專利名稱：油母頁巖干餾爐自動探料儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油母頁巖干餾設(shè)施，具體涉及干餾爐的探料裝置。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有油母頁巖干餾爐的探料方式極為落后，是用一根2 3米長的 鐵釬子從爐頂探料孔插入爐內(nèi)，靠人工感覺干餾爐內(nèi)頁巖的位置，進 而判斷干餾爐內(nèi)是否滿倉。這種方式雖然簡單，但是存在很多問題。
第一，人工的判斷有可能不準確，由人來感覺料位難免會出現(xiàn)誤 差，容易造成對料位的判斷錯誤，對生產(chǎn)有一定的影響。
第二，每當需要人工探料時，必須要把原有的干餾爐上方的開口 打開，因為爐內(nèi)壓力，爐內(nèi)氣體就會從開口跑出來， 一方面，爐內(nèi)氣 體含有對人體有害的物質(zhì)，對人的健康有一定影響；另一方面，爐內(nèi) 氣體的外溢會損失一定量的油氣，會減少頁巖油的產(chǎn)量，造成不必要 的損失。另外探料時需要爐內(nèi)和外界大氣連接，導(dǎo)致爐內(nèi)瓦斯氣體的 外排，在一定程度上也影響了爐內(nèi)的壓力平衡。
第三，爐內(nèi)氣體中含有害物質(zhì)，排放到大氣中會對環(huán)境造成污染， 對實現(xiàn)環(huán)保型企業(yè)有重要影響。
三
發(fā)明內(nèi)容
針對以往干餾爐探料手段的缺點，本發(fā)明提供一種油母頁巖干餾 爐自動探料儀，可以準確地測量出干餾爐內(nèi)的料位，確?，F(xiàn)場操作人 員對干餾爐內(nèi)部情況的掌握，及時對干餾爐進行調(diào)整，使頁巖油的產(chǎn) 量更加穩(wěn)定。本發(fā)明的技術(shù)方案是油母頁巖干餾爐自動探料儀是用 鋼絲繩連接探頭進行探料，通過PLC和多個傳感器實現(xiàn)自動控制。 鋼絲繩繞經(jīng)鋼絲繩鼓輪和小鋼絲輪連接探頭，鋼絲繩鼓輪上有齒輪軸，齒輪軸帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，大齒輪上有傳感器感應(yīng)片，在與傳感器
感應(yīng)片兩側(cè)對應(yīng)位置分別有原點傳感器和極限傳感器；小鋼絲輪軸連 接滑塊，滑塊穿在導(dǎo)向柱上，在滑塊下面有彈簧，滑塊上有感應(yīng)片， 在感應(yīng)片對應(yīng)的下方有未接觸物料傳感器；與小鋼絲輪同軸的碼盤有 對應(yīng)的光電傳感器。各傳感器的數(shù)據(jù)輸入PLC, PLC通過判斷傳感 器的狀態(tài)結(jié)合探頭位置數(shù)據(jù)控制鋼絲繩巻揚電機的啟動、停止和正反 轉(zhuǎn)。 —
這套裝置采用的是全密封探料方法，這種方法能夠改善裝置區(qū)域 環(huán)境質(zhì)量，減少操作人員勞動強度，而且很好地配合了放料系統(tǒng)，從 而提高了頁巖油產(chǎn)量，更重要的是減少了油瓦斯氣外泄，大大降低了 對環(huán)境的危害，實現(xiàn)環(huán)保型企業(yè)。
在應(yīng)用過程中每部干餾爐每天減少油瓦斯外泄量403立方米，多 回收頁巖油約40.8公斤，每部爐每年可多回收頁巖油110.32噸，每 噸油按5000元計算，5部爐一年多創(chuàng)效益550.8萬元，減排H2S量 49.075噸。
四

圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明PLC控制的電路原理五具體實施例方式
