ГлавнаяДозирующие устройства по типу BKM позволяют избежать указанные недостатки. Схема такой установки с полуавтоматическим управлением представлена на фиг. 261. Дозатор работает следующим образом. Оператор устанавливает контактную стрелку дозатора водомерного прибора на заданную дозу воды, кнопкой «Пуск» включает электромагнитный клапан, и вода начинает поступать через водомер в бетономешалку. В момент окончания дозирования стрелка сходит с контактного сегмента и разрывает цепь питания электро-магнитного клапана дозатора, отчего поступление воды прекращается. Автоматическое управление позволяет согласовать работу дозатора с работой других механизмов без участия оператора. Такой тип дозатора может быть использован и в установках непрерывного действия. Дозирование воды в автоматических установках непрерывного действия обычно осуществляется дозаторами объемного типа с автоматическим регулированием давления воды в сети. Вода подается через пробковый кран, отверстие которого тарировано на расход воды при разных положениях вала пробки. Постоянное давление в трубопроводе поддерживается специальным центробежным насосом. Поддержание давление в 3—4 кг/см2 обеспечивается регулирующим клапаном с мембранно-рычажным приводом непосредственного действия Контроль давления осуществляется манометром электроконтактного действия, который подает сигнал на общий пульт управления. Дозатор связан с общей системой автоматики посредством вентиля с электромагнитным приводом.
Регулирование температуры. Согласно техническим требованиям температура минеральных материалов в зависимости от марки битума на выходе из сушильного барабана должна быть в пределах 100—250° С с точностью +5%. Регулирование температуры обычно осуществляется изменением количества топлива, сжигаемого в топке сушильного барабана при помощи форсунки. Для этой цели могут быть использованы автоматические регуляторы температуры нескольких типов, выпускаемые промышленностью, например:
Автоматический самопишущий электронный потенциометр типа ЭПП-0,9 с пневматическим изодромным регулятором и термопарой типа XK (хром, коппель) для температур до 300° С дает точность регулирования до ±1%. Недостатком этого регулятора являются относительно высокая стоимость и требование высокой квалификации при обслуживании.
Автоматический электронный потенциометр типа ЭПП-120 с изодромным регулятором и термопарой или термометром сопротивления. Точность регулирования температуры ±2,5%. Недостатки регулятора указаны выше.
Автоматический записывающий пневматический регулятор температуры типа 0,4-ТГ-610 с дисковой диаграммой и чувствительным элементом в виде манометрического термометра, схема которого представлена на фиг. 262, имеет пределы регулирования до 300° С. Точность регулирования ±5%. Прибор работает с пневматическим изодромным регулятором. Он прост в эксплуатации и дает требуемую для производства асфальтобетонной смеси точность регулирования температуры.
Схема регулятора нагрева битума в битумоплавильном котле при электрической системе нагрева представлена на фиг. 263.
Дозирование битума осуществляется по весовому или объемному принципам. Весовое дозирование битума осуществляется посредством весовых однофракционных автоматических дозаторов, рассмотренных выше. Непрерывность дозирования битума осуществляется по объемному принципу посредством битумных насосов различного типа с автоматическим регулированием производительности.
Дистанционный контроль над процессами транспортирования сыпучих материалов и наполнением бункеров осуществляется посредством контролирующих устройств, работающих по принципу рычажного механизма маятникового типа, и путевого концевого выключателя, сблокированного с работой привода и подающего сигнал на диспетчерский пункт.
Практическое комплексное использование рассмотренных систем автоматического регулирования находит широкое применение в промышленности. Примером автоматизации непрерывного процесса приготовления бетонной смеси может служить промышленная установка Куйбышевгидростроя. Установка была рассчитана на производительность 120 м3/час и заменяла одну секцию установок цикличного действия с четырьмя бетономешалками по 2400 л каждая. Система автоматики завода обеспечивала автоматический пуск, остановку, блокировку, защиту всего технологического и вспомогательного оборудования завода, а также автоматизацию контроля технологического процесса, начиная от подачи материала в расходный бункер и кончая выдачей готовой смеси.
Принципиальная схема автоматики этой установки показана на фиг. 264. Управление заводом осуществлялось с центрального пульта. Роль главного оператора сводилась к пуску и остановке завода, и наблюдением за течением технологического процесса по контрольным приборам. В случае необходимости ремонта был обеспечен пуск отдельных агрегатов кнопками «Пуск» и «Стоп», расположенными у каждого механизма. Пуск и остановка механизмов дозаторного и смесительного отделений производились с помощью командоаппаратов КЭП в определенной последовательности. Определенная последовательность включения отдельных дозаторов и смесителя обеспечивалась применением программных реле времени. Остановка оборудования происходила, начиная с первого дозатора. Через некоторое время, достаточное для транспортирования составляющих из дозатора к смесителю, отключался дозатор воды, а затем сама бетономешалка. Последним отключался сборный транспортер. Аварийное мгновенное отключение всей установки осуществлялось или вручную, или от защитных устройств, которые срабатывали при понижении напряжения в сети, при неправильном действии дозатора или смесителя и т. п. При аварийном выключении начинала действовать звуковая сигнализация и на мнемонической схеме завода зажигалась сигнальная лампочка, указывающая неисправный агрегат. Защита от неправильного действия дозатора начинала действовать при нахождении коромысла дозатора в крайнем положении в течение 10 сек. В течение следующих 10 сек. реле времени защиты подает звуковой и световой сигналы, а затем включает промежуточное реле, через которое приводятся в действие аварийные устройства и отключается завод.
