專利名稱：塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化肥塔式造粒機(jī)的控制系統(tǒng)，特別是涉及控制系統(tǒng)的液位檢測和測速的傳感器。
硝胺、尿素化肥的塔式造粒是在圓柱形空心塔中進(jìn)行，其塔高約60米，塔內(nèi)徑一般是9-18米，造料機(jī)安裝在塔頂。熔融狀態(tài)化肥料液由泵輸入造粒機(jī)進(jìn)料管內(nèi)，然后流入到造粒機(jī)下部的旋轉(zhuǎn)噴頭，再從旋轉(zhuǎn)噴頭的小孔中噴出，噴出的液滴在造粒塔中自上而下降落，與上升的冷卻空氣進(jìn)行熱交換，逐漸冷卻固化，成為所需大小的圓球狀成品。
上述化肥在造粒過程中有如下幾點(diǎn)要求一、既不粘塔壁，又不要小截面局部噴灑。從旋轉(zhuǎn)噴頭出來的液滴不可粘結(jié)造粒塔塔壁，如果一旦粘壁過多，需要人工吊在塔內(nèi)懸空清壁，不僅難度大，還會(huì)造成人身傷亡事故。若是小截面局部噴灑，造成冷卻空氣從塔壁周圍上升，即“走短路”，沒有與液滴得到熱交換，易使顆粒碰撞長大及粉塵增多。所以要求滿塔噴灑。二、避免溢流或斷料空轉(zhuǎn)。由于來料過多或噴孔堵塞，會(huì)引起料液從噴頭空心軸頂部溢出機(jī)外，造成料液損失及環(huán)境污染。斷料又會(huì)使機(jī)器空轉(zhuǎn)。
噴頭噴灑圓截面的大小主要與下列因素有關(guān)1、與噴頭內(nèi)的料液液位高低有關(guān)；液位高時(shí)壓頭大，噴得遠(yuǎn)，噴灑半徑大，過大要造成粘塔。液位低，壓頭小，噴得近，噴灑半徑小，過小造成局部噴灑。2、與噴頭轉(zhuǎn)速高低有關(guān)轉(zhuǎn)速高，離心力大，液滴甩得遠(yuǎn)，噴灑半徑大。轉(zhuǎn)速低，噴灑半徑就小(即圓裁面小)。
所以，在化肥造粒的運(yùn)行過程，對噴頭空心軸或進(jìn)料管內(nèi)液位高低，噴頭轉(zhuǎn)速，要進(jìn)行隨時(shí)的動(dòng)態(tài)檢測。根據(jù)滿塔噴灑要求，在不同的液位時(shí)，其轉(zhuǎn)速由變頻器作出相應(yīng)的調(diào)整，有效地控制噴灑圓截面，避免粘塔壁及冷卻空氣走短路。并且分析液位檢測數(shù)據(jù)，也可驗(yàn)證噴頭生產(chǎn)能力是否符合生產(chǎn)規(guī)模，避免能力與規(guī)模不匹配。
現(xiàn)有用于化肥造粒噴頭液位檢測的裝置采用如下構(gòu)造在造粒機(jī)的不同部位分別安裝了電極探頭，一是在進(jìn)料管的側(cè)端連接法蘭處安裝斷料電極探頭；二是在進(jìn)料管的下部內(nèi)的不同高度上安裝3只液位電極探頭；三是在噴頭空心軸頂端溢流甩液板上安裝溢流電極探頭。利用探頭的檢測原理是當(dāng)熔融態(tài)導(dǎo)電料液，淹沒電極探頭時(shí)，使這組電路導(dǎo)通，觸發(fā)相對應(yīng)的指示燈亮(或熄)。例如，淹沒某個(gè)電極，就導(dǎo)通某個(gè)對應(yīng)的指示燈，來預(yù)報(bào)液位高低及溢流或者斷料。采用電極探頭來檢測尚存在如下缺陷一是由于電極探頭數(shù)量少，檢測值很粗略，如液位探頭僅3只，每只間距在200毫米及以上。二是由于導(dǎo)電熔融物料的粘附作用等原因，使電極探頭成為常通，只使實(shí)際沒有淹沒探頭，電極電路卻也導(dǎo)通，指示燈卻亮著，造成信息出錯(cuò)、誤報(bào)，以至誤操作。
對于已有技術(shù)將測速傳感器，安裝在造粒機(jī)溢流箱下部，該位置溫度高，空間小，安裝不方便，調(diào)整難度大，而且容易引起物料的粘附，使測速不準(zhǔn)。
本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的缺陷，提供一種將噴頭內(nèi)的液位高度值，轉(zhuǎn)換成氣體壓力值的檢測裝置，該裝置安裝在造粒機(jī)進(jìn)料管或噴頭空心軸內(nèi)，及時(shí)地將噴頭內(nèi)的液位變化提供給造粒機(jī)控制儀，以準(zhǔn)確檢測、顯示，并隨意設(shè)定溢流預(yù)報(bào)警值，實(shí)現(xiàn)滿塔噴灑。
本實(shí)用新型的另一目的是將噴頭測速傳感器安裝于電動(dòng)機(jī)部件中，避免受物料粘附和減少環(huán)境溫度的影響，并且安裝方便，使造粒機(jī)控制儀準(zhǔn)確顯示。
本實(shí)用新型塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置的技術(shù)方案是有一座造粒塔，塔頂是連接造粒機(jī)的變速箱，變速箱上安裝電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)造粒機(jī)噴頭空心軸，空心軸連接噴頭，在噴頭空心軸內(nèi)安裝進(jìn)料管，進(jìn)料管上安裝通氣管，空心軸上端安裝溢流箱，其進(jìn)料管中安裝空心管，空心管上連接擴(kuò)散硅壓力變送器。
本實(shí)用新型的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其所述的空心管與擴(kuò)散硅壓力變送器之間連接冷卻盤管。