油母頁巖干餾爐自動探料儀包括機械和電氣兩部分。機械部分如 圖1，本發(fā)明的滑塊13與導(dǎo)向柱14采用四柱滑梁式結(jié)構(gòu)，滑塊13 上有孔，穿在四個垂直豎立的導(dǎo)向柱14上，四個導(dǎo)向柱14各裝有一 個直線軸承，可以實現(xiàn)滑塊13可靠地上下平行移動，并可以使其有 較大的位移，從而減少干擾使信號的檢出比較容易。鋼絲繩8—端繞 在鋼絲繩鼓輪6上，并通過小鋼絲輪15后，另一端接有探頭9，當 探頭9和物料不接觸時，探頭9的重量使滑塊13向下運動，并使感應(yīng)片12與未接觸物料感應(yīng)器11相接觸，從而發(fā)出探頭9和物料未接 觸的信號，當電機驅(qū)動鋼絲繩鼓輪6轉(zhuǎn)動時探頭9下降，直至與物料 接觸，這時探頭9的重量由物料承擔，則滑塊13在彈簧10的作用下 向上運動，感應(yīng)片12和未接觸物料傳感器11分開，則系統(tǒng)就認為探 頭9已接觸到物料，經(jīng)延時后，探頭9繼續(xù)下降，重復(fù)以上循環(huán)。
與小鋼絲輪15同軸的碼盤16在隨小鋼絲輪15轉(zhuǎn)動時，通過光 電傳感器l將其角位移檢出，以脈沖方式發(fā)至PLC，經(jīng)計算后就可以 算出探頭9的深度即物料的深度。
齒輪軸5與鋼絲繩鼓輪6 —同轉(zhuǎn)動并帶動大齒輪4 一同轉(zhuǎn)動，其 傳動比恰好使探頭9達到預(yù)定的極限深度時，大齒輪4正好轉(zhuǎn)一圈。 則固連在大齒輪4上的傳感器感應(yīng)片3在轉(zhuǎn)動過程中，將分別同原點 傳感器2和極限深度傳感器7接觸，從而向控制系統(tǒng)發(fā)出探頭在最高 點和最低點時兩個極限信號。
為保證鋼絲繩在小輪上不打滑，以保證通過碼盤的角位移信號能 準確地計算出探頭的位移，小鋼絲輪15的鋼絲繩槽溝夾角為50度， 其摩擦力是一般形狀的2~5倍，可以保證鋼絲繩與小輪之間沒有打滑 現(xiàn)象發(fā)生。
電氣部分將各傳感器的信號輸入到PLC， PLC經(jīng)數(shù)據(jù)處理后控制 電機運轉(zhuǎn)。PLC還連接有文本顯示器，在文本顯示器上并能根據(jù)實際 需要任意設(shè)定探測深度值。PLC將探頭位置數(shù)據(jù)和設(shè)備運行當前狀態(tài) 信息(探料中、返回中、原點)傳送給文本顯示器，文本顯示器將探 頭下降設(shè)定的深度值傳送給PLC。當探頭自動探測下降達到設(shè)定值 時，探頭自動返回原點，并經(jīng)PLC向外傳送加料信號，探料儀接收 到加料結(jié)束信號后，又能自動執(zhí)行探料實現(xiàn)自動化加料。
在大齒輪4的輪軸處還有一個旋轉(zhuǎn)傳感器，旋轉(zhuǎn)傳感器的作用 是當文本顯示器出現(xiàn)故障時，無法使探料探頭9回到原點，傳感器感應(yīng)片3繼續(xù)向前運動，當傳感器感應(yīng)片3轉(zhuǎn)到旋轉(zhuǎn)傳感器的位置時， 探頭9也可以回原點。
控制程序主要包括四個部分
1、 數(shù)據(jù)處理通過對碼盤脈沖進行計數(shù)，將處理后的表示探頭 位置的數(shù)據(jù)顯示在文本顯示器上。并可以通過文本顯示器^"探頭下降 高度進行設(shè)定以控制料位高度。
2、 運動控制。探料儀箱體內(nèi)部共有5個傳感器，分別檢測碼盤 脈沖、下限位、原點以及旋轉(zhuǎn)設(shè)定位置。PLC通過判斷各傳感器的狀
態(tài)結(jié)合探頭位置數(shù)據(jù)控制電機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。
3、 報警當設(shè)備發(fā)生碼盤脈沖傳感器、下限位傳感器、原點傳
感器以及旋轉(zhuǎn)設(shè)定位置傳感器損壞或者接線松動等異常情況時，為了 防止電機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)造成設(shè)備損壞，采取報警的方式使設(shè)備停止運行。 并將相應(yīng)的故障信息顯示在文本顯示器上，顯示故障信息的同時紅色 警示燈點亮以提示現(xiàn)場人員。
