SU1276889A1 - Способ регулировани процесса сушки - Google Patents

Abstract

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ, проход щей в два периода в многозонной сушилке путем регулировани  температуры воздуха в каждой зоне с коррекцией по величине отк.1онени  параметра , характеризуюшего процесс сушки, на выходе одной из зон от заданного значени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества продукта, преимуш,ественно при производстве кинофотоматериалов на гибких подложках путем улучшени  их физико-механических свойств, в качестве параметра, характеризующего процесс сушки, используют температуру поверхности высушиваемого эмульсионного сло  материала, измер емую па выходе из зон окончани  периодов сущки , один из которых имеет посто нную, а другой падающую скорость, по максимальным значени м которой корректируют температуру воздуха соответственно в предыдущих зонах периодов посто нной и падающей скоростей сущки, регулируют влагосодержание воздуха на входе в первую, вторую и последнюю зоны сушилки,  вл ющуюс  зоной стабилизации , измер ют температуру поверхности высущиваемого эмульсионного сло  материала на входе и выходе зоны окончани  периода посто нной скорости сушки и по отклонению их разности от заданного значени  корректируют влагосодержание воздуха на входе в первую и вторую зоны, измер ют влажность высушиваемого эмульсионного сло  на выходе из зон окончани  (Л периода падающей скорости и стабилизации и при отклонени х ее от заданных значений корректируют температуру воздуха и его влагосодержание соответственно в предыдущих зонах периода падающей скорости и на входе в ЗОНУ стабилизации. N3 О5 оо 00 ;о

Description

Изобретение относитс  к способам регулировани  процесса сушки, преимущественно эмульсионных слоев при производстве кинофотоматериалов на гибких подложках, и может быть использовано в различных отрасл х промышленности при сушке тонких листовых материалов.

Известен способ регулировани  процесса сушки путем измерени  и регулировани  тем-, пературы воздуха в каждой зоне (секции) многозонной сушилки, измерени  на выходе одной из зон сушилки значений параметра регулировани  процесса сушки с последующей коррекцией заданий регул торам температуры воздуха в предыдущих зонах сушилки при отклонении этого параметра от заданного значени .

Однако известный способ не позвол ет повысить качество процесса и получать продукцию с требуемыми физико-механическими свойствами.

Сушка эмульсионных слоев, которые могут быть отнесены к коллоидным телам, где влага св зана с желатином адсорбционными и осмотическими силами, как и сушка большинства других материалов, происходит в два периода. В первый период - период I посто нной скорости сушки - удал етс  структурна  влага, как наименее прочно св занна  с материалом. Период посто нной скорости сушки характеризуетс  свободным перемещением влаги в высушиваемом слое, в результате которого количество влаги, поступающей к поверхности сло , больше количества испар емой влаги или равно ему и изменение влажности материала во времени происходит по линейному закону. Благодар  тому, что температура эмульсионного сло  в этот период сушки невелика, процесс не оказывает существенного вли ни  на фотографические свойства сло . Во второй период - период II падающей скорости сушки - происходит удаление осмотически св занной влаги вплоть до достижени  гигроскопического влагосодержани . Начина  с этого значени , происходит удаление влаги, св занной адсорбционно. Удаление адсорбционной влаги, как наиболее прочно св занной с материалом , при сушке весьма затруднено. В этих услови х количество влаги, которое могло бы испаритьс  с поверхности, превышает количество влаги, мигрирующей к ней, и изменение влажности материала происходит по экспоненте, переход щей в асимптоту , ордината которой соответствует равновесной влажности сло . Процесс сущки в этом периоде ведетс  при более жестком режиме, при котороим на поверхности материала может образовыватьс  твердый сухой слой, преп тствующий дальнейшему удалению влаги. Поэтому установленные границы этого вида св зи влаги с материалом и выделение в сущилке переходной зоны имеют большое значение.

