專利名稱：一種全封閉固體料投料系統(tǒng)及投料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全封閉固體料投料系統(tǒng)及投料方法，屬于化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，固體料的輸送包括很多方式，例如，煤礦生產(chǎn)中的傳送帶輸送煤塊，大型糧食倉庫中的糧食輸送帶等。但是在化工生產(chǎn)中，很多時(shí)候，這些輸送方式往往不適用。主要原因在于
1、有些化工原料本身有毒、有害，不適宜直接裸露在空氣中；
2、有些化工原料顆粒細(xì)小流動(dòng)性差，甚至有些細(xì)如面粉；
3、有時(shí)在生產(chǎn)中，各種化工原料的投入都是按照一定的比例和數(shù)量添加。綜合以上原因造成傳統(tǒng)上的一些固體料輸送方式不適宜一些化工生產(chǎn)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種全封閉固體料投料系統(tǒng)及投料方法，特別適宜在化工生產(chǎn)中輸送有毒、有害等固體原料。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種全封閉固體料投料系統(tǒng)，包括投料槽，管道，傳動(dòng)裝置，管鏈，控制裝置，反應(yīng)釜，所述管道為循環(huán)的密封管道，管鏈安裝在管道中，傳動(dòng)裝置安裝在管道端部，傳動(dòng)裝置上安裝電流計(jì)；投料槽和反應(yīng)釜上均設(shè)置閥門；投料槽安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連接。上述全封閉固體料投料系統(tǒng)的投料方法，物料進(jìn)入管鏈中，通過傳送裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，管鏈在密封的管道內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著管鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)源源不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜中，當(dāng)投料槽進(jìn)入管鏈的物料稱重達(dá)到設(shè)定數(shù)量后，控制裝置控制傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)以及閥門的開啟，控制裝置指令投料槽上閥門關(guān)閉，隨著管鏈中的物料越來越少，傳動(dòng)裝置的負(fù)載越來越小，傳動(dòng)裝置所需要的電流越來越小，當(dāng)電流低到設(shè)定值時(shí)，控制裝置指令傳動(dòng)裝置停止運(yùn)行，管鏈也停止運(yùn)行，控制裝置指令反應(yīng)釜的閥門關(guān)閉，這樣就完成了一個(gè)完整的進(jìn)料過程。在投料槽上安裝振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體，振動(dòng)捶的開關(guān)或者導(dǎo)入氣體的閥門由控制裝置控制。所述控制裝置為集散控制系統(tǒng)(DCS系統(tǒng))。無論是投料槽還是反應(yīng)釜，其數(shù)量是不受限制的，設(shè)計(jì)成其他類型也無影響，例如管道形式，混合槽形式等；投料槽或者反應(yīng)釜，既可以是密閉式也可以是敞開式，完全取決于物料的特性要求；所使用的固體料既可以是一種也可以是多種一起按比例投入；固體料既可以是流動(dòng)性好的也可以是流動(dòng)性差的。根據(jù)物料的特性，可以選擇是否在投料槽上安裝振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體，震動(dòng)大小頻率或者導(dǎo)入氣體流量大小，根據(jù)物料的特性決定?？梢酝ㄟ^修改DCS系統(tǒng)命令來控制振動(dòng)錘頻率或者氣體流量大小。也可以根據(jù)物料的特性，選擇不同型號(hào)的振動(dòng)錘或者氣體，例如，物料不能出現(xiàn)火花，可以選擇橡皮錘，物料在空氣環(huán)境中容易引發(fā)火災(zāi)，可以選擇惰性氣體等。傳動(dòng)裝置上安裝電流計(jì)，根據(jù)傳動(dòng)裝置的電流變化來判斷進(jìn)入物料的多少，然后再根據(jù)電流變化來判斷是否需要關(guān)閉傳動(dòng)裝置。當(dāng)有物料通過管道時(shí)，傳動(dòng)裝置電流負(fù)載會(huì)增加，根據(jù)電流的變化來確定進(jìn)入的物料多少，當(dāng)電流小到一定程度時(shí)，自動(dòng)停止物料的輸送。多個(gè)管鏈相互位置依次降低，即物料開始進(jìn)入第一管鏈中，隨管鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)第二管鏈，第二管鏈的底部比第一管鏈低，這樣由于重力的作用，到達(dá)的物料會(huì)自動(dòng)進(jìn)入第二管鏈，同樣第三管鏈的底部比第二管鏈低，由于重力的作用，到達(dá)的物料會(huì)自動(dòng)進(jìn)入第三管鏈，隨后在傳動(dòng)裝置的作用下，源源不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜中。通過DCS系統(tǒng)程序設(shè)定，將閥門、傳動(dòng)裝置、振動(dòng)錘(或者導(dǎo)入氣體)和稱重模塊連鎖在一起，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化控制。有益效果1、可以全封閉式輸送，從而避免直接裸露在空氣中對(duì)環(huán)境造成危害，同時(shí)也避免了生產(chǎn)過程中粉塵飛揚(yáng)造成現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的惡化，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境和勞動(dòng)者提供了保護(hù)，對(duì)一些不能在空氣中裸露的物料也提供了可靠的運(yùn)行環(huán)境。2、對(duì)于一些流動(dòng)性差的物料，由于振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體的引入，可以安全地輸送。3、由于程序分別控制，可以對(duì)一種或幾種物料按數(shù)量和比例分期分批加入。4、全自動(dòng)化系統(tǒng)，節(jié)省了大量的人力物力。


