Регулирование питания формовочных машин

Устойчивым называется такой режим работы формовочных машин, когда в ванны сетчатых цилиндров в единицу времени поступает один и тот же объем асбестоцементной суспензии постоянной концентрации и уровень зеркала и концентрация суспензии в ваннах сетчатых цилиндров сохраняются неизменными.

Постоянство концентрации асбестоцементной массы, поступающей в ковшовую мешалку, должно обеспечиваться точным дозированием асбеста, цемента и воды, что не представляет каких-либо затруднений. Несколько нарушают постоянство концентрации массы подаваемые в ковшовую Мешалку обрезки асбестоцемента и брак полуфабриката из мешалки.

Оптимальная нагрузка формовочных машин изменяется также в зависимости от продолжительности работы сукна. Новое сукно из-за наличия в нем даже ничтожного количества жиров имеет меньшую адгезию с асбестоцементным слоем, поэтому на протяжении первых 2—4 ч работы приходится снижать концентрацию суспензии в ваннах сетчатых цилиндров. Снижается фильтрующая способность сукна и после продолжительной работы перед заменой, что также вынуждает уменьшать производительность формовочной машины.

Питание формовочных машин асбестоцементной суспензией следует регулировать так, чтобы их уровень в ваннах не изменялся, так как это отражается на структуре первичного слоя. Для соблюдения этого условия необходимо руководствоваться следующими положениями.

Когда требуется снизить концентрацию асбестоцементной суспензии, необходимо постепенно уменьшать дозу асбестоцементной массы, подаваемой из ковшовой мешалки, и также равномерно увеличивать количество поступающей на ее разжижение воды из рекуперационной системы. Поскольку скорость фильтрации со снижением концентрации суспензии возрастает, объем воды, подаваемой на разжижение массы, должен быть больше, чем снижается количество поступающей массы. Если же требуется увеличить концентрацию «суспензии в ваннах, то необходимо, также постепенно, увеличивать дозировку асбестоцементной массы и уменьшать поступление воды из рекуператоров, причем снижение количества воды должно превышать снижение дозировки массы, так как с повышением концентрации суспензии скорость ее фильтрации падает.

Регулировать питание формовочных машин вручную очень сложно. Для этого необходимы большая наблюдательность и опыт. В ваннах сетчатых цилиндров находится большое количество суспензии.

Поэтому при каждом изменении питания новый режим работы стабилизируется лишь через 5—3 мин. Следовательно, прибавлять или убавлять приток массы из сливной коробки ковшовой мешалки или воды из системы рекуператоров надо постепенно, приближаясь к требуемому режиму. Практически даже у опытных машинистов уровень и концентрация суспензии в ваннах сетчатых цилиндров колеблется в значительных пределах. Поэтому важно автоматизировать этот процесс. Устанавливать регулятор особенно необходимо на трубоформовочных машинах, потому что они работают с периодическими остановками, во время которых ванны сетчатого цилиндра могут переполниться. Чтобы этого не произошло и уровень суспензии в ванне поддерживался постоянным, устанавливают автоматически действующее устройство. Схематично оно показано на рис. 40.


Рис. 40. Схема автоматического регулирования уровня суспензии в ванне трубоформовочных машин

Из ковшовой мешалки асбестоцементная масса поступает в сливную коробку 5, в дне которой есть выпускное отверстие, перекрываемое коническим клапаном 13, регулирующим количество асбестоцементной массы, поступающее в желоб 12. В этот желоб одновременно подается вода из рекуператоров через желоб 1, в дне которого также имеется круглое выпускное отверстие, перекрываемое клапаном 14. Излишек рекуперационной воды отводится из желоба в канал по вертикальной трубе 4. Из канала отработанная вода возвращается в рекуператоры центробежными насосами.

Асбестоцементная масса и вода из рекуператора поступают в гомогенизатор (если он установлен), а затем по желобу 12 в ванну 9 мешалочки 5, находящуюся за ванной 6 сетчатого цилиндра. Вращающиеся лопасти этой мешалочки перемешивают массу с водой; разжиженная масса (суспензия) сливается через перегородку, отделяющую мешалочку от ванны сетчатого цилиндра, и равномерно распределяется по всей ее длине.