Именно при сушке, и главным образом во II ее периоде, окончательно формируетс  р д свойств кинофотоматериалов, в том числе такие физико-механические свойства эмульсионных слоев, как механическа  прочность , плоскостность, теплоустойчивость, определ енные усадочные характеристики, эластичность и проницаемость дл  фотографических обрабатываюп,их растворов.

Особенно большое значение в формировании свойств кинофотоматериалов имеет начальна  стади  1Г периода сушки, т. е. переходна  от I периода сушки к II, характеризующа с  критической влажностью .материала , когда в высушиваемом слое начинает формироватьс  структура ксерогел  и молекулы желатина еще обладают достаточной подвижностью дл  реализации релаксационных процессов.

Дл  устранени  неравномерности сушки по площади высущиваемого материала его 0 пропускают через блок стабилизации, в котором поддерживаютс  специальные термогигрометрические режимы, способствующие повышению однородности и улучшению свойств материала.

Цель изобретени  - повышение качества продукта, преимущественно при производстве кинофотоматериалов на гибких подложках путем улучшени  их физико-механических свойств.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регулировани  процесса сушки , проход щему в два периода в многозонной сущилке путем регулировани  температуры воздуха в каждой зоне с коррекцией повеличине отклонени  параметра, характериc зующего процесс сушки, на выходе одной из зон от заданного значени , в качестве параметра , характеризующего процесс сушки, используют температуру поверхности высушиваемого эмульсионного сло  материала, измер емую на выходе из зон окончани  перио0 дов сушки, один из которых имеет посто нную , а другой падающую скорость, по максимальным значени м которой корректируют температуру воздуха соответственно в предыдущих зонах периодов посто нной и падающей скоростей сушки, регулируют влагосодержание во.здуха на входе в первую, вторую и последнюю зоны сушилки,  вл ющуюс  зоной стабилизации, измер ют температуру поверхности высушиваемого эмульсионного сло  материала на входе и выходе

Q зоны окончани  периода посто нной скорости сущки и по отклонению их разности от заданного значени  корректируют влагосодержание воздуха на входе в первую и вторую зоны, измер ют влажность высушиваемого эмульсионного сло  на выходе из зон 5 окончани  периода падающей скорости и стабилизации и при отклонени х ее от заданных значений корректируют температуру воздуха и его влагосодержание соответственно в предыдущих зонах периода падающей скорости и на входе в зону стабилизации.

На чертеже изображена схема устройства , реализующего способ регулировани  процесса сущки.

Устройство содержит зоны i-7 сушилки (многозонную сущилку), калориферы 8-14, увлажнители 15 и 16 и осущитель 17 систем подготовки и подачи сушильного агента - воздуха - в зоны сушки, датчики 18-24 температуры воздуха на входе в зоны сушки, датчики 25-27 влагосодержани  воздуха на входе соответственно в зоны 1, 2 сушки и зону 7 (зону стабилизации) сущилки, датчики 28-30 температуры поверхности высушиваемого эмульсионного сло  кинофотоматериала на входе и выходе зоны 3 и на выходе зоны 6 сушилки, датчики 31 и 32 влажности высушиваемого эмульсионного сло  кинофотоматериала на выходе зон 6 и 7 сушилки - инфракрасные влагомеры, преобразователи 33 и 34 сигналов датчиков температуры поверхности эмульсионного сло , блок 35 алгебраического суммировани  сигналов преобразователей, вторичные приборы 36-42 с регул торами температуры воздуха на входе в зоны сушки, вторичные приборы 43-45 с регул торами влагосодержани  воздуха на входе в зоны 1, 2 и 7 сушилки, вторичные приборы 46 и 47 с регул торами температуры поверхности эмульсионного сло  на выходе из зон 3 и 6 сушилки, вторичные приборы 48 и 49 с регул торами влажности эмульсионного сло  на выходе из зон 6 и 7 сушилки, вторичный прибор 50 с регул тором разности температур поверхности эмульсионного сло  на входе и выходе зоны 3 сушилки, блоки 51 и 52 ограничени  по максимуму сигналов коррекции заданий регул торам температуры воздуха на входе в зоны 1, 2, 3 и 4, 5, 6 сушилки и блоки 53-58 окончательного формировани  сигналов коррекции заданий соответствуюшим регул торам температуры воздуха - усилени  сигналов, введени  в них дифференциальных составл ющих и т. п. (ручные задатчики регул торов, байпасные панели дистанционного управлени  и исполнительные механизмы с регулирующими органами контуров регулировани  не показаны).

