КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Содержание:

1. Введение………………………………………………………………...…..3

2. Реферат…………………………………………………………………..….4

3. Ведомость проекта……………………………………………………..…..5

4. Описание объекта управления………………………………………….…6

5. Описание и анализ существующей САУ………………………………..13

6. Разработка требований к САУ……………………………………….…..15

7. Разработка структурной схему САУ…………………………………….16

8. Разработка технической структуры САУ…………………………….…17

9. Выбор структуры регулятора………………………………………….…23

10. Разработка функциональной схемы регулятора………………….….…25

11. Организация безударных переходов в САУ……………………….……29

12. Организация внешних соединений САУ……………………………….33

13. Выводы………………………………………………………………….…34

14. Приложение……………………………………………………………….36

Список литературы……………………………………………………………...35

Введение.

Напорный ящик играет значительную роль в процессе производства бумаги. Он во многом влияет на формирование бумажного листа и веса 1 ма бумаги. Эти два фактора вместе со свойствами волокнистой массы определяют качество производимой бумаги. Поэтому системы регулирования для напорного ящика вызывают большой интерес среди специалистов, работающих в области бумажной промышленности. По этому вопросу уже опубликовано много исследований.

Реферат.

Проект: стр. 36, рис. 10, схем 2, 1 приложение.

Проект автоматизации, техническая реализация САУ уровнем в напорном ящике. Объектом автоматизации является напорный ящик

Цель работы – изучить САУ напорным ящиком.

Выполнены исследования системы уровня в напорном ящике.

Структура САУ –одноконтурная.

В ходе разработки САУ уровнем в напорном ящике были использованы различные технические средства автоматизации.

Ведомость проекта

1. Описание объекта управления.

Производство бумаги начинается с подготовки сырьевых материалов, таких, как древесная масса, целлюлоза и брак для получения бумажной массы. Эти составляющие массы после подготовки собираются в бассейнах, где они смешиваются в требуемой пропорции, образуя массу заданной композиции. Готовая масса высокой концентрации собирается в машинном бассейне. Из него масса поступает к смесительному насосу, куда из сборника оборотных вод поступает оборотная вода. Разбавленная масса проходит очистку на очистном оборудовании, а затем через напорный ящик закрытого типа подается на сетку. Количество бумажной массы в напорном ящике регулируется изменением числа оборотов подачи массы из машинных бассейнов.

К напорным ящикам подключены вакуумные вентиляторы и подключен сжатый воздух контрольно-измерительных приборов, который подается через регуляторы давления.

Напорные ящики имеют переливы, снабженные гидрозатворами. Переливы массы и циркуляция из коллектора подаются в подсеточные бассейны.

В напорных ящиках установлены перфорированные валики для создания в потоке массы микротурбулентности, способствующей выравниванию концентрации и равномерному распределению массы по всей ширине напорного ящика. От этого зависит качество бумаги, в частности однородность структуры, толщина и вес готовой продукции. Окружная скорость перфоваликов зависит от вида выпускаемой продукции, от концентрации массы в напорном ящике и скорости машины.

Из напорного ящика через губу напускного устройства масса равномерным потоком вытекает на движущуюся сетку и поступает на сеточный стол. На нем происходит отлив и удаление основного количества воды из формуемого слоя.

Изменение концентрации массы в напорных ящиках осуществляется изменением открытия напускной щели.

Качество бумажного полотна во многом зависит от того, как оно будет отлито на формующей сетке. В ходе технологического процесса необходимо добиться равномерного истечения массы из напорного ящика. Стабильность истечения зависит от давления внутри самого напорного ящика, которое складывается из гидростатического давления массы и давления воздуха. Гидростатическое давление зависит от уровня. Уровень поддерживается за счет давления воздуха, которое создается за счет подачи его приборами через клапан. При этом на линии установлен еще один клапан, но уже для отвода давления из напорного ящика. Клапаны работают в противофазе. Таким образом, это позволяет более быстро реагировать на изменения уровня массы внутри напорного ящика.