本實(shí)用新型的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其所述的空心管的下段是擴(kuò)張口，擴(kuò)張口直徑大于空心管管徑。
本實(shí)用新型的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，在電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇罩內(nèi)或者變速箱的連接法蘭內(nèi)安裝測速傳感器。
本實(shí)用新型的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其所述的空心管可安裝在噴頭空心軸內(nèi)。安裝在噴頭空心軸內(nèi)與安裝在進(jìn)料管內(nèi)，其空心管檢測效果一樣。
本實(shí)用新型是化肥塔式造粒機(jī)的控制技術(shù)的檢測接收部分，其中一部分作為液位的檢測，將空心管頂端嚴(yán)密接上擴(kuò)散硅壓力變送器(或者其他高性能壓力敏感元件)，當(dāng)熔融料液淹過空心管下端，高于其下端口時(shí)，隨著液位高度變化，使空心管內(nèi)氣體產(chǎn)生相對應(yīng)的壓力變化，其壓力傳至空心管頂部的擴(kuò)散硅壓力變送器內(nèi)的耐腐蝕隔離膜片，經(jīng)硅油傳遞至硅膜片(擴(kuò)散硅壓力變送器是一種已有技術(shù))，由于硅材料的壓阻效應(yīng)，使硅膜片上橋路電阻發(fā)生變化，然后通過專用電路，將對應(yīng)于壓力變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，與安裝于控制室相應(yīng)的數(shù)顯儀表(二次儀表或者計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng))配套使用，以實(shí)現(xiàn)對噴頭液位不間斷的自動(dòng)檢測、顯示，顯示精度可達(dá)1毫米。根據(jù)液位波動(dòng)頻度，可隨意設(shè)定溢流預(yù)報(bào)警值。同時(shí)具有溢流、斷料報(bào)警(即上、下限報(bào)警)，并提供上、下限開、停機(jī)信號(hào)。
空心管內(nèi)氣體的壓力變化，不會(huì)受料液粘附的影響，提供信號(hào)準(zhǔn)確。與調(diào)頻、測速系統(tǒng)配合，可避免粘塔、氣流走短路，理想地實(shí)現(xiàn)滿塔噴灑。并且將噴頭旋轉(zhuǎn)的測速傳感器安裝于電動(dòng)機(jī)與變速箱連接法蘭內(nèi)或者電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇罩內(nèi)，不受外界干擾，安全可靠，使整個(gè)檢測接收部分完善。


圖1是本實(shí)用新型搭式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置構(gòu)造和在造粒機(jī)中安裝位置示意圖；圖2是已有技術(shù)的液位電極探頭和溢流、測速探頭在造粒機(jī)中安裝位置示意圖；圖3是擴(kuò)散硅壓力變送器工作單元框圖。
以下結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
1、造粒搭；2、噴頭噴出的液滴；3、旋轉(zhuǎn)噴頭；4、空心管擴(kuò)張口；5、通氣道；6、液位；7、變速箱；8、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；9、溢流口；10、溢流箱；11、噴頭空心軸；12、空心管；13、冷卻盤管；14、擴(kuò)散硅壓力變送器；15、通氣管；16、進(jìn)料管；17、進(jìn)料口；18、造粒機(jī)；19、測速傳感器；20、電動(dòng)機(jī)；21、測速傳感器；22、風(fēng)扇罩；23、連接法蘭；24、溢流電極探頭；25、電極支撐桿；26、斷料電極探頭；27、測速探頭；28、液位電極探頭；31、敏感元件；32、電壓信號(hào)放大；33、恒流源；34、電流控制；35、反向極性保護(hù)；36、電源；37、數(shù)字顯示儀；38、二次儀表。
本實(shí)用新型涉及化肥塔式造粒機(jī)的檢測控制技術(shù)，如圖1所示，在造粒塔1的頂部安裝造粒機(jī)18，造粒塔1制有通氣道5，中心由變速箱7，變速箱7上安裝電動(dòng)機(jī)20，電動(dòng)機(jī)20經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)8帶動(dòng)造粒機(jī)的噴頭空心軸11，噴頭空心軸11下有噴頭3，當(dāng)熔融態(tài)化肥料液從造粒機(jī)進(jìn)粒管16的進(jìn)料口17輸入后，流到噴頭3中，再從旋轉(zhuǎn)噴頭3的小孔中噴出液滴2。如果噴頭空心軸11內(nèi)液位6太高(壓力過大)，或者空心軸和噴頭轉(zhuǎn)速太高(離心力過大)，多會(huì)使液滴噴到造粒搭壁上，造成粘塔后果。反之。