一種氣力輸料專用節(jié)氣單元及其控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型是一種氣力輸料專用節(jié)氣單元及其控制系統(tǒng)，屬于氣動系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】
主要面向利用壓縮空氣對物料進(jìn)行氣力輸送的系統(tǒng)流量與壓力控制，穩(wěn)流元件（6）在下游壓力在一定范圍內(nèi)波動時使流量與上游壓力保持比例關(guān)系，通過穩(wěn)流元件（6）上游的調(diào)節(jié)閥（2）控制上游壓力的穩(wěn)定，使氣體流量維持所需的恒定值，有效避免堵料流量降低和吹掃流量峰值。結(jié)合空壓機(jī)運行參數(shù)具有對用氣量削峰填谷的作用，達(dá)到穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，節(jié)約空壓機(jī)運行電能的效果。
【專利說明】一種氣力輸料專用節(jié)氣單元及其控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣動系統(tǒng)節(jié)能領(lǐng)域，涉及利用壓縮空氣對物料進(jìn)行氣力輸送的系統(tǒng)流量與壓力控制。
【背景技術(shù)】
[0002]氣力輸料系統(tǒng)利用壓縮空氣對粉狀、顆粒狀物料進(jìn)行輸送，原理是將壓縮空氣與物料進(jìn)行混合，利用壓縮空氣壓力能轉(zhuǎn)化為空氣、物料混合物的動能，使物料在管路內(nèi)輸送。但由于管路口徑、供氣壓力設(shè)計不合理、缺乏對流量的控制手段等因素，氣力輸料系統(tǒng)的用氣流量往往會產(chǎn)生很大的浪費，影響壓縮空氣系統(tǒng)壓力，導(dǎo)致空壓機(jī)能耗的增加。因此對氣力輸送的供氣管路進(jìn)行必要的改造，對用氣流量進(jìn)行合理控制是氣力輸料系統(tǒng)節(jié)能降耗的有效手段。
[0003]目前傳統(tǒng)的氣力輸料系統(tǒng)存在的具體問題如下:
[0004](I)下游壓力由于管道內(nèi)物料狀態(tài)的變化會產(chǎn)生大的波動，當(dāng)下游壓力增加時，輸送流量減小，管路內(nèi)物料堆積導(dǎo)致堵塞。
[0005](2)下游壓力低，輸送流量升高產(chǎn)生浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的:
[0007]為氣力輸料系統(tǒng)提供一套專用節(jié)氣單元及其控制系統(tǒng)，穩(wěn)定并限制輸送流量，穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0009]主氣路由穩(wěn)流元件(6)和調(diào)節(jié)閥(2)組成，穩(wěn)流元件(6)為縮擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，臨界壓力比達(dá)到0.8以上，穩(wěn)流元件(6)上游具有調(diào)節(jié)閥(2)，旁通氣路及旁路調(diào)節(jié)閥(3)與主氣路并聯(lián)，旁路調(diào)節(jié)閥(3)與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)包括控制單元(4)，上游壓力傳感器(5)以及下游壓力傳感器(7)。
[0010]所述的控制系統(tǒng)實時監(jiān)測穩(wěn)流元件上下游的壓力，下游壓力傳感器(7)采集的壓力信號小于上限值時輸料正常，旁路閥(3)關(guān)閉，上游壓力信號(5)作為控制主路調(diào)節(jié)閥
(2)的反饋信號，使壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，當(dāng)壓力信號大于上限值時管道堵塞，旁路閥(3)脈沖式開閉，調(diào)節(jié)閥(2)開度最大，當(dāng)壓力信號小于下限值時系統(tǒng)限流，旁通閥(3)關(guān)閉，調(diào)節(jié)閥(2)開度最小。
[0011]控制單元(4 )將控制參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)(8 )輸出，并接受外接設(shè)備的狀態(tài)信息(9 )?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
[0013]1.氣源，2.主路調(diào)節(jié)閥，3.旁路調(diào)節(jié)閥，4.控制單元，5.上游壓力傳感器，6.穩(wěn)流元件，7.下游壓力傳感器，8.控制和狀態(tài)參數(shù)，9.外接設(shè)備的狀態(tài)信號【具體實施方式】
[0014]1、控制單元具有觸摸屏，與主控PLC通信，顯示上下游壓力和閥門開度反饋實時曲線，并可通過觸摸按鈕對各閥門開閉和程序控制參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。
