CN102166448A - 全自动熔体过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动熔体过滤器，该熔体过滤器的进、出料阀、排汽阀及增压泵皆为电动通过PLC程序实现自动控制，从而实现自动切换过滤，因此切换动作平稳，均匀，正常运行后，就无需人工去调整阀门，减少了人工费用，阀门启闭由电机自动控制，每次操作的力矩相同，可以减少对所操作阀门的损害，延长阀门使用寿命。

Description

全自动熔体过滤器

技术领域

本发明涉及一种高分子熔融体过滤设备，特别涉及一种全自动熔体过滤器。

背景技术

在高分子聚合物生产加工过程中，经常需要用过滤器将熔融体中的杂质过滤掉，过滤过程需要连续进行．以保证生产加工过程不中断并保证熔体温度和熔体压力不能有较大的波动，目前采用的过滤器是在两个三通阀之间设两组过滤装置，过滤装置由罐体和滤芯组件组成，即罐体内设有滤芯组件，罐体上分别设有进料口和出料口，进料口和出料口分别与两个三通阀相连接，使用时通过控制三通阀使一组过滤装置处于工作状态，当滤芯上的杂质过多时，通过控制三通阀使另一组滤芯组件处于工作状态，此时将杂质过多的滤芯及时清洗或更换，以备切换，以此保证生产加工过程不中断。

但是现有的这种过滤器实现两组过滤装置之间的转换是通过手工控制的，这对工人的劳动经验要求就很高，并且切换时出料压力波动大，而且每个人只能操作一两台设备，人工费用高，正常运行后，需要有人一直对过滤器进行监视。人工操作阀门时，由于每次操作的力矩不同，对阀门也会带来损害。

发明内容

为解决现有的熔体过滤器只能手工切换的技术问题，本发明提供一种可以自动切换，从而降低工人劳动强度，使过滤器之间切换更为平稳的全自动熔体过滤器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种全自动熔体过滤器，包括有第一、第二罐体，每组罐体内各设有滤芯组件，在第一罐体上设有第一进、出料口，在第一进、出料口分别连接有第一进、出料阀，在第一罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第一排汽阀，并与第一罐体相通；在第二罐体上设有第二进、出料口，在第二进、出料口分别连接有第二进、出料阀，在第二罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第二排汽阀，并与第二罐体相通，第一、第二进料口与进料管道相连，第一、第二出料口与出料管道相连，在进料管道上设有螺杆或增压泵，在进料管道上设有进料压力传感器，在出料管道上设有出料压力传感器，述的第一、第二排汽阀以及第一、第二进、出料阀与螺杆或增压泵皆由电机控制，所述的第一、第二排汽阀以及第一、第二进、出料阀、螺杆或增压泵和进、出料压力传感器皆与PLC程序控制系统相连，所述的PLC程序控制系统包括有：

启动模块；

复位模块，用于使各阀门处于默认状态；

手动运行模块，包括有依次相连的将第一、二排汽阀开启的模块，将第一进料阀开启而将第二进料阀关闭的模块，关闭第一排汽阀模块和将第一出料阀开启而将第二出料阀关闭的模块；

自动运行模块，包括有：

用于设定压力差定值ΔP1的模块；

用于设定压力差定值ΔP2的模块；

用于设定工艺压力定值P3的模块；

用于设定延时时间t1的模块；

用于设定延时时间t2的模块；

用于比较当出口压力传感器所检测到的出口压力P2与工艺压力定值P3的差值达到压力差定值ΔP1时发出第一执行信号，当进口压力传感器所检测到的进口压力P1和出口压力P2的压力差达到或超过压力差定值ΔP2且延时t1时间时发出第二执行信号的模块；

用于接收到比较模块所发出的第一执行信号时，向螺杆或增压泵发出增压或减压信号的模块；

用于收到第二执行信号时，向第一进料阀发出关闭信号，向第二进料阀发出开启信号，并使第二进料阀开启至设定的开启度的模块

用于自第二进料阀开启到设定的开启度时开始延时，延时t2时间后，关闭排汽阀，开启第二出料阀的模块；

用于检测第二出料阀是否打开至设定的开启度，若是，向第二进料阀发出信号，使第二进料阀开启到最大开度的模块。

进一步，所述第一进料阀和第二进料阀为共用的进料三通阀，所述的第一出料阀与第二出阀料为共用的出料三通阀。

进一步，在第一罐体的底部增设第一排污阀，并与第一罐体相通，在第二罐体的底部增设第二排污阀，并与第二罐体相通。

本发明还提供一种全自动熔体过滤器的控制步骤，包括有第一、第二罐体，每组罐体内各设有滤芯组件，在第一罐体上设有第一进、出料口，在第一进、出料口分别连接有第一进、出料阀，在第一罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第一排汽阀，并与第一罐体相通；在第二罐体上设有第二进、出料口，在第二进、出料口分别连接有第二进、出料阀，在第二罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第二排汽阀，并与第二罐体相通，第一、第二进料三通阀与进料管道相连，第一、第二出料三通阀与出料管道相连，在进料管道上设有螺杆或增压泵，在进料管道上设有进料压力传感器，在出料管道上设有出料压力传感器，所述的控制方法包括以下步骤：

