热辊校温原理及其故障分析与对策

      在涤纶长丝生产工艺中，热辊起着对丝束进行牵伸和热定型的作用，其表面温度的高低，直接影响产品质量，因此，必须控制热辊温度的精度。在热辊温度控制系统中，热辊表面温度经PT100电阻检测后，送入特殊的温度变送器（由定子与转子两部分组成）中，将转换成电信号后经过数据采集、模数转换等环节后通过温度控制器，调节热辊加热器的输出，达到控制热辊温度的目的。所以对于一个新热辊或新的温度变送器（转子部分或定子部分或者两者同时更换），由于其特殊的结构，在使用之前必须进行多次校温测试，以便将热辊的表面温度、温度变送器的校验值、温度控制器的显示值三者统一，否则就会造成热辊表面实际温度值与温度控制器的显示值存在差异，不利于工艺条件的准确控制；另外，对于某些投入运行时间较长的在线热辊由于受到热辊本身的高温、振动、环境等原因普遍出现热辊表面实际温度值与温度控制器的显示值有差异，有时最高达16℃，影响产品的质量，这种现象主要是由于温度变送器的校验值出现“漂移”所致，解决的办法是对该热辊进行重新校温，将校验值重新校到标准值即可重新投入运行。下面就热辊的工作原理以及校温当中出现的一些故障进行分析和判断，并提出一些处理方法。

      1校温工作原理
      1.1系统的硬件组成
      温度控制系统示意图见图1。由图1可知，其中感应加热线圈是利用高频感应原理对热辊表面进行加热，整个热辊由4个独立的加热线圈组成，由热辊加热变频器单独控制4个加热区的加热（在校温当中使用外置的远红外测温仪对热辊表面6点温度进行实际测试，其中第1点为1区实际温度，第2、3点的实际温度的平均值作为第2区实际温度值，第4、5点的实际温度的平均值作为第3区实际温度值，第6点为4区实际温度值），PT100铂电阻直接与热辊表面接触进行实时温度检测，另外4个加热线圈表面有4个热电偶组成过热保护电路对加热线圈进行保护。

图1 温度加热控制系统

      1.2校温工作原理
      温度信号流程框图见图2。由图2可知，PT100铂电阻将被测热辊表面的温度信号经温度变送器内置的微处理器处理后以4-20mA的直流信号输出，由温度控制器进行实时LED显示的同时与内部温度设定值进行比较、判断、PID运算等处理，如果低于设定值，则将运算结果输出给热辊变频器，控制热辊变频器继续以最大输出设定功率进行加热，当PT100检测到的表面温度值高于设定值20/P=4℃（一般设P为5）时加热变频器输出为0，当检测到的表面温度值低于设定值100/P=20℃时又会以最大设定输出功率进行加热，经过一段时间的调节后稳定在某一个温度值，此时使用外置的远红测温仪对各加热区进行热辊表面实际温度测试，如果发现与温度控制器所显示的各区温度值不同，则须校正温度变送器内部预存的校验值，通过将红外测温仪所测实际表面温度值手动输入温度控制器相应参数中，温度控制器内部将输入值与设定值再进行比较处理后，如果小于设定值，则加热变频器重新开始加热，直到PT100检测的温度值与温度控制器的显示值相同，此时再使用红外测温仪测试热辊表面温度值与温控器显示温度相比较，如果仍然不相同，则再一次将最新热辊表面实际温度值手动输入温度控制器中，待系统重新达到一个新的平衡，如此反复多次，直到远红外测温仪所测温度实际值与温度控制器显示值一致为止，然后在温度控制器上将此时系统准确的校验值发送给温度变送器进行存储，至此整个校温工作基本结束，此时温度控制器显示值、温度变送器校验值、红外仪测温仪实测值三者已经一致，误差不超过±1℃，然后再重新加热，待达到稳定平衡后，实际验证一下该热辊在投入使用后热辊表面温度值是否真实可靠（与红外测温仪实测值比较）。