Автоматизация процесса тепловой обработки в автоклавах

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ В АВТОКЛАВАХ 

Температура и давление в автоклавах взаимосвязаны однозначной зависимостью, поэтому теоретически регулируемым параметром можно принять как температуру, так и давление насыщенного пара в автоклаве. Однако в начале цикла тепловой обработки в автоклав поступает перегретый пар, и до тех пор, пока температура смеси не превысит 100° С, избыточное давление в автоклаве равно нулю. Поэтому, если принять за регулируемый параметр давление, то до температуры 100 °С изделия нагреваются бесконтрольно. Кроме того, перегретый пар способствует интенсивному испарению влаги, что приводит к браку изделий. Следовательно, основным параметром для системы автоматического регулирования процесса тепловой обработки изделий в автоклавах должна быть принята температура, автоматически поддерживаемая согласно заданной программе. 

Автоматическое регулирование  режима тепловой обработки в автоклавах основано на применении пневматического  регулятора температуры ПРЗ [1, рис. 49]. Уменьшение или увеличение давления воздуха в регуляторе приводит к  перемещению мембранного исполнительного  механизма, подающего или отключающего пар. ПРЗ обеспечивает непрерывное  регулирование температуры в  диапазоне от 0 до 200 °С в течение 24 ч, после чего автоматически отключается. Погрешность регулятора не превышает 1,5—2% верхнего предела шкалы. 

К его недостаткам  относится необходимость установки  регулирующей аппаратуры вблизи автоклава  из-за ограниченной длины соединительного  капилляра (до 18 м), что снижает эксплуатационную надежность и исключает возможность  централизованного управления группой  автоклавов. 

Более целесообразно  использовать электронный двухпозиционный  программный регулятор РПТА-2, по заданной программе осуществляющий впуск, выпуск, перепуск пара и автоматический спуск конденсата. Названный прибор состоит из трех блоков: регулятора температуры ПРТЭ-3, работающего  по заданной программе; релейного блока  БУИМ для управления исполнительными  механизмами и сигнализатора  уровня типа МЭСУ-1 для поддержания  заданного уровня конденсата. 

Программный регулятор  ПРТЭ-3 работает в комплекте с  термометром сопротивления ЭТМ-1 гр. IIа и соленоидными вентилями типа СВВ. Давление контролируется электроконтактным манометром ЭКМ. Схема системы автоматики изображена на [1, рис. 50]. 

Программа задается копиром, внешние контуры которого отвечают кривой температурного режима. Температура среды автоклава  измеряется датчиком, а записывается электронным мостом ЭДМ-112. Прибор ПРТЭ-3, реагируя на отклонения температуры  от заданной величины, через релейный блок БУИМ управляет тремя исполнительными механизмами, из которых ИМ-1 регулирует впуск и отключение подачи пара, обеспечивая подъем температуры и выдерживание изделий по заданному режиму, ИМ-2 в период охлаждения перепускает пар в соседний автоклав, а ИМ-3 сбрасывает пар. 

В случае необходимости  в системе предусмотрен автоматический спуск конденсата в любой момент тепловой обработки. Наличие конденсационной  воды в автоклаве фиксируется  блоком измерения уровня конденсата МЭСУ-1. В соответствии с его командой ИМ-4 выпускает конденсат. 

По окончании тепловой обработки изделий ПРТЭ-3 автоматически  выключается. 

Автоматическая система  «Астра» обеспечивает одновременное  регулирование режимов в нескольких автоклавах, программное регулирование  процесса по температуре и давлению; измерение и запись регулируемого  параметра; подачу светового и звукового  сигналов при отклонении регулируемого  параметра от заданной величины; прекращение  подачи теплоносителя при открытой крышке автоклава и повторное  использование отработанного пара. 

Система «Астра»  выполнена на транзисторах и магнитных  усилителях с широким использованием печатного монтажа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ В КАМЕРАХ  ВЕРТИКАЛЬНОГО ТИПА 

Режим тепловой обработки  изделий в камерах вертикального  типа автоматически регулируется изменением количества подаваемого пара. Режим  задается изменением высоты зоны изотермического  прогрева. Схема автоматизации процесса тепловой обработки приведена на [1, рис. 52]. 

Высота зоны изотермического  прогрева изменяется подачей пара исполнительным механизмом, который получает команду  от программного регулирующего устройства. Последнее поддерживает заданное соотношение  значений температуры среды в  точках А и Б, где установлены температурные датчики. Точка А расположена в начале зоны изотермического прогрева, а точка Б — на некотором расстоянии от нее, определяемом расчетом. Соотношение значений температуры среды в точках А и Б зависит от расстояния между ними и заданного режима тепловой обработки. Изменяется и автоматически регистрируется температура среды по высоте камеры несколькими температурными датчиками и автоматическим многоточечным регистрирующим мостом. 

Программное регулирование  режима осуществляется автоматическим регулятором ЭР-2С-59 [1, прилож.,табл. 37]. Его основным элементом является электронный регулирующий прибор, состоящий из измерительного и усилительного блоков, а также устройств инерционной и упругой обратной связи. 

Схема измерительного блока выполнена так, что при  установленном соотношении между  значениями температуры в двух заданных точках напряжение на выходе равно  нулю. В случае отклонения от заданной величины на выходе измерительного блока  возникает напряжение постоянного  тока, пропорциональное этому отклонению. Знак напряжения определяется направлением отклонения. Электрический сигнал проходит через усилительный электронный  блок и выполняет роль побудителя подачи или отключения пара.