圖1:本發(fā)明全封閉固體料投料系統(tǒng)示意圖，其中1_投料槽，2-管道，3-第一傳動(dòng)裝置，4-第二傳動(dòng)裝置，5-第三傳動(dòng)裝置，6-第一管鏈，7-第二管鏈，8-第三管鏈，9-控制裝置，10-反應(yīng)釜，11-閥門。
具體實(shí)施例方式以下所舉實(shí)例只為解釋本發(fā)明，并不是限制本發(fā)明的范圍。該實(shí)例在江蘇三木集團(tuán)公司實(shí)施，主要用于甲醚化氨基樹脂的兩種固體料投入，一種是三聚氰胺，一種是固體甲醛，其中三聚氰胺流動(dòng)性非常差，固體甲醛是易燃易爆品。在實(shí)際生產(chǎn)中，該公司牽扯到兩種投料方式，一種是單獨(dú)投入3000Kg三聚氰胺，另一種是將3300Kg三聚氰胺和4500Kg固體甲醛一起混合投入。全封閉固體料投料系統(tǒng)，包括投料槽1，管道2，第一傳動(dòng)裝置3，第一管鏈6，第二傳動(dòng)裝置4，第二管鏈7，第三傳動(dòng)裝置5，第三管鏈8，DCS控制系統(tǒng)9，反應(yīng)釜10，管道2為循環(huán)的密封管道，管鏈(6，7，8)安裝在管道中，傳動(dòng)裝置(3，4，5)安裝在管道端部，傳動(dòng)裝置上安裝電流計(jì)；投料槽I和反應(yīng)釜10上均設(shè)置閥門11 ;投料槽I安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連鎖，控制裝置9控制傳動(dòng)裝置(3，4，5)的啟動(dòng)以及閥門11的開啟。投料系統(tǒng)工作過程如下
DCS系統(tǒng)指令依次啟動(dòng)第一傳動(dòng)裝置3、第二傳動(dòng)裝置4和第三傳動(dòng)裝置5，傳動(dòng)裝置的數(shù)量根據(jù)投料槽和反應(yīng)裝置的方位確定，數(shù)量不限，隨著傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)，安裝在密封管道中的管鏈6，7，8也開始啟動(dòng)，隨后DCS開始指令投料槽I下面的閥門11和反應(yīng)釜10上面的閥門11啟動(dòng)。如果使用了振動(dòng)錘或者導(dǎo)入了氣體，也根據(jù)實(shí)際情況啟動(dòng)。物料開始進(jìn)入第一管鏈6中，隨管鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)，到達(dá)第二管鏈7，第二管鏈7的底部比第一管鏈6低，這樣由于重力的作用，到達(dá)的物料會(huì)自動(dòng)進(jìn)入第二管鏈7，如果物料流動(dòng)性十分差，這里也可以增加振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體，增加流動(dòng)性。同樣第三管鏈8的底部比第二管鏈7低，物料進(jìn)入第三管鏈8，隨后在傳動(dòng)裝置的作用下，源源不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜中。根據(jù)DCS系統(tǒng)設(shè)定，當(dāng)投料槽進(jìn)入管鏈的物料稱重達(dá)到設(shè)定數(shù)量后，DCS系統(tǒng)指令投料槽下面的閥門關(guān)閉，同時(shí)也可以指令與投料槽連接的振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體的閥門關(guān)閉。隨著管鏈中的物料越來越少，傳動(dòng)裝置的負(fù)載越來越小，這樣傳動(dòng)裝置所需要的電流越來越小，當(dāng)電流低到某值的時(shí)候，DCS指令傳動(dòng)裝置停止運(yùn)行，這樣管鏈也停止運(yùn)行，同樣也可以指令與之連接的振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體閥門關(guān)閉。當(dāng)所有傳動(dòng)裝置停止后，DCS系統(tǒng)指令反應(yīng)釜進(jìn)料閥門關(guān)閉，這樣就完成了 一個(gè)完整的進(jìn)料過程。實(shí)例一單獨(dú)投入3000Kg三聚氰胺1、投料前，先檢查設(shè)備是否完好清潔，通過稱重模塊檢查投料槽中三聚氰胺數(shù)量是否滿足要求。如果一切正常進(jìn)入下一步。2、設(shè)定DCS系統(tǒng)指令，根據(jù)指令，100%開啟投料槽下面的底閥，同時(shí)開啟振動(dòng)錘，