4、 通訊主要包括兩部分PLC與文本顯示器通訊如前述；PLC 與上位機PLC將原點信號、探料中信號、返回中信號、碼盤脈沖信 號傳送給上位機。上位機可對探料儀遠程控制，包括返回原點和允 許探料。
PLC的選用考慮到設(shè)備安裝、調(diào)試的需要，綜合性價比等原因，
選用了 VIGOR 32點PLC，具有性能強、可靠性高、抗干擾能力強、 編程簡單、可擴展、并可與上位機通訊等優(yōu)點。
傳感器的選用探料儀的檢測用傳感器主要有檢測碼盤脈沖選
用OMRON U型光電傳感器，體積小、響應(yīng)頻率高。原點、下位、 旋轉(zhuǎn)設(shè)定位置選用AUTONICS的接近傳感器，此類傳感器具有壽命 長、測量范圍大等特點。
采用250V3A的保險保護總電源，控制電源用船形開關(guān)。外部設(shè) 備的電源單獨采用DC24V的開關(guān)穩(wěn)壓電源，以減少負載對PLC電源 的波動影響。接地采用一點接地的方式，這樣能避免對地電流。
權(quán)利要求
1、一種油母頁巖干餾爐自動探料儀，它是用鋼絲繩連接探頭進行探料，通過PLC和多個傳感器實現(xiàn)自動控制，其特征是鋼絲繩(8)繞經(jīng)鋼絲繩鼓輪(6)和小鋼絲輪(15)連接探頭(9)，鋼絲繩鼓輪(6)上有齒輪軸(5)，齒輪軸(5)帶動大齒輪(4)轉(zhuǎn)動，大齒輪(4)上有傳感器感應(yīng)片(3)，在與傳感器感應(yīng)片(3)兩側(cè)對應(yīng)位置分別有原點傳感器(2)和極限傳感器(7)；小鋼絲輪(15)軸連接滑塊(13)，滑塊(13)穿在導(dǎo)向柱(14)上，在滑塊(13)下面有彈簧(10)，滑塊(13)上有感應(yīng)片(12)，在感應(yīng)片(12)對應(yīng)的下方有未接觸物料傳感器(11)；與小鋼絲輪(15)同軸的碼盤(16)有對應(yīng)的光電傳感器(1)；各傳感器的數(shù)據(jù)輸入PLC，PLC通過判斷傳感器的狀態(tài)結(jié)合探頭位置數(shù)據(jù)控制鋼絲繩卷揚電機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油母頁巖干餾爐自動探料儀，其特征 是小鋼絲輪(15)的鋼絲繩溝槽的夾角為50度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的油母頁巖干餾爐自動探料儀，其特征 是PLC連接有文本顯示器，PLC將探頭位置數(shù)據(jù)和設(shè)備運行當前 狀態(tài)信息傳送給文本顯示器，文本顯示器將設(shè)定的探頭下降深度值傳 送給PLC，探頭在PLC控制下自動返回原點，并經(jīng)PLC自動向外發(fā)送加料信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種油母頁巖干餾爐自動探料儀，它是用鋼絲繩連接探頭進行探料，通過PLC和多個傳感器實現(xiàn)自動控制。PLC通過判斷各傳感器的狀態(tài)結(jié)合探頭位置數(shù)據(jù)控制鋼絲繩卷揚電機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。這套裝置采用的是全密封探料方法，這種方法能夠改善裝置區(qū)域環(huán)境質(zhì)量，減少操作人員勞動強度，而且很好地配合了放料系統(tǒng)，從而提高了頁巖油產(chǎn)量，更重要的是減少了油瓦斯氣外泄，大大降低了對環(huán)境的危害，實現(xiàn)環(huán)保型企業(yè)。
文檔編號C10B53/00GK101445738SQ20081023002
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者張祥宇, 曹福東, 范平東, 放 韓, 健 高, 鮑明福 申請人:撫順礦業(yè)集團有限責任公司