[0015]2、控制程序分為手動狀態(tài)和自動狀態(tài)，在手動狀態(tài)下，通過觸摸屏人工操作閥門動作?？稍O(shè)置主路調(diào)節(jié)閥(2)的開度并反饋開度值；若旁路閥(3)為開關(guān)閥，可設(shè)置其開關(guān)量并反饋開關(guān)狀態(tài)，若旁路閥(3)為調(diào)節(jié)閥，可設(shè)置其開度并反饋開度值。在輸料發(fā)生時，通過手動狀態(tài)下閥門的調(diào)試可以了解正常輸料所需的穩(wěn)流元件(6)上游壓力范圍與對應(yīng)調(diào)節(jié)閥(2)開度范圍，發(fā)生堵料趨勢時的下游壓力，輸料即將完成時的下游壓力值等狀態(tài)參數(shù)，為自動狀態(tài)參數(shù)設(shè)置提供參考。
[0016]3、在程序自動狀態(tài)下，需設(shè)置的主要參數(shù)包括:限流壓力p21，堵管壓力p22(p21〈p22)，上游壓力上下限p11、pl2 (pll〈pl2)，調(diào)節(jié)閥最小開度S10，最大開度S11(S10〈S11)，旁路開時間T1，旁路關(guān)時間T2。在輸料發(fā)生時，實時監(jiān)測穩(wěn)流元件上游壓力p1和下游壓力p2。
[0017]3.1當(dāng)p2有p21〈p2〈p22時，為正常輸送狀態(tài)，關(guān)閉旁路閥(3)，設(shè)調(diào)節(jié)閥(2)的開度為SI，此時，當(dāng)pKpll時，增加SI，當(dāng)pl>pl2時，減小SI，否則S1不變，最終使穩(wěn)流元件
(6)上游壓力pi穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，即pll≤ p11 ≤pl2，但為防止上游壓力波動過快而產(chǎn)生閥門動作滯后，限制開度S1使S10〈S1〈S11。參數(shù)經(jīng)過合理設(shè)置后，在正常輸送狀態(tài)下，經(jīng)過穩(wěn)流元件(6)的氣體由于受到扼流作用形成超聲速，使下游壓力在一定程度上不影響上游壓力，輸出流量基本穩(wěn)定在一個受控的小范圍內(nèi)，不會劇烈波動，不會由于料粉質(zhì)量變化產(chǎn)生過高流量，輕微堵料時提高了輸送能力，可有效防止堵管。
[0018]3.2當(dāng)p2≤p21時，為限流狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥(2)打到S10，旁路閥(3)關(guān)閉。一般這種情況發(fā)生在輸送初始和末段或管路內(nèi)料氣比很小而導(dǎo)致下游壓力偏小時，此時，系統(tǒng)輸送氣量最小，有效消除了流量的峰值，減少了無謂的高耗氣量。
[0019]3.3當(dāng)p2>p22時，為堵管狀態(tài)，調(diào)節(jié)閥(2)打到S11，旁通閥(3)脈沖式開閉，即打開時間Tl，關(guān)閉時間T2，再打開時間Tl，如此交替開閉，對下游管路進(jìn)行吹掃。由于旁路全開后，流量瞬間增高，脈沖式開閉既能夠?qū)Χ铝线M(jìn)行沖擊，又相對節(jié)省流量
[0020]控制單元的自動程序可將上述控制所需的控制參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)(8)反饋至空壓站監(jiān)控系統(tǒng)，并收集離心式空壓機(jī)進(jìn)氣導(dǎo)葉閥狀態(tài)信息(9)，實現(xiàn)與空壓機(jī)群的聯(lián)控。當(dāng)檢測到輸料系統(tǒng)的狀態(tài)長時間為限流或趨于限流，而進(jìn)氣導(dǎo)葉閥開度較大時，說明系統(tǒng)壓力偏高，用氣流量富余，可減小導(dǎo)葉閥開度或卸載部分空壓；當(dāng)檢測到輸料系統(tǒng)長時間運行正?；蜈呌诙铝?，而進(jìn)氣導(dǎo)葉閥開度較小時，說明系統(tǒng)壓力偏低，可增大導(dǎo)葉閥開度，增加調(diào)節(jié)閥(2)的開度和輸送壓力，提高輸送效率，以此達(dá)到削峰填谷，穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，節(jié)約空壓機(jī)運行電能的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種氣力輸料專用節(jié)氣單元及其控制系統(tǒng)，其特征在于:主氣路由穩(wěn)流元件(6)和調(diào)節(jié)閥(2)組成，穩(wěn)流元件(6)為縮擴(kuò)管結(jié)構(gòu)，臨界壓力比達(dá)到0.8以上，穩(wěn)流元件(6)上游具有調(diào)節(jié)閥(2)，旁通氣路及旁路調(diào)節(jié)閥(3)與主氣路并聯(lián)，旁路調(diào)節(jié)閥(3)與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)包括控制單元(4)，上游壓力傳感器(5)以及下游壓力傳感器(7)。
【文檔編號】B65G53/66GK203382227SQ201320360501
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月21日
【發(fā)明者】許啟躍, 李晶 申請人:北京愛社時代科技發(fā)展有限公司