9.3 Циклические дозаторы
Наряду с дозаторами непрерывного действия в различных технологических процессах широко используются дозаторы периодического действия. Это весовые устройства, которые состоят из ковша, загрузочных устройств, весового механизма и аппаратуры управления. Усилие от ковша, подвешенного на призменных или упругих опорах, передается через систему рычагов на главное коромысло. Главное коромысло связывается с циферблатным указателем массы. Весовой механизм имеет также рецептурные коромысла, снабженные передвигающимися гирями для установки значения отмериваемой дозы.
Циферблатный указатель массы оборудован поворотным диском с расположенными на нем датчиками, фиксирующими степень загрузки весового ковша. При заполнении бункера стрелка циферблатной головки, вращаясь, поочередно заставляет срабатывать датчики поворотного диска.
Принципиальная схема весового дозатора АВДЦ-425 показа на рисунок 9.6 Автоматический весовой дозатор для цемента состоит из аэрационного питателя 1, весового ковша 2, рычажной системы 3 и циферблатного указателя 4.
Рисунок 9.6 - Схема автоматического дозатора АВДЦ-425Ф
При включении питателя происходит заполнение ковша, который через рычажную систему вращает стрелку циферблатной головки до замыкания соответствующего контакта на указателе массы. При этом включаются пневмоцилиндры закрытия впускного затвора, и поступление материала в весовой бункер прекращается. Отдозированная таким образом порция материала выгружается из бункера самотеком при включении пневмоцилиндра открытия выпускного затвора. Рассмотренный дозатор циклического действия оснащен простейшей системой управления с минимально необходимым набором функциональных элементов, реализующих процесс набора заданной дозы (рисунок 9.7). Объектами управления (ОУ) в системе служат питатели разнообразных типов.
Управляемый параметр — масса дозируемого вещества G — определяется ковшом с рычажной подвеской (ВБ) и циферблатным указателем массы (Ц), которые выполняют роль чувствительного элемента. Циферблатный указатель выполняет функцию сравнения текущего значения массы с заданием G3.
Исполнительный механизм (ИМ) с регулирующим органом (РО) включаются в работу кратковременно, отсекая подачу материала питателем. Дозатор обладает системой управления дискретного действия с кратковременным восстановлением контура обратной связи, по которому передается воздействие на изменение управляющего параметра — расхода питателя.
Недостатки такого способа управления очевидны.
Перемещение стрелки, фиксирующей изменение массы материала в бункере, испытывает на себе сильное влияние динамического усилия от столба материала, подаваемого питателем, а также от ускорений, получаемых бункером в процессе его заполнения. Система управления по окончании цикла дозирования фиксирует наряду с истинной еще и фиктивную массу, значение которой не может быть откорректировано по линии обратной связи.
Для повышения точности автоматическое управление весовым периодическим дозированием должно осуществляться по специальному алгоритму, учитывающему влияние процесса истечения материала, а также количество материала, поступающего в бункер дозатора после подачи сигнала на закрытие затвора питателя в каждом цикле дозирования.
Рисунок 9.7 - Функциональная схема дозатора циклического действия
Большинство зарубежных систем управления дозированием предусматривают оснащение дозаторов питателями принудительного действия, в том числе с регулируемой интенсивностью, обеспечивающими подачу материалов в режимах «грубого» и «точного» дозирования.
Одним из обязательных условий нормальной работы таких систем является непрерывный автоматический контроль фактической точности дозирования, обеспечивающий в случае нарушения требуемых допусков остановку процесса приготовления и выдачу обслуживающему персоналу информации о характере отклонения.