摘 要:維綸廠原液溫水槽溫度的正常是紡絲生產(chǎn)的關(guān)鍵保障,但是由于擴(kuò)產(chǎn)、設(shè)備管道老化等原因造成原有設(shè)備溫度變化超出限定而不能保證原液溫度在規(guī)定范圍,針對(duì)此問(wèn)題,文章通過(guò)簡(jiǎn)易、低成本的儀表控制系統(tǒng)的改造,使溫水槽溫度控制達(dá)到生產(chǎn)要求。
聚乙烯醇原液的制作是維綸紡絲生產(chǎn)頭道工序,其質(zhì)量的好壞直接影響到維綸紡絲的生產(chǎn),而原液溫水槽的保溫水溫度則是原液正常生產(chǎn)的保障。溫水槽的保溫水主要供給給原液配制、輸送過(guò)程的管道夾套以及脫泡桶夾套、紡絲調(diào)壓槽夾套,目的是保持原液在生產(chǎn)、輸送、脫泡、紡絲等環(huán)節(jié)的溫度不低于溫度96.5 ℃,因此保溫水溫度高低直接影響到原液的溫度。保溫水的溫度過(guò)低會(huì)造成原液的溫度偏低,導(dǎo)致原液的粘度增大、輸送困難,從而影響產(chǎn)能,嚴(yán)重的會(huì)造成原液結(jié)皮,甚至造成輸送管道堵塞。
對(duì)于使用年限較長(zhǎng)的老舊設(shè)備,通常都會(huì)存在生產(chǎn)過(guò)程原液溫度波動(dòng)較大的現(xiàn)象,有時(shí)低至70 ℃,從而影響生產(chǎn)的正常。另一方面,針對(duì)老企業(yè)、老設(shè)備的改造,企業(yè)必須本著投資少,改造過(guò)程簡(jiǎn)單、對(duì)生產(chǎn)影響少的原則。
針對(duì)所提出的問(wèn)題,本文通過(guò)簡(jiǎn)易、低成本的儀表控制系統(tǒng)的改造,使老舊設(shè)備溫水槽溫度控制達(dá)到生產(chǎn)要求。
1 原因分析
溫水槽控制系統(tǒng)由溫度控制系統(tǒng)和液位控制系統(tǒng)2部分組成。
⑴ 溫水槽保溫水通過(guò)蒸汽加熱,以達(dá)到規(guī)定的溫度。
其控制系統(tǒng)由PT100熱電阻傳感器、數(shù)字溫度控制儀、電—氣轉(zhuǎn)換器、調(diào)節(jié)閥組成。系統(tǒng)本身是一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié),當(dāng)溫度高于(或低于)設(shè)定值(目標(biāo)值)時(shí),調(diào)節(jié)器通過(guò)PID運(yùn)算,輸出對(duì)應(yīng)的電流給電—氣轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后的通過(guò)氣信號(hào)改變調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度(小或大),使得溫水槽的溫度維持在工藝要求的設(shè)定值(98±1)℃。
經(jīng)分析,設(shè)備原設(shè)計(jì)假設(shè)溫水槽的保溫水是循環(huán)使用,保溫水送出和返回的量相同,液位基本不變化,在循環(huán)的過(guò)程中只有少量的溫度損失,因此原設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)閥口徑只有DN32,用來(lái)維持保溫水溫度。由于設(shè)備老化等原因會(huì)造成回水溫度大幅下降,而此時(shí)即便調(diào)節(jié)閥開(kāi)度100%即全部打開(kāi)進(jìn)蒸汽,也無(wú)法快速使水溫升到設(shè)定值,所以調(diào)節(jié)閥口徑偏小是造成水溫偏低的原因之一。
⑵ 溫水槽的液位控制系統(tǒng)是由液位變送器、氣動(dòng)條形指示調(diào)節(jié)儀及繼電器、電磁閥和調(diào)節(jié)閥組成?刂瓶驁D、繼電器回路圖見(jiàn)圖1!
從控制框圖可以看出,該系統(tǒng)是二位式調(diào)節(jié),液位正常時(shí)調(diào)節(jié)閥是不動(dòng)作。
當(dāng)液位低于氣動(dòng)條形指示儀下限時(shí),LL觸點(diǎn)閉合,中間繼電器KA1得電,KA1-1自鎖,KA1-2閉合,電磁閥SV得電,儀表氣源通過(guò)SV進(jìn)入調(diào)節(jié)閥,使調(diào)節(jié)閥全開(kāi),這時(shí)軟水快速進(jìn)入溫水槽,使溫水槽的液位迅速上升;當(dāng)液位到達(dá)上限時(shí),LH斷開(kāi),中間繼電器失電,KA1-1、KA1-2斷開(kāi),SV失電,調(diào)節(jié)閥膜頭中的空氣從電磁閥排出,調(diào)節(jié)閥全關(guān),溫水槽不進(jìn)水;當(dāng)液位低于上限時(shí),LH觸點(diǎn)雖然閉合,但LL觸點(diǎn)斷開(kāi),繼電器KA1還是無(wú)法得電,此時(shí)溫水槽不進(jìn)水。
目前原液設(shè)備使用年限已久,部分夾套管道腐蝕穿孔、保溫水泄漏等原因,使得保溫水的液位常常低于下限,此時(shí)進(jìn)水調(diào)節(jié)閥全開(kāi),保溫槽大量進(jìn)常溫軟水。保溫槽因外部原因低于液位下限時(shí)的進(jìn)水,由于此時(shí)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)使進(jìn)水過(guò)程時(shí)間短、水量大,造成保溫水溫度迅速下降,雖然這時(shí)蒸汽調(diào)節(jié)閥全開(kāi),但仍然無(wú)法使溫度在短時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在工藝要求的目標(biāo)值上。
2 對(duì)策和措施
2.1 方法一,直接針對(duì)溫度控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,但這種改造要更換大調(diào)節(jié)閥及部分管道口徑,因此存在資金投入比較大,改造周期也相對(duì)較長(zhǎng)的缺點(diǎn),所以這種改造方法不是#佳方案,故而被我們放棄。
2.2 方法二,是通過(guò)對(duì)液位控制系統(tǒng)改造達(dá)到目的,這種方法優(yōu)點(diǎn)是資金投入少,能夠快速改造,具體方法介紹如下:
⑴ 我們?cè)谠何蛔兯推鞯倪吷涎b上一臺(tái)氣動(dòng)就地調(diào)節(jié)器,調(diào)節(jié)器的輸出送到電磁閥,電磁閥受溫度下限控制?刂瓶驁D、繼電器回路圖見(jiàn)圖2。
⑵ 當(dāng)液位低于目標(biāo)值時(shí),氣動(dòng)調(diào)節(jié)器PI運(yùn)算結(jié)果送給電磁閥,此時(shí)如果溫度高于96.5℃時(shí),TL閉合,KA1得電,KA1-1閉合,SV得電,氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的PI運(yùn)算輸出通過(guò)電磁閥SV進(jìn)入調(diào)節(jié)閥,使調(diào)節(jié)閥動(dòng)作進(jìn)水。相反如果溫度低于96.5 ℃,就是氣動(dòng)調(diào)節(jié)器的輸出再大也無(wú)法進(jìn)入溫水槽。
3 成果
通過(guò)安裝調(diào)試后運(yùn)行,該控制方案完全可滿足控制要求,到目前為止,該系統(tǒng)運(yùn)行正常,確保溫水槽保溫水的溫度,消除了溫水槽溫度波動(dòng)對(duì)維綸紡絲生產(chǎn)影響。