку электродвигателя. Перемещение ротора в крайние положения ограничивается конечными выключателями.
Рис. 145. Схема автоматического управления мельницей Юльхя: / — поступление сжатого воздуха; 2 — поступление воды под давлением; 3 — редукционные клапаны; 4— датчик давления поступающей массы; 5 — датчик ограничителя нагрузки; 6—пневматический передатчик мощности; 7 — регулятор с регистрирующим устройством; 8 — дистанционное управление; 9 — усилитель давления; 10 — соленоидный вентиль; И — ресивер сжатого воздуха; 12 — механизм присадки ротора |
Регулирование удельного давления размола в зависимости от нагрузки электродвигателя используется и в регуляторах других типов. Этот способ регулирования дает хорошие результаты в тех случаях, когда работа происходит при больших и сильно колеблющихся удельных давлениях размола, как это, например, происходит в конических мельницах. В гидрофайне - рах с большим числом оборотов, когда преобладающая часть энергии затрачивается на циркуляцию и турбуленцию потока массы, а изменения удельного давления размола незначительны, невозможно достичь достаточно чувствительной регулировки 4 этого давления, ставя его в прямую зависимость от нагрузки электродвигателя. При небольших значениях удельного давления размола, с незначительными отклонениями от среднего его
значения, пневматическая регулировка присадки является более целесообразной не только в силу большей чувствительности этого способа, но и по причине большей его эластичности, что особенно важно для последней фазы присадки. Зависимость нагрузки электродвигателя гидрофайнера «Папцел-05» от величины угла поворота регулирующего маховичка представлена на рис. 146. У других конических мельниц кривые имеют практически такой же вид. Как видно из графика на рис. 146, зона эффективно регулируемого давления размола находится в пределах всего одной десятой полного оборота штурвала. Для того
Чтобы система дистанционного регулирования обладала должной чувствительностью, требуется редуктор с большим передаточным числом. Поскольку при этом время, потребное на присадку или вылегчивание ротора, удлинится, чувствительность регулировки, естественно, возрастет.
Первым шагом на пути к автоматическому регулированию качества массы является устройство, при помощи которого можно изменять удельное давление размола на последних выравнивающих массу агрегатах поточной линии размола. В таком устройстве удельное давление размола взаимоувязывается с вакуумом в камере отсасывающего гауч-вала бумагоделательной машины, поскольку величина этого вакуума находится в непосредственной связи со степенью помола массы, а "именно: чем выше степень помола, тем хуже идет обезвоживание на сетке и тем выше вакуум в отсасывающей камере гауч-вала (при условии надлежащей сухости бумажного полотна). Отклонения в ту или иную сторону от заданной величины вакуума преобразуются в электрические импульсы, которые и воздей - . ствуют на реостат приводного двигателя размалывающего аппарата, изменяя уровень заданной нагрузки, при этом нагрузка на заданном уровне поддерживается регулятором Дуотрол. Такая схема регулировки будет находиться в действии в течение всего периода отклонения величины вакуума в отсасывающем вале от нормального уровня.
Рис. 146. Зависимость нагрузки электродвигателя от угла поворота регулирующего маховичка (для гидрофайнера мощностью 60 кет) |
25 30 35 W ¥5 50 55 60 65 Нагрузка двигателя, квт |
По данным одной экспериментальной работы [234] импульс для регулирования давления размола можно получить, пользуясь разностью температуры массы на входе в коническую
Мельницу и выходе из нее. При такой регулировке давления размола исходят из предположения, что степень помола для данного материала зависит от количества энергии, затраченной на размол. Эта энергия в основном расходуется на турбуленцию потока и межволоконное трение в размалывающем аппарате, превращаясь в значительной своей части в тепло и нагревая массу. Меньшая часть энергии расходуется на трение вала в подшипниках, наг*ускорение массы и т. д. Соотношение между энергией, затраченной на нагревание массы и использованной на другие нужды, практически постоянно1. В таком случае при постоянной концентрации массы степень помола будет прямо пропорциональна разности температур на входе массы в размалывающее устройство и выходе из него. Эта разница температур любым подходящим способом может быть использована для создания импульса, которым может воздействовать на электрический или пневматический регулятор, поддерживая удельное давление^ размола на заданном. уровне. Колебания концентрации массы влияют на характер помола и поэтому при описанной системе регулирования недопустимы. Такой системой регулирования удобно пользоваться при выработке бумаг очень жирного помола.
1 С этим согласиться нельзя. (Прим. переводчика.)