[發明專利]一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統

無效

• 申請號: 201310248442.3
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN103274223A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 許啟躍;李晶
• 申請（專利權）人: 北京愛社時代科技發展有限公司
• 主分類號: B65G53/66
• 分類號: B65G53/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于氣動系統節能領域，涉及利用壓縮空氣對物料進行氣力輸送的系統流量與壓力控制。

背景技術

氣力輸料系統利用壓縮空氣對粉狀、顆粒狀物料進行輸送，原理是將壓縮空氣與物料進行混合，利用壓縮空氣壓力能轉化為空氣、物料混合物的動能，使物料在管路內輸送。但由于管路口徑、供氣壓力設計不合理、缺乏對流量的控制手段等因素，氣力輸料系統的用氣流量往往會產生很大的浪費，影響壓縮空氣系統壓力，導致空壓機能耗的增加。因此對氣力輸送的供氣管路進行必要的改造，對用氣流量進行合理控制是氣力輸料系統節能降耗的有效手段。

目前傳統的氣力輸料系統存在的具體問題如下：

（1）下游壓力由于管道內物料狀態的變化會產生大的波動，當下游壓力增加時，輸送流量減小，管路內物料堆積導致堵塞。

（2）下游壓力低，輸送流量升高產生浪費。。

發明內容

本發明的目的：

為氣力輸料系統提供一套專用節氣單元及其控制系統，穩定并限制輸送流量，穩定系統壓力，達到節能降耗的目的。

附圖說明

圖1是本發明的系統原理圖。

1.?氣源，2.主路調節閥，3.旁路調節閥，4.控制單元，5.上游壓力傳感器，6.?穩流元件，7.?下游壓力傳感器，8?.控制和狀態參數，9?.?外接設備的狀態信號

本發明的技術方案：

主氣路由穩流元件（6）和調節閥（2）組成，穩流元件（6）為縮擴管結構，臨界壓力比達到0.8以上，穩流元件（6）上游具有調節閥（2），旁通氣路及旁路調節閥（3）與主氣路并聯，旁路調節閥（3）控制系統控制，控制系統包括控制單元（4），上游壓力傳感器（5）以及下游壓力傳感器（7）。

所述的控制系統實時監測穩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）關閉，上游壓力信號（5）作為控制主路調節閥（2）的反饋信號，使壓力穩定在一定范圍內，當壓力信號大于上限值時管道堵塞，旁路閥（3）脈沖式開閉，調節閥（2）開度最大，當壓力信號小于下限值時系統限流，旁通閥（3）關閉，調節閥（2）開度最小。

控制單元（4）將控制參數和狀態參數（8）輸出，并接受外接設備的狀態信息（9）。

具體實施方式

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進行設置。

2、?控制程序分為手動狀態和自動狀態，在手動狀態下，通過觸摸屏人工操作閥門動作。可設置主路調節閥（2）的開度并反饋開度值；若旁路閥（3）為開關閥，可設置其開關量并反饋開關狀態，若旁路閥（3）為調節閥，可設置其開度并反饋開度值。在輸料發生時，通過手動狀態下閥門的調試可以了解正常輸料所需的穩流元件（6）上游壓力范圍與對應調節閥（2）開度范圍，發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參數，為自動狀態參數設置提供參考。

3、在程序自動狀態下，需設置的主要參數包括：限流壓力p21，堵管壓力p22(p21<p22)，上游壓力上下限p11、p12（p11<p12），調節閥最小開度S10，最大開度S11（S10<S11），旁路開時間T1，旁路關時間T2。在輸料發生時，實時監測穩流元件上游壓力p1和下游壓力p2。

3.1?當p2有p21<p2<p22時，為正常輸送狀態，關閉旁路閥（3），設調節閥（2）的開度為S1，此時，當p1<p11時，增加S1，當p1>p12時，減小S1，否則S1不變，最終使穩流元件（6）上游壓力p1穩定在一定范圍內，即p11≤p1≤p12，但為防止上游壓力波動過快而產生閥門動作滯后，限制開度S1使S10<S1<S11。參數經過合理設置后，在正常輸送狀態下，經過穩流元件（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，輸出流量基本穩定在一個受控的小范圍內，不會劇烈波動，不會由于料粉質量變化產生過高流量，輕微堵料時提高了輸送能力，可有效防止堵管。

3.2?當p2≤p21時，為限流狀態，調節閥（2）打到S10，旁路閥（3）關閉。一般這種情況發生在輸送初始和末段或管路內料氣比很小而導致下游壓力偏小時，此時，系統輸送氣量最小，有效消除了流量的峰值，減少了無謂的高耗氣量。