會(huì)使液滴噴不遠(yuǎn)，噴灑直徑小，造成下面的冷卻空氣從塔壁圓周上升直沖塔項(xiàng)，稱為“走短路”。如何做到恰當(dāng)好處，因此，在進(jìn)料管16或者噴頭空心軸11內(nèi)安裝空心管12，空心管12的下端可制成擴(kuò)張口4，即直徑大于上段，浸入液位6中，空心管12上連一個(gè)冷卻盤管13，使熱量得到散發(fā)，避免溫度過高影響擴(kuò)散硅壓力變送器14，在進(jìn)料管16上制有通氣管15?？招墓?2要求耐高溫、耐腐蝕，管頂與擴(kuò)散硅壓力變送器(或其它高性能壓力敏感元件)的連接要嚴(yán)密。當(dāng)熔融料液淹過空心管下端，隨液位高度變化，空心管內(nèi)氣體產(chǎn)生相對應(yīng)壓力變化，壓力傳至擴(kuò)散硅壓力變送器中，再經(jīng)電路、儀表，使噴頭液位不間斷的自動(dòng)檢測、顯示，可隨意設(shè)定溢流預(yù)報(bào)警值。溢流箱10、溢流口9設(shè)在噴頭空心軸11上部。由于旋轉(zhuǎn)噴頭3的噴灑液滴2與電動(dòng)機(jī)20轉(zhuǎn)速有關(guān)，所以在電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇罩22或者變速箱連接法蘭23中安裝測速傳感器21、19，以便通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測、來對噴頭正確測速、控制。安裝在該兩處的傳感器受外界影響小，安全可靠。
如圖2所示，是已有技術(shù)有三處電極探頭，一處是進(jìn)料管16中安裝電極支撐桿25，下有不同高度的3個(gè)液位電極探頭28，各個(gè)間距200毫米以上，檢測值很粗略。二處是在噴頭空心軸頂端的溢流甩液板上安裝溢流電極探頭24，檢測溢流報(bào)警。三處是進(jìn)料管側(cè)端法蘭處安裝斷料電極探頭26，用于斷料報(bào)警，電極探頭不僅數(shù)量少，檢測粗略，而且其導(dǎo)電熔融物料容易粘附在電極探頭上，形成常通，失去實(shí)際上的作用。
圖3是擴(kuò)散硅壓力變送器工作單元框圖，是由恒流源33到敏感元件31，經(jīng)電壓信號(hào)放大32，再到電流控制34，而后經(jīng)反向極性保護(hù)35，從數(shù)字顯示儀37中顯示，電源36和數(shù)字顯示儀37組成二次儀表38。
權(quán)利要求1.塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，有一座造粒塔(1)，塔頂是連接造粒機(jī)(18)的變速箱(7)，變速箱(7)上安裝電動(dòng)機(jī)(20)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)造粒機(jī)噴頭空心軸(11)，空心軸連接噴頭(3)，在噴頭空心軸(11)內(nèi)安裝進(jìn)料管(16)，進(jìn)料管上安裝通氣管(15)，空心軸上端安裝溢流箱(10)，其特征在于進(jìn)料管(16)中安裝空心管(12)，空心管上連接擴(kuò)散硅壓力變送器(14)。
2.如權(quán)利要求1所述的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其特征在于所述的空心管(12)與擴(kuò)散硅壓力變送器(14)之間連接冷卻盤管(13)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其特征在于空心管(12)的下段是擴(kuò)張口(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其特征在于電動(dòng)機(jī)(20)的風(fēng)扇罩(22)內(nèi)或者變速箱(7)的連接法蘭(23)內(nèi)安裝測速傳感器(21、19)。
5.如權(quán)利要求1所述的塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置，其特征在于所述的空心管(12)安裝在噴頭空心軸(11)內(nèi)。
專利摘要塔式造粒機(jī)控制儀的液位檢測、測速裝置,有一座造粒塔,塔頂有連接造粒機(jī)的變速箱,變速箱安電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)造粒機(jī)噴頭空心軸,空心軸連接噴頭,在空心軸內(nèi)安裝進(jìn)料管,進(jìn)料管上安裝通氣管,空心軸上端安裝溢流箱,其進(jìn)料管中安裝空心管,空心管上連接擴(kuò)散硅壓力變送器。在電動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇罩內(nèi)或者變速箱的連接法蘭內(nèi)安裝測速傳感器。本實(shí)用新型對噴頭液位進(jìn)行準(zhǔn)確檢測,對噴頭正確測速,達(dá)到滿塔噴灑目的。
文檔編號(hào)G01F23/18GK2395257SQ99245718
公開日2000年9月6日 申請日期1999年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月26日
發(fā)明者王秩鴻, 王新力 申請人:王秩鴻