Каждый из клапанов 13 и 14 подвешен на металлическом тонком тросе к одному концу рычажка (на ряде машин рычажки заменены роликами). Другой конец рычажка связан с тросом 3, на конце которого укреплен регулирующий поплавок 11. Поплавок перемещается в коробке 10, соединенной рукавом 7 с нижней полостью ванны сетчатого цилиндра.

Конические клапаны 13 и 14 присоединены к металлическим тросам гайками 2, в которые входят винтовые нарезки стержней, поддерживающих клапаны. Это дает возможность несколько приподнять или опустить любой клапан, не меняя положения второго.

Перед пуском трубоформовочной машины ванна сетчатого цилиндра свободна от суспензии, а следовательно, в коробке 10 нет воды. Поэтому регулирующий поплавок 11 находится в нижнем положении, а клапаны 13 и 14, поднятые тросом 3, полностью открывают отверстия в желобе 1 ив распределительной коробке 5. Через эти отверстия рекуперационная вода и асбестоцементная масса устремляются по желобу 12 в ванну сетчатого цилиндра и постепенно наполняют ее.

По мере наполнения ванны суспензия через рукав 7 проникает в коробку 10 и поднимает регулирующий поплавок 11, а при подъеме последнего опускаются конические клапаны 13 и 14, которые уменьшают количество поступающей в ванну рекуперационной воды из желоба 1 и массы из коробки 5. Если уровень суспензии в ванне сетчатого цилиндра поднимается выше нормального, то регулирующий поплавок 11 поднимается и клапаны 13 и 14 уменьшают количество суспензии, поступающей в ванну. При понижении уровня регулирующий поплавок опускается, а клапаны 13 и 14 поднимаются. Поскольку они поднимаются и опускаются одновременно, соотношение между количествами рекуперационной воды и массы, поступающих в желоб 12, сохраняется неизменным.

Когда процесс навивания асбестоцементной трубы окончился, трубоформовочная машина останавливается. В это время клапаны 13 и 14 преграждают доступ массе в ванну сетчатого цилиндра. Следовательно, описанное устройство, после того как оно отрегулировано, автоматически поддерживает постоянство уровня массы в ванне сетчатого цилиндра.

Степень разжижения основной массы регулируют, поднимая или опуская соответствующий клапан, вращая в ту или другую сторону одну из двух гаек 2. Если сетчатый цилиндр отфильтровывает слишком толстый слой массы, то для уменьшения толщины этого слоя необходимо повысить разжижение основной массы, поступающей в ванну. Для этого поднимают клапан 14, не изменяя положения клапана 13. Если же слой массы на рабочем сукне слишком тонок, что является результатом слишком большого разжижения основной массы, то клапан 14 следует несколько опустить.

Рассмотренный регулятор поддерживает постоянство уровня суспензии в ванне, но обеспечить постоянство концентрации суспензии в ней в случае изменения концентрации массы в ковшовой мешалке он не может, так как соотношение между количествами поступающей из мешалки массы и воды из рекуперационной системы он не регулирует.

На рис. 41 схематически представлен более совершенный метод регулирования, основанный на изменении давления жидкости на стенку сосуда с изменением в нем уровня жидкости.


Рис. 41. Схемы других регуляторов уровня суспензии в ваннах сетчатых цилиндров

На рис. 41 А схематически изображен датчик уровня, состоящий из тонкой пластмассовой гидрофобной упругой мембраны 1, к которой пружиной 7 прижимается легкий диск 2, установленный на стержне 3. Для уменьшения трения направляющие 4 изготовлены в виде шариковых подшипников. На стержне 3 закреплен штифт 5 с электроконтактами по обеим его сторонам. Против этих контактов, на небольшом от них расстоянии, установлены вторые электроконтакты 61 и 62, которые соединены с проводами электросистемы, дающей команду исполнительным механизмам.

В случае, если уровень суспензии в ванне станет повышаться, это вызовет увеличение давления на мембрану, стержень 3 продвинется вправо и замкнет правый контакт 6г; при понижении уровня стержень 3 пойдет в обратном направлении и замкнет левый контакт (61).

Датчик устанавливается на боковой стенке ванны.

На рис. 41, Б показан регулятор уровня суспензии в ванне сетчатого цилиндра. Он состоит из двух бачков l1 и l2, дно у которых конусное с круглыми сливными отверстиями, из которых непосредственно примыкает к приемной коробке ковшовой мешалки, заполняющей его асбестоцементной массой. Второй бачок l2 заполняется водой из рекуператора.

