滤嘴甘油雾化喷洒的运用范文

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作者：刘汝强单位：上海烟草集团有限责任公司天津卷烟厂天津

工作原理

向储存箱内注入三醋酸甘油酯,由电磁浮动开关监控储存箱内的甘油液面高度。储存箱容积为90L,电磁浮动开关可根据储存箱内的四种不同的甘油量,输出相应的信号。四种存量对应四个控制点A、B、C、D,其相应动作如下:位置A-液面低于A点:机器不能启动或切断系统电源停止系统;位置B-液面低于B点:发出信号,提醒储存桶内甘油酯存量不足,需加注;位置C-液面低于C点:表示桶内储存量正常;位置D-液面高出D点:显示桶内己处于足量加注位置,无需继续加入甘油酯。甘油泵把三醋酸甘油酯通过单向阀送至分配器,分配器外接七个预热器及七个甘油喷嘴。当设备运行,有丝束通过时,电气控制系统打开活门,甘油成雾状对着运动的醋酸纤维丝束带喷洒。为保证甘油雾化的效果,分配器内的压力是衡定在一定范围之内的,正常运行时压力应该在8～10bar,其压力大小由压力传感器检测,当压力大于设定范围时,设备发出报警信号并停机;当压力小于设定范围时,活门处于关闭状态不会打开。当设备生产速度变化及单支嘴棒甘油含量不符合工艺要求时,由伺服电机5控制活门10的开启度,调节雾化甘油与丝束接触面积大小,从而控制喷洒在展开丝束上的甘油量。当机器启动运行时,伺服系统根据机器运行速度的快、慢同步开大、关小活门,从而保证丝束上甘油量的均匀一致,停机时活门关闭。活门开口的大小,可通过触摸屏改变活门开度系数进行设置。主机设备启动,甘油泵运行,机器运行,单向阀打开,将甘油输送到喷嘴分配器,同时预热器通电。当喷嘴分配器内的压力达到一定值时,喷嘴向工作腔内喷出雾状甘油。依据设备输送丝束的速度,伺服电机控制活门的开启度,雾状甘油喷洒在运动的丝束上。甘油喷洒量由活门的开度来实现,丝束运动速度加快则活门开度也加大,反之开度关小。停机时活门关闭。停机时甘油泵停止运行,多余的甘油经回流管回流至储油箱(如图2)。

电气控制与使用过程

甘油泵由伺服电机带动,伺服电机的转速达到3000r/min时,就可使通过喷头的甘油压力达到8bar。甘油喷洒到丝束上的量是通过控制喷淋室活门的开启度来实现的。从高压喷嘴喷出的雾状甘油的流量大小是一定的,在同一生产速度下,当喷淋室活门打开度越大,喷洒到丝束上的甘油量就越多,打开度越小,喷洒到丝束上的甘油量就越小。为了保证在不同生产速度下丝束上喷洒的甘油量一致,活门的开启度就需要与主机生产速度保持一定的联动关系,也就是说,生产速度与活门的开启度成一定的比例关系,丝束运动速度越高,活门开度越大,速度越低,活门开度越小。喷淋室活门开度大小通过伺服电机轴上安装的齿轮带动活门上的齿条运动,从而使活门运动。

1电气控制原理

根据以上原理,电气控制需实现以下功能:

(1)伺服电机控制,喷雾电机的高速运行控制和活门电机的控制。

(2)功能逻辑控制,主要指PLC上的逻辑控制,包括伺服电机启动、停止控制,故障诊断、故障报警信号的输出等。

(3)外部显示和调整控制,即有比较直观的人机界面显示和调整功能。

2控制方式

喷雾电机控制:

喷雾电机的控制就是要实现它在一定条件下的高速运转,我们是按照KDF4的控制方式,当主机启动后,喷雾电机开始工作,运转速度为3500r/min,启动后在2s内,带动甘油泵在分配器内产生9bar的甘油高压,甘油雾化系统启动运行。

活门电机控制:

活门电机的控制要实现打开和关闭两个动作。当主机启动后,活门电机将跟随主机的速度变化开启度。与主机跟随的信号有两种选取方式,一是主机输出的0～10V模拟信号,二是取安装在主机上的轴编码器输出的电信号。两种方式的选取根据原机的原始条件来选择,如果原机进行过PLC、伺服改造,即可取模拟量信号;如果没有进行过改造,则需要加装轴编码器。另外,当主机停止后,活门要迅速回到关闭状态,即初始零位。

PLC控制

PLC控制主要是需要从原机取辅助启动、主启动、甘油启动和甘油喷洒等信号,通过给定输入和输出,使两套系统能配合工作,实现正常生产。

人机界面

人机界面主要包含设置调整画面和故障信息画面两部分。

(1)甘油含量调整:即用来调整活门的最大开度,当生产速度达到最大时,调整开度比例即可将活门的最大开度调节到合适位置,以保证滤棒硬度的合适。调整好后,当生产速度化时,活门开启度将自动随生产速度变化而变化,不需要进行实时调整。

(2)甘油含量显示:即显示当前生产下的滤棒单只含量,这是一个理论的计算值。

(3)甘油压力显示:即显示甘油高压喷头的当前压力,正常运行时一般为9bar左右。

(4)故障信息显示了系统的异常故障,便于专业人员排除故障。当系统出现伺服驱动故障时,点击参数设置页面上的“伺服复位”即可恢复正常。

结语

改造后的甘油雾化施加系统,雾化的颗粒更微小,提高了喷洒均匀度,保证了滤棒硬度的稳定性,减少了不合格滤棒的产生。