頻率5S/次。3、物料開始進(jìn)入第一管鏈6，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第一傳動(dòng)裝置3，根據(jù)物料特性，自動(dòng)調(diào)整傳動(dòng)裝置的功率為額定功率的20%。4、物料開始進(jìn)入第二管鏈7，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第二傳動(dòng)裝置4，根據(jù)第一管鏈6中電流的變化，選擇第二傳動(dòng)裝置4的功率為額定功率的25%。5、物料開始進(jìn)入第三管鏈8，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第三管鏈8的第三傳動(dòng)裝置5，根據(jù)第二管鏈7中電流的變化，選擇第三傳動(dòng)裝置5的功率為額定功率的30%。6, DCS系統(tǒng)指令開啟反應(yīng)釜進(jìn)料閥，物料源源不斷進(jìn)入反應(yīng)釜。7、隨著物料不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜，投料槽的稱重模塊數(shù)量不斷減少，當(dāng)達(dá)到3000Kg時(shí)，系統(tǒng)指令投料槽下面的底閥關(guān)閉，同時(shí)振動(dòng)錘也停止振動(dòng)。8、由于投料槽底閥關(guān)閉，進(jìn)入第一管鏈6中的物料減少，帶來傳動(dòng)裝置的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至2. 8A的時(shí)候，代表管鏈中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第一傳動(dòng)裝置3停止，第一管鏈6也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。9、同理由于第一管鏈6停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入第二管鏈7中的物料減少，帶來第二傳動(dòng)裝置4的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至3. 9A的時(shí)候，代表第二管鏈7中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第二傳動(dòng)裝置4停止，第二管鏈7也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。10、同理由于第二管鏈7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入第三管鏈8中的物料減少，帶來第三傳動(dòng)裝置5的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至3. 3A的時(shí)候，代表第三管鏈8中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第三傳動(dòng)裝置5停止，第三管鏈8也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。11、當(dāng)所有的管鏈停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，系統(tǒng)指令反應(yīng)釜進(jìn)料閥關(guān)閉，整個(gè)投料過程結(jié)束。說明(1)在過程2中，閥門開啟100%是因?yàn)檫@個(gè)過程只有一種物料，不需要配t匕。振動(dòng)錘的頻率是根據(jù)該物料的特性的經(jīng)驗(yàn)值，為保證不同物料的流動(dòng)性，該頻率也應(yīng)該根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整。(2)傳動(dòng)裝置的的功率比例按照三聚氰胺這種物料的特性確定的，在既保證物料穩(wěn)定輸送又不浪費(fèi)電能的前提下的考慮，實(shí)際功率比額定功率相差比較大，是從安全上考慮的。(3)第二管鏈7由于是豎直安裝，所以第二管鏈7的傳動(dòng)裝置的電流比較大。實(shí)例二 將3300Kg三聚氰胺和4500Kg固體甲醛一起混合投入1、投料前，先檢查設(shè)備是否完好清潔，通過稱重模塊檢查投料槽中三聚氰胺和固體甲醛數(shù)量是否滿足要求。如果一切正常進(jìn)入下一步。2、設(shè)定DCS系統(tǒng)指令，根據(jù)指令，100%開啟投料槽下面的底閥，同時(shí)開啟振動(dòng)錘，頻率5S/次，開啟固體甲醛投料槽的65%底閥。3、物料開始進(jìn)入第一管鏈6，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第一傳動(dòng)裝置3，根據(jù)物料特性，自動(dòng)調(diào)整傳動(dòng)裝置的功率為額定功率的28%。4、物料開始進(jìn)入第二管鏈7，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第二傳動(dòng)裝置4，根據(jù)第一管鏈6中電流的變化，選擇第二傳動(dòng)裝置4的功率為額定功率的35%。5、物料開始進(jìn)入第三管鏈8，根據(jù)DCS系統(tǒng)指令，開啟第三傳動(dòng)裝置5，根據(jù)第二管鏈7中電流的變化，選擇第三傳動(dòng)裝置5的功率為額定功率的42%。6, DCS系統(tǒng)指令開啟反應(yīng)釜進(jìn)料閥，物料源源不斷進(jìn)入反應(yīng)釜。7、隨著物料不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜，三聚氰胺投料槽的稱重模塊數(shù)量不斷減少，當(dāng)達(dá)到3300Kg時(shí)，固體甲醛投料槽的稱重模塊也減少了 4500kg，系統(tǒng)指令兩只投料槽下面的底閥關(guān)閉，同時(shí)振動(dòng)錘也停止振動(dòng)。8、由于投料槽底閥關(guān)閉，進(jìn)入第一管鏈6中的物料減少，帶來傳動(dòng)裝置的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至2. 