Вытекающую из бачка массу и воду желоб 2 направляет в ванны сетчатых цилиндров или предварительно в гомогенизатор.

Регулируют количество подаваемой массы и воды для ее разрежения конусные клапаны З1 и 32, аналогичные устанавливаемым в поплавковом регуляторе, но принцип регулирования здесь несколько другой. Клапаны 31 и 32 подвешены на стержнях к поршням цилиндров 41 и 42, в которых при замыкании в датчике правого контакта вода (или воздух) поднимают поршни до упоров 5Х и 52. При замыкании же левого контакта 6Х (см. рис. 41, А) вода (или воздух) из поршня свободно выходит, и клапаны и 32 под действием силы тяжести опускаются и закрывают выпускные отверстия обоих бачков. Следовательно, асбестоцементная суспензия подается периодически с короткими, измеряемыми секундами, интервалами.

Регулирования соотношения подаваемых количеств массы и воды достигают, опуская или поднимая штурвальными колесами 61 и 62 упоры и 52, определяющие степень открытия клапанами 3 выпускного отверстия.

Эта система регулирования обеспечивает меньшие колебания уровня суспензии в ванне по сравнению с рассмотренным выше регулированием поплавком. Такую систему регулирования применяет итальянская фирма «РКМ».

Недостаток рассмотренной схемы регулирования, так же как и поплавковой,— неприспособленность для раздельного регулирования уровня суспензии в ваннах 3- или 4- цилиндровых листоформовочных машин, так как установка у приемной коробки ковшовой мешалки большого количества регуляторов невозможна.

На рис. 41 В приведена схема другого варианта регулятора, приспособленного для регулирования питания листоформовочных машин (на рисунке трехцилиндровой). Асбестоцементная масса отбирается непосредственно из приемной коробки 1 ковшовой мешалки резиновыми трубками 2 (отдельными для каждого сетчатого цилиндра), которые направляют ее в лоток или трубу 3. Сюда же направляется и вода для разжижения массы также отдельными резиновыми трубками 4 из закрытого бачка 5, питающимися по трубе 6 водой из рекуператора. Регулируют количество поступающих масс и воды пневматические клапаны 7 путем сжатия резиновых трубок.

На некоторых заводах устанавливают ванны сетчатых цилиндров на разных уровнях. Наиболее высоко располагают первую ванну (ближайшую к ковшовой мешалке), и каждая следующая примыкает к предыдущей и находится примерно на 50—100 мм ниже. Асбестоцементная суспензия поступает в первую ванну, а из нее переливается в следующие. Такой метод подачи асбестоцементной суспензии в ванны называют «каскадным». Он позволяет ограничиваться одним регулятором, который поддерживает постоянный уровень суспензии в последней (по каскаду) ванне.

При такой схеме питания листоформочных машин может быть использован регулятор, схему которого мы рассмотрели на рис. 41, А и В.

Если в асбестоцементную массу для ее разжижения вводят воду, это нарушает гомогенность массы. В целях ее восстановления итальянская фирма «РКМ» предлагает использовать специальный гомогенизатор, в котором потоки массы и воды поступают с противоположных ее сторон в сложной формы камеру, где интенсивно перемешиваются быстровращающимися лопастями гомогенизатора.


Рис. 42. Схема предванников трубоформовочной машины РКМ

Чтобы получить равномерную концентрацию асбестоцементной суспензии по длине ванны сетчатого цилиндра трубоформовочных машин, что предопределяет равномерность плотности и толщины стенки формуемой трубы, фирма «РКМ» устанавливает с задней стороны ванны специальные предванники. На шестиметровых трубоформовочных машинах монтируются три предванника, поперечный разрез которых схематически показан на рис. 42. Как видно из рисунка, асбестоцементная суспензия из гомогенизатора поступает в первый предванник l, имеющий несколько меньшую высоту и ширину; ширина предванников II и III такая же, как и у ванны сетчатого цилиндра. Каждый предванник посредине снабжен перегородкой, направляющей поток к расположенной внизу лопастной мешалке. Асбестоцементная суспензия прежде чем поступить в ванну IV, проходит длинный зигзагообразный путь в предванниках и три раза перемешивается. Четвертый раз ее перемешивает первая мешалка, расположенная в ванне.

Опыт эксплуатации шестиметровой трубоформовочной машины фирмы «РКМ» показал хорошую однородность формуемой ею трубы как по плотности, так и по толщине стенки.