[發(fā)明專利]用于控制位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱高度的方法和設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880101364.1
• 申請日: 2008-07-25
• 公開（公告）號: CN101784797A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·萊諾南
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇舍泵有限公司
• 主分類號: F04D15/02
• 分類號: F04D15/02;G01F23/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于控制位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱高度的方法和設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備尤其適于與位于用于泵送中等濃度的漿料的泵上游的落漿腿(drop?leg)一起使用，但本發(fā)明當然也適用于其它相應(yīng)應(yīng)用中，例如化學(xué)和機械的木材加工工業(yè)中。

背景技術(shù)

紙漿廠中的落漿腿通常具有大于4米的高度和從600到1000毫米的直徑。通常，落漿腿的高度/直徑比至少為5。當通過設(shè)置于泵上游的落漿腿從諸如洗漿機(washer)或濃縮機(thickener)等處輸送中等濃度的漿料即具有介于8至18％之間的干固體含量的纖維/氣體/水的懸浮液時，漿料進給到落漿腿的上部，并在落漿腿的下部處引導(dǎo)到泵。漿料通常高速進給到落漿腿，使得材料通過落漿腿的流通時間相對較短，導(dǎo)致漿料高度紊亂，即在落漿腿內(nèi)漿料的高度非常不均勻和不穩(wěn)定。漿料通常是很黏的材料，這可使落漿腿內(nèi)的材料粘連(bridging)、以及漿料中的較小和較大飛濺物(splash)瞬時粘到落漿腿的內(nèi)壁上。

在很多泵送應(yīng)用中，重要的是將位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱的高度保持為相對恒定的或在某些限度內(nèi)。尤其，當通過落漿腿和泵將中等濃度的漿料輸送到后續(xù)加工階段時，需要控制落漿腿內(nèi)的漿料高度，以不使該高度降得太低或者進入諸如洗漿機等前述裝備。由此，能在該過程中實現(xiàn)穩(wěn)定操作。然而，由于落漿腿內(nèi)漿料的特性，如前所述，控制落漿腿內(nèi)的漿料高度是一項難度較大的任務(wù)。

材料柱高度控制器通常包括用于測定容器內(nèi)的材料高度的裝置、以及用于調(diào)整來自容器的流速以將高度保持在所需限度內(nèi)的裝置。通過位于容器下游的泵的流速可通過不同方法進行調(diào)整，包括調(diào)節(jié)控制閥、改變泵的速率、以及應(yīng)用這兩種方法的組合方法。

傳統(tǒng)上，借助于利用伽瑪射線的基于放射現(xiàn)象的方法、通過壓力變送器、通過稱重、或通過電容或其它電學(xué)測定方式，測得落漿腿內(nèi)的材料高度。放射物測定方法的用途由于嚴格的安全規(guī)則而受到限制。流體靜壓讀數(shù)(hydrostatic?pressure?reading)在落漿腿內(nèi)的材料粘連的情況下可導(dǎo)致錯誤結(jié)論。稱重方法需要撓性連接的測定容器，其可能在很多應(yīng)用中不實用。基于利用豎直排列的電容式傳感器的傳統(tǒng)電容測定方法可能由于材料濺落到各個傳感器的位置而出現(xiàn)錯誤的高度指示。

在電容式材料高度測定方法中，通常在電容器的兩個電極之間連接射頻電壓，并監(jiān)測電流，所述電流依賴于位于兩個電極之間和位于就在電極鄰近處的材料的介電常量或電容率。在電極環(huán)境中，變化材料表面使得有效電容率ε發(fā)生變化，并因此能被觀察到。如果待監(jiān)測材料的介電常量接近材料上方的蒸汽相的介電常量，則待觀察的信號變化可能相當小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供控制位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱——尤其是黏性材料柱——的高度的方法和設(shè)備。

本發(fā)明的另一目的是提供用于測定位于泵上游的容器內(nèi)的不穩(wěn)定或不均勻材料柱的有效高度的方法和設(shè)備，以控制容器內(nèi)的材料高度。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些及其它目的，提供如所附權(quán)利要求中所述的方法。尤其，根據(jù)本發(fā)明一方面，提供一種用于控制位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱的高度的方法，在該方法中：(a)材料輸送到容器的上部內(nèi)；(b)通過利用設(shè)置在容器上部的第一測定高度處的第一傳感器組和設(shè)置在容器下部的第二測定高度處的第二傳感器組，基于在容器的預(yù)定測定高度處材料的存在，提供電信號；(c)材料由泵以受控流速從容器的下部處排出；其中，在步驟(b)中提供的電信號用于推斷測定高度存在函數(shù)(measuringlevel?presence?function)的加權(quán)因子(weighting?factor)；以及在步驟(c)中，基于測定高度存在函數(shù)的加權(quán)因子控制流速。

根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于控制位于泵上游的容器內(nèi)的材料柱的高度的設(shè)備，該設(shè)備包括：用于將材料輸送到容器的上部內(nèi)的裝置；多個傳感器，其基于容器的預(yù)定測定高度處的材料的存在提供電信號，并設(shè)置為位于容器上部的第一測定高度處的第一傳感器組和位于容器下部的第二測定高度處的第二傳感器組；以及用于通過泵將材料從容器的下部處排出的裝置；以及控制單元，其用于基于從電信號推得的測定高度存在函數(shù)的加權(quán)因子控制通過泵將材料排出容器的速率。

根據(jù)本發(fā)明，對材料的存在靈敏的傳感器安裝在容器內(nèi)的多個高度即所謂的測定高度處。根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施方式，傳感器組安裝在容器內(nèi)的兩個測定高度處。在這種情況下，傳感器組定位在分別代表容器內(nèi)的材料柱的希望高度的上限和下限的測定高度處。