Способ регулировани  процесса сушки осуществл етс  следующим образом.

Во врем  установившегос  хода технологического процесса сушки датчики 18-24 преобразуют температуру воздуха на входах в зоны 1-7 сушилки в электрические сигналы , которые регистрируютс  вторичными приборами 36-42 и преобразуютс  в них в пневматические сигналы. В регул торах этих приборов формируютс  командные сигналы, которые подаютс  на регулирующие клапаны калориферов 8-14. Влагосодержание воздуха на входе в зоны 1, 2 и 7 сушилки преобразуетс  датчиками 25-27 и регистрируетс  вторичными приборами 43-45. В регул торах этих приборов формируютс  командные сигналы, которые подаютс  на регулирующие клапаны осушител  17 и увлажнителей 15 и 16. Температура поверхности высушиваемого эмульсионного сло  материала на выходе из зоны 3 сушилки преобразуетс  датчиком 29, сигнал которого регистрируетс  вторичным прибором 46. В регу,л торе этого прибора формируетс  командный сигнал коррекции заданий регул торам температуры воздуха в предыдущих зонах сушилки , который, пройд  через блок 51 ограничени  сигнала и блоки 53-55 окончательного формировани  сигналов коррекции, подаетс  в качестве заданий на соответствующие регул торы вторичных приборов 36-38 температуры воздуха в зонах 1, 2 и Зсушилки . Температура поверхности высушиваемого эмульсионного сло  на входе в зону 3 сушилки преобразуетс  датчиков 28, сигнал которого , а также сигнал датчика 29 температуры поверхности сло  на выходе из зоны 3 сущилки поступают соответственно в преобразователи 33 и 34 и привод тс  в них к унифицированным сигналам вида, необходимого дл  работы последующего элемента схемы - блока 35 алгебраического суммировани , на которой поступают сигналы с выходов преобразователей 33 и 34, вычитаютс  друг из друга и сигнал разности подаетс  на вторичный прибор 50. В регул торе этого прибора формируетс  командный сигнал, который подаетс  в качестве сигнала коррекции заданий на регул торы вторичных приборов 43 и 44 влагосодержани  воздуха в зонах 1 и 2 сущилки. Температура высушиваемого эмульсионного сло  материала на выходе из зоны 6 сушилки преобразуетс  датчиком 30, сигнал которого регистрируетс  вторичным прибором 47. В регул торе этого прибора формируетс  командный сигнал коррекции заданий регул торам температуры воздуха в предыдущих зонах периода падающей скорости сушки, который, пройд  через блок 52 ограничени  сигнала и блоки 56-58 окончательного формировани  сигналов коррекции, подаетс  в качестве заданий на соответствуюшие регул торы вторичных приборов 39-41 температуры воздуха в зонах 4-6 сушилки.

Влажность высушиваемого эмульсионного сло  материала на выходе из зоны 6 сушилки преобразуетс  датчиком 31, сигнал которого регистрируетс  вторичным прибором 48. В регул торе этого прибора формируетс  командный сигнал коррекции заданий тем же регул торам вторичных приборов 39-41 температуры воздуха в предыдущих зонах периода падающей скорости сущки , который поступает на них также через блок 52 ограничени  и блоки 56-58 окончательного формировани  сигналов коррекции.