8A的時(shí)候，代表管鏈中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第一傳動(dòng)裝置3停止，第一管鏈6也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。9、同理由于第一管鏈6停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入第二管鏈7中的物料減少，帶來第二傳動(dòng)裝置4的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至3. 9A的時(shí)候，代表第二管鏈7中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第二傳動(dòng)裝置4停止，第二管鏈7也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。10、同理由于第二管鏈7停止運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入第三管鏈8中的物料減少，帶來第三傳動(dòng)裝置5的電流負(fù)載也降低，當(dāng)電流降低至3. 3A的時(shí)候，代表第三管鏈8中基本沒有物料，系統(tǒng)指令第三傳動(dòng)裝置5停止，第三管鏈8也隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)。11、當(dāng)所有的管鏈停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，系統(tǒng)指令反應(yīng)釜進(jìn)料閥關(guān)閉，整個(gè)投料過程結(jié)束。說明固體甲醛投料槽下面的底閥只開啟60%是因?yàn)楣腆w甲醛的流動(dòng)性好。
權(quán)利要求
1.一種全封閉固體料投料系統(tǒng)，包括投料槽(1)，管道(2)，傳動(dòng)裝置(3，4，5)，管鏈 (6，7，8)，控制裝置(9)，反應(yīng)釜(10)，其特征在于所述管道(2)為循環(huán)的密封管道，管鏈(6.7.8)安裝在管道中，傳動(dòng)裝置(3，4，5)安裝在管道端部，傳動(dòng)裝置上安裝電流計(jì)；投料槽(I)和反應(yīng)釜(10)上均設(shè)置閥門(11);投料槽(I)安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種全封閉固體料投料系統(tǒng)，其特征在于在投料槽(I)上安裝振動(dòng)錘或者導(dǎo)入氣體，振動(dòng)捶的開關(guān)或者導(dǎo)入氣體的閥門由控制裝置控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種全封閉固體料投料系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置為集散控制系統(tǒng)。
4.權(quán)利要求1所述全封閉固體料投料系統(tǒng)的投料方法，其特征在于物料進(jìn)入管鏈(6， 7,8)中，通過傳送裝置(3，4，5)的運(yùn)轉(zhuǎn)，管鏈出，7，8)在密封的管道內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著管鏈(6.7.8)的運(yùn)轉(zhuǎn)物料進(jìn)入反應(yīng)釜中，當(dāng)投料槽(I)進(jìn)入管鏈(6，7，8)的物料稱重達(dá)到設(shè)定數(shù)量后，控制裝置(9)控制傳動(dòng)裝置(3，4，5)的啟動(dòng)以及閥門(11)的開啟，控制裝置(9)指令投料槽(I)上閥門關(guān)閉，隨著管鏈(6，7，8)中的物料越來越少，傳動(dòng)裝置(3，4，5)的負(fù)載越來越小，傳動(dòng)裝置所需要的電流越來越小，當(dāng)電流低到設(shè)定值時(shí)，控制裝置(9)指令傳動(dòng)裝置(3，4，5)停止運(yùn)行，管鏈(6，7，8)也停止運(yùn)行，控制裝置(9)指令反應(yīng)釜的閥門關(guān)閉， 這樣就完成了一個(gè)完整的進(jìn)料過程。
全文摘要
一種全封閉固體料投料系統(tǒng)，包括投料槽，管道，傳動(dòng)裝置，管鏈，控制裝置，反應(yīng)釜，所述管道為循環(huán)的密封管道，管鏈安裝在管道中，傳動(dòng)裝置安裝在管道端部，傳動(dòng)裝置上安裝電流計(jì)；投料槽和反應(yīng)釜上均設(shè)置閥門；投料槽安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連鎖，控制裝置控制傳動(dòng)裝置的啟動(dòng)以及閥門的開啟，通過傳送裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)，管鏈在密封的管道內(nèi)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)；物料進(jìn)入管鏈中，隨著管鏈的運(yùn)轉(zhuǎn)源源不斷地進(jìn)入反應(yīng)釜中。本系統(tǒng)可以全封閉式輸送，從而避免直接裸露在空氣中對(duì)環(huán)境造成危害，對(duì)一些不能在空氣中裸露的物料提供了可靠的運(yùn)行環(huán)境；對(duì)于一些流動(dòng)性差的物料，可以安全地輸送；全自動(dòng)化系統(tǒng)，節(jié)省了大量的人力物力。
文檔編號(hào)B01J4/02GK102989374SQ20121046700
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者薛中群, 惠正權(quán), 肖立偉 申請(qǐng)人:江蘇三木集團(tuán)有限公司