Автоматизация асфальтобетонных заводов осуществляется также на основании общих методов, рассмотренных выше. Принципиальная схема управления дозированием в автоматизированном асфальтобетонном смесителе приведена на фиг. 265.
Установка имеет электрогидравлическую систему автоматики.
Командоаппарат 7 системы взвешивания представляет собой изолированный валик с контактными сегментами, поворачиваемый в четыре фиксированных положения храповым механизмом с электромагнитным приводом. При каждом повороте барабана контактные сегменты замыкают цепь управления шкальными линейками весов и золотниками ЗП, ЗЩМ, ЗЩС, ЗМП гидравлических цилиндров затворов отсеков бункера. Взвешивание осуществляется многофракционным дозатором, в связи с чем весовой шкаф 6 имеет четыре шкальных линейки (по числу дозируемых компонентов). Шкальные линейки накладываются на коромысло последовательно в зависимости от положения ротора командоаппарата. Реле времени 5, настроенное на время цикла в зависимости от заданной производительности, дает команду на разгрузку весового бункера. Разгрузка осуществляется поворотом весового бункера 2 на 180° при помощи гидроцилиндра. Подача битума в мешалку 4 производится поршневым насосом (дозатором) 3 с приводом от гидроцилиндра. Изменение количества битума, подаваемого насосом в единицу времени, регулируется изменением числа двойных ходов гидроцилиндра при помощи реле времени, которое управляет золотником ЗБ подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр. Указанная система автоматизации сложна и обладает относительно большой инерционностью. Она уступает по своим качествам установкам, оборудованным непрерывными весовыми дозаторами. Серийный смеситель имеет улучшенную систему автоматики. В 1957 г. Славянский завод строительных машин освоил выпуск бетонных заводов непрерывного действия производительностью 120 м3/час. С 1960 г. освоен также выпуск бетонных заводов С-543 производительностью 15—30 т/час.
Система автоматизации передвижных инвентарных бетонных заводов непрерывного действия производительностью до 30 м3/час выполнена по типу автоматических систем стационарных заводов производительностью 60—120 м3/час, разобранных выше.
Дальнейшее совершенствование заводов как цикличного, так и непрерывного действия предусматривает включение в их структуру следующих элементов: 1) автоматизированных складов заполнителей с дистанционным управлением и автоматическим определением количества материала в расходных бункерах; 2) установок для непрерывного транспортирования готовой продукции; 3) устройств для автоматического определения влажности песка; 4) системы автоматического регулирования дозирования воды в зависимости от фактической влажности песка; 5) устройств для непрерывного обогрева заполнителей в зимнее время; устройств для непрерывного контроля качества готовой продукции.
В настоящее время в нашей стране и за рубежом развертываются работы по созданию и внедрению новых автоматизированных установок непрерывного и цикличного действия для приготовления бетонной и асфальтобетонной смесей на базе контроля парам производственных процессов с применением радиоактивных изотопов. Схемы с использованием проникающей способности радиоактивных излучений находят применение для активного контроля величины грузопотоков, степени заполнения емкостей, плотности, концентрации и др. В качестве источника радиоактивного излучения может быть использован, например, радиоактивный кобальт 60. Контейнер с радиоактивным изотопом и приемник направленного излучения помещаются соосно один против другого с противоположных сторон контролируемого объекта (труба шнека, ленточный транспортер, бункер и т. п.). Для увеличения точности контроля конструктивное оформление установки контролирующего узла следует выполнять таким образом, чтобы свести к минимуму влияние стенок различных устройств на поглощаемость излучений. В этих целях в местах установки радиоактивных контрольных устройств в стенках делаются местные вырезы, закрываемые герметически сменными пластинками из другого материала, или уменьшается толщина стенки. На фиг. 266 представлена общая схема и указаны основные элементы систем автоматического контроля заполнения бункера с применением радиоактивных методов контроля.
Для контроля заполнения бункеров применяют радиоактивные уровнемеры ЦКБ следящего действия, а транспортеры оснащают бесконтактными измерителями веса БИВ. Для автоматизации процесса дозирования можно использовать радиоактивные сместительно-дозировочные автоматы РСДА-1 и РСДА-2.
Прогрессивным направлением является построение автоматизированных установок для приготовления бетонной и асфальтобетонной смесей на агрегатном принципе. При этом установки различной производительности и назначения собираются из нескольких типовых узлов, блоков машин и стандартных элементов автоматического управления. Это позволяет ускорить и удешевить проектирование и строительство автоматических заводов и облегчает их эксплуатацию.
Важным направлением работ в области автоматизации процессов приготовления бетонной и асфальтобетонной смесей является создание обоснованных методов расчета и выбор оптимальных парам основного оборудования и надежных систем контроля. Важное значение при этом имеет проблема разработки систем непрерывного автоматического контроля качества готовой продукции в процессе производства. Решение этой проблемы позволит создать автоматизированные заводы с экстремальными системами автоматического регулирования, которые автоматически выбирают наиболее оптимальный режим протекания технологического процесса. Дальнейшее совершенствование систем автоматики на базе электроники, электромагнитных, полупроводниковых и радиоактивных методов контроля и управления позволит осуществлять процессы приготовления бетонных и асфальтобетонных смесей на более высоком техническом уровне.