Влажность эмульсионного сло  материала на выходе из зоны 7 - на выходе из сущилки - преобразуетс  датчиков 32, сигнал которого регистрируетс  вторичным прибором 49. В регул торе этого прибора формируетс  командный сигнал, который нодаетс  в качестве сигнала коррекции задани  на регул тор вторичного приборг, 45 влагосодержани  воздуха на входе в зону 7 сушилки . При ио влении возмущающих воздействий , вызывающих, например, изменени  температуры воздуха на входах в зоны сущилки соответствующие датчики 18-24 те.мпературы , подают измененные сигналы на вторичные приборы 36-42 и на измерительные части их регул торов, где они сравниваютс  с заданными значени ми, сигналы рассогласовани  поступают в решающие блоки регул торов , обрабатываютс  в них по требуемому , например пропорционально-интегральному , закону регулировани  и в виде командных сигналов поступают на регулирующие клапаны соответствующих калориферов 8-14 , которые измен ют подачу теплоносител  в них таким образом, чтобы поддерживать в зонах сутки температуры , равные задаваемы.м значени м, и тем самым компенсируют возмущающие воздействи . При изменении влагосодержапи  воздуха на входах в зоны 1, 2 и 7 сушилки соответствующие датчики 25- -27 подают измененные сигналы на вторичные приборы 43- 45 и па измерительные части их регул торов , где они сравниваютс  с заданными значени ми, сигналы рассогласовани  поступают в рен ающие блоки регул торов, обрабатываютс  в них по требуемому, нанример пропорционально-интегральному, закону регулировани  и в виде командных сигналов поступают на регулирующие клапаны соответствуюпшх увлажнителей 15, 16 или осу1пител  17, которые измен ют влагосодержание воздуха на входах в зоны сущилки таким образом, чтобы поддерживать его на заданных значени х, что улучшает качество процесса и физико-механические свойства кинофотоматериалов за счет поддержани  в зонах сущилки оптимальных термогигрометрических режимов. При изменении температуры поверхности высущиваемого эмульсионного сло  материала на выходе из зоны 3 и 6 сущилки датчики 29 и 30 подают измененные сигналы на вторичные приборы 46 и 47 и на измерительные части регул торов этих приборов, где они сравниваютс  с заданными значени ми , сигналы рассогласовани  поступают в решающие блоки регул торов, обрабатываютс  в них по требуемому, например пропорциональному , закону регулировани  и в виде командных сигналов через блоки 51 и 52 ограничени  сигнала по максимуму и блоки 53-Ь5 и 56-58 окончательного формировани  сигналов поступают в камеры задани  соответствуюи.1их регул торов вторичных приборов 36-38 и 39-41 температуры воздуха в предыдущих зонах 1-3 и 4-6 сущилки , которые начинают поддерживать новые значени  температуры сушильного агента в соответствии с изменившимис  задани ми. Таким образом, устран ютс  возможные перегревы эмульсионного сло , привод щие, как правило, к ухудщению физико-механических свойств кинофотоматериалов и даже к выходу бракованной продукции. Кроме того, за счет раздельного регулировани  температурного режима в зонах посто нной и в зонах падающей скоростей сушки удаетс  фактически разделить сушилку на функциональные блоки зон периода посто нной скорости и зон периода падающей скорости сушки и проводить процесс сушки в этих блоках зон в соответствии с особенност ми протекани  суп1ки в каждом из блоков, что у;|учщает качество процесса и физико-механические свойства кинофотоматериалов. При изменении температуры поверхности вьЕсушиваемого сло  материала на входе и выходе зоны 3 сушилки датчики 28 и 29 подают измененные сигналы через преобразователи 33 и 34 на вход блока 35 алгебраического суммировани , разностный сигнал с которого поступает на вторичный прибор 50 и на измерительную часть его регул тора, где он сравниваетс  с заданным значением, сигнал рассогласовани , свидетельствующий о смещении области перехода от I к II периоду сушки, поступает в решающий блок регул тора , обрабатываетс  в нем по требуемому, например пропорционально-дифференциальному , закону регулировани  и в виде командного сигнала подаетс  в камеры задани  соответствующих регул торов вторичных приборов 43 и 44 влагосодержани  воздуха на входах в зоны 1 и 2 сущилки, которые начинают поддерживать новые значени  влагосодержани  сушильного агента в соответствии с изменившимс  задани ми, что компенсирует возмущающие воздействи  и возвращает область перехода от I к II периоду сушки к ее прежнему местоположению. Таким образом, обеспечиваетс  действительное выделение в сушилке функционального блока зон периода посто нной скорости сушки , что повышает качество процесса и улучшает свойства кинофотоматериалов. При сущке кинофото.материала, имеющего значительно отличающуюс  критическую влажность, котора  при имеющихс  ограничени х по температуре высущиваемого эмульсионного сло  и температуре сушильного агента может быть достигнута не в зоне 3, а например , в зоне 4 сущилки (при сушке материала с большой толщиной наноса эмульсии), датчики 28 и 29 могут быть перенесены соответственно на вход и выход зоны 4 сущилки , а выход регул тора вторичного прибора 46 через блок 51 ограничени  сигнала подключен к входу блока 56 окончательного формировани  сигнала коррекции, регул тору вторичного прибора 39 температуры воздуха на входе в зону 4 сушилки. Этим достигаетс  возможность сушки в конкретной сушилке различных типов кинофотоматериалов при строгом соблюдении различных подходов к регулированию процесса в каждом периоде его протекани .