Для качественного формирования бумажного полотна на сетке скорость истечения массы из напускной щели напорного ящика должна быть примерно равна скорости сетки. Необходимый для этого напор массы создается с помощью компрессора воздуха. В процессе движения массы вместе с сеткой масса отдает воду, используемую как оборотную, сначала без принудительного отсоса с помощью регистровых валиков, а затем под действием вакуума, образующегося в отсасывающих ящиках и отсасывающей камере гауч-вала. Затем бумажное полотно ведется на сушильных цилиндрах, в которые поступает пар. Готовое бумажное полотно наматывается в тамбуры с помощью наката.

Вся БДМ приводится в движение по секциям с индивидуальным электроприводом для каждой из них.

В эксплуатации находятся три основных типа напорного ящика: открытого типа, закрытого типа(работающие под давлением или вакуумом) и гидродинамические напорные ящики.

Напорный ящик закрытого типа – Закрытые напорные ящики применяются при скорости машины более 200-800 м/мин. Напор массы перед выходом ее на сетку может быть создан двумя способами. Создание давления воздуха или, иногда, разряжением в зависимости от скорости машины- в верхней части напорного ящика. Закрытый напорный ящик включает корпус, коллекторную камеру с двухступенчатой перфорированной плитой, два перфорированных вала с регулируемой частотой вращения, переднюю стенку с механизмами регулирования, пеногасители,контрольно-регулирующую аппаратуру для поддержания постоянного уровня массы в ящике и постоянного уровня воздушной подушки. Поток массы, поступающий в напорный ящик, распределяется по ширине машины коллекторной камерой переменного прямоугольного сечения, проходит через отверстия перфорированной плиты
, стабилизируется двумя вращающимися перфорированными валами. Передняя стенка придает потоку массы плавное ускорение. Верхняя губа, установленная в конце передней стенки, имеет приспособления для местного регулирования ширины щели и указателя, показывающие деформацию губы. Общее открытие щели и перемещение губы по отношению к нижней по горизонтали обеспечивается механизмами, установленными на крышке ящика. В конструкции ящика предусмотрены люки, смотровые стекла, осветители, мостки для обслуживания. Все внутренние поверхности ящика облицованы полированными листами нержавеющей стали. Для уменьшения прогиба передняя стенка ящика закреплена на расстоянии ¼ ширины ящика. Предусмотрен перелив массы, насыщенной воздухом, и пены. Для удобства промывки и ремонта коллекторная камера с перфорированной плитой откидывается вниз. В напорном ящике закрытого типа, работающих под давлением, скорость истечения массы из щели определяется общим напором(суммарным давлением), создаваемым давлением воздушной подушки и уровнем массы в ящике. Напорный ящик этого типа является наиболее распространенным.

Напорный ящик открытого типа- напорные ящики открытого типа применяются на плоскосеточных машинах при скорости машины до 200-250 м/мин. Напор создается высотой слоя массы в ящике перед напуском на сетку. Н апорный ящик имеет потокораспределитель прямоугольного сечения с двухступенчатой перфорированной плитой, обеспечивающей равномерное распределение суспензии бумажной массы по ширине машины. Струи, вытекающие из отверстия перфорированной плиты, разбиваются о поверхность расположенного рядом перфорированного вала и образуют равномерный поток, проходящий через полость ящика. Для создания необходимой турбулентности предусмотрена также поперечная перегородка, которая, резко увеличивая скорость потока, предотвращает оседание волокон и их флокуляцию. Передняя стенка ящика подвижная: ее можно перемещать, регулируя высоту выпускной щели между нижней и верхней губами, и передвигать по ходу потока, изменяя место встречи струи с сеткой машины. Верхняя губа, установленная в конце передней стенки, имеет приспособления для местного регулирования высоты щели и указателя, фиксирующие деформацию губы. Для равномерного распределения массы перед выходом на сетку установлен второй перфорированный вал. Напорный ящик снабжен также спрысками-пеногасителями, положение которых можно регулировать. Высота уровня массы в напорном ящике устанавливается в зависимости от скорости машины и поддерживается автоматически. Система управления обеспечивает автоматическое поддержание уровня массы и управление электродвигателями привода перфорированных валов. Напорные ящики открытого типа используются на БДМ небольшой производительности. Скорость истечения массы из щели у них, а следовательно, и общий расход массы, подаваемый на сетку, ограничены и определяются уровнем массы в напускной камере.

Гидродинамические напорные ящики- напорные ящики гидродинамического типа предназначены для использования с современными формующими устройствами с двусторонним обезвоживанием. Они пригодны также для плоскосеточных бумаго-и картоноделательных машин. Напор массы в гидродинамических ящиках создается насосом, подающим бумажную массу в потокораспределитель, воздушная подушка в таких ящиках обычно отсутствует. Отличаются от закрытых напорных ящиков наличием элементов, создающих турбулизацию потока массы на участке от коллектора до выпускной щели. Ящик подобного рода отличается значительно меньшими объемами массного и воздушного пространств(из-за этого гидродинамический напорный ящик обладает большей чувствительностью к пульсациям давления массы на входе в ГНЯ), меньшей металлоемкостью и являются наиболее перспективными устройствами для современных высокоскоростных БДМ. Гидродинамические напорные ящики приходят на смену традиционным напорным ящиком закрытого типа. Их появление было обусловлено повышением скорости БДМ от 900-1000 м/мин и выше. Конструкции ГНЯ претерпели значительные изменения по сравнению с обычными напорными ящиками: Резко сократились объемы массного и воздушного пространств, что вызвало существенное уменьшение габарита и металлоемкости ГНЯ; появился дополнительный процесс турбулизации массы, предшествующий собственно процессу отлива массы на сетку; неотъемлемой частью конструкции ГНЯ стали прецизионные механизмы тонкой регулировки профиля выпускной щели, позволяющие осуществлять д истанционное или автоматическое управление поперечным профилем поверхностной плотности бумаги.

Рис. 1.1. Закрытый напорный ящик:

1-коллектор-потокораспределитель

2-перфорированная плита

3-перфорированные валы

4-корпус ящика

5-передняя стенка

6-механизмы регулирования щели

7-пеногаситель

8-воздушная подушка

Рис1.2-НЯ открытого типа.

1-коллектор-потокораспределитель

2-перфорированная плита

3-перфорированные валы

4-корпус ящика

5-передняя стенка

6-механизмы регулирования щели

7-щит

8-воздушная подушка

Рис1.3-Гидродинамический НЯ.

1-смесительный насос,

2-система очистки,

3-коллектор,

4-задвижка,

5-распределительный пакет,

6,16-втулка,

7,17-расширитель,

8-промежуточная камера,

9-резервуар,

10-воздушное пространство,

11-массное пространство,

12-задвижка,

13,14-клапан,

15-турбулизатор потока,

18-напускная часть,

19-нижняя губа,

20-верхняя губа,

21-механизм открытия.

Характеристики напорного ящика:

 

1. В напорном ящике поддерживается постоянный уровень массы, 550 мм с помощью переливной перегородки;

3. Внутренние части напорного ящика выполнены из нержавеющей стали;

4. Угол между верхней и нижней линейками выпускной щели составляет 15⁰;

5. Диаметр перфорированного валика установленного перед выпускной щелью составляет 100 – 250 мм;

5. Обрезная ширина полотна составляет 4200 мм;

6. Максимальная ширина выпускной щели 4800 мм;

7. Максимальный удельный расход массы на сетку составляет 3,8 м³/мин;

8. Масса напорного ящика – 800 кг;

9. Габаритные размеры:

длина: 4850 мм; ширина: 675 мм; высота: 475 мм.

 

Рис.1. 4. Технологический процесс напуска массы.