При изменении влажности высушиваемого эмульсионного сло  материала на выходе из зон 6 и 7 сушилки датчики 31 и 32 подают измененные сигналы на вторичные приборы 48 и 49 и на измерительные части регул торов этих приборов, где они сравниваютс  с заданными значени ми, сигналы рассогласовани  поступают в решаюшие блоки регул торов, обрабатываютс  в них по требуемому, например пропорциональнодифференциальному дл  регул тора вторичного прибора 48 и пропорциональному дл  регул тора вторичного прибора 49, закону регулировани  и в виде командных сигналов подаютс : с регул тора вторичного прибора 48 через блок 52 ограничени  и блоки 56-58 окончательного формировани  сигналов коррекции в камеры задани  соответственно регул торов вторичных приборов 39-41 температуры воздуха в зонах 4-6 сушилки; с регул тора вторичного прибора 49 - в камеру задани  регул тора вторичного прибора 45 влагосодержани  воздуха в зоне 7 сушилки. Таким образом, применение предлагаемого способа регулировани  процесса сушки обеспечивает получение продукции с заданной влажностью итребуемыми физико-механическими свойствами.

Claims (1)

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА СУШКИ, проходящей в два периода в многозонной сушилке путем регулирования температуры воздуха в каждой зоне с коррекцией по величине отклонения параметра, характеризующего процесс сушки, на выходе одной из зон от заданного значения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, преимущественно при производстве кинофотоматериалов на гибких подложках путем улучшения их физико-механических свойств, в качестве параметра, характеризующего процесс сушки, используют температуру поверхности высушиваемого эмульсионного слоя материала, измеряемую на выходе из зон окончания периодов сушки, один из которых имеет постоянную, а другой падающую скорость, по максимальным значениям которой корректируют температуру воздуха соответственно в предыдущих зонах периодов постоянной и падающей скоростей сушки, регулируют влагосодержание воздуха на входе в первую, вторую и последнюю зоны сушилки, являющуюся зоной стабилизации, измеряют температуру поверхности высушиваемого эмульсионного слоя материала на входе и выходе зоны окончания периода постоянной скорости сушки и по отклонению их разности от заданного значения корректируют влагосодержание воздуха на входе в первую и вторую зоны, измеряют влажность высушиваемого эмульсионного слоя на выходе из зон окончания периода падающей скорости и стабилизации и при отклонениях ее от заданных значений корректируют температуру воздуха и его влагосодержание соответственно в предыдущих зонах периода падающей скорости и на входе в зону стабилизации.

   Qi

   ОО

   00 ς©