1）开始步骤，按下总开关使机器启动；

2）复位步骤，使各阀门处于默认状态，物料进入第一罐体；

3）手动运行步骤，其又包括以下步骤：

①将运行按钮转至手动位置，手动将第一、二号排汽阀开启，第一进料阀开启，第二进料阀关闭；手动控制螺杆频率，物料进入第一罐体；

②观察第一排汽阀，若第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则将第一排汽阀关闭；

③手动将第一出料阀开启，第二出料阀关闭，物料从第一出阀出料；

4）自动运行步骤：其又包括以下步骤：

①．将运行按钮转到自动位置，物料连续从第一进料阀进入第一罐体进行过滤，再由第一出料阀出料，同时，进、出口压力传感器对进、出口压力进行实时检测；

②．增压或减压；出口压力P2与工艺压力定值P3的差值达到压力差定值ΔP1，螺杆或增压泵进行增压或减压工作，使出口压力稳定；

③．由第一罐体切换至第二罐体：当进出口压力差达到压力差定值ΔP2，并且延时t1时间，表明第一罐体内的过滤芯已经堵塞，此时第一进料阀关闭至一定程度，第二进料阀开启至一定程度，物料进入第二罐体，当第二排汽阀排出满足工艺要求的物料，则第二排汽阀关闭，当第二排汽阀已关闭时，信号传递给第一、第二出料阀，第一出料阀关闭、第二出料阀开启，在第二出料阀开启至一定程度时，信号传递给第二进料阀使第二进料阀继续开启至最大开度，而第二出料阀继续开启直至最大开度，完成罐体的切换，当第一出料阀已关闭时，信号传递给第一排汽阀使第一排汽阀开启以备实现第二罐体至第一罐体的转换；

④．由第二罐体切换至第一罐体：当进出口压力差达到压力差定值ΔP2，并且延时t1时间，表明第二罐体内的过滤芯已经堵塞，此时第二进料阀关闭至一定程度，第一进料阀开启至一定程度，物料进入第一罐体，当第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则第一排汽阀关闭，当第一排汽阀已关闭时，信号传递给第二、第一出料阀，第二出料阀关闭、第一出料阀开启，在第一出料阀开启至一定程度时，信号传递给第一进料阀使第一进料阀继续开启至最大开度，而第一出料阀继续开启直至最大开度，完成罐体的切换，当第二出料阀已关闭时，信号传递给第二排汽阀使第二排汽阀开启以备实现第一罐体至第二罐体的转换；

⑤．重复③、④步骤。

进一步，在第一罐体的底部增设第一排污阀，并与第一罐体相通，在第二罐体的底部增设第二排污阀，并与第二罐体相通，在有上述步骤3）的步骤①中，第一、二号排汽阀开启后，第一进料阀开启、第二进料阀关闭前，先将第一排污阀关闭、第二排污阀开启，上述步骤4）的步骤③中，第二进料阀开启之前先关闭第二排污阀，在第一出料阀完全关闭后、第一排汽阀开启之前，先将第一排污阀开启进行排污。

本发明的有益效果是：由PLC程序自动控制实现自动切换过滤罐，切换动作平稳，均匀，正常运行后，就无需人工去调整阀门，减少了人工费用，阀门启闭由电机自动控制，每次操作的力矩相同，可以减少对所操作的阀门的损害，增加阀门使用寿命。

附图说明

图1为本新型发明实施例一的结构示意图。

图2为本新型发明实施例一的PLC程序控制逻辑图。

图3为本新型发明实施例二的结构示意图。

图4为本新型发明实施例二的PLC程序控制逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作详细的说明。

如图1、2所示，本发明一种全自动熔体过滤器的第一实施例，，包括有第一、第二罐体1、2，每组罐体内各设有滤芯组件，在第一罐体上设有第一进、出料口，在第一进、出料口分别连接有第一进、出料阀，在第一罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第一排汽阀3，并与第一罐体1相通；在第二罐体2上设有第二进、出料口，在第二进、出料口分别连接有第二进、出料阀，在第二罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第二排汽阀5，并与第二罐体2相通，第一、第二进料口与进料管道8相连，第一、第二出料口与出料管道7相连，在进料管道上设有增压泵9（也可以为螺杆），在进料管道8上设有进料压力传感器，在出料管道7上设有出料压力传感器，所述的第一、第二排汽阀3、5以及第一、第二进、出料阀与螺杆或增压泵皆由电机控制，所述的第一、第二排汽阀3、5以及第一、第二进、出料阀、螺杆或增压泵和进、出料压力传感器皆与PLC程序控制系统100相连，所述的PLC程序控制系统100包括有：启动模块101；复位模块102，用于使各阀门处于默认状态；手动运行模块，包括有依次相连的将第一、二排汽阀开启的模块103，将第一进料阀开启而将第二进料阀关闭的模块104，将第一出料阀关闭而将第二出料阀开启的模块105和关闭第一排汽阀模块106；自动运行模块110，包括有：用于设定压力差定值ΔP1的模块；用于设定压力差定值ΔP2的模块；用于设定工艺压力定值P3的模块；用于设定延时时间t1的模块；用于设定延时时间t2的模块；其中ΔP1通常为0.001Mpa。前述的ΔP1、ΔP2 、P3、 t1 、t2数值可以在PLC编程时设定，也可以通过对话窗口由用户输入设定。

还包括有用于比较当出口压力传感器所检测到的出口压力P2与工艺压力定值P3的差值达到压力差定值ΔP1时发出第一执行信号，当进口压力传感器所检测到的进口压力P1和出口压力P2的压力差达到或超过压力差定值ΔP2且延时t1时间时发出第二执行信号的模块111；

用于接收到比较模块所发出的第一执行信号时，向螺杆或增压泵发出增压或减压信号的模块112；

用于收到第二执行信号时，向第一进料阀发出关闭信号，向第二进料阀发出开启信号，并使第二进料阀开启至设定的开启度的模块113。这是在第一罐体工作而第二罐体待机时的工作状态，而若是第二罐体工作第一罐体待机，则这时第二信号应向第二进料阀发出关闭信号，向第一进料阀发出开启信号，并使第一进料阀开启至设定的开启度。包括下面的模块114和模块115同样的道理。在实施过程中，可以采用设定电机启动时的时间，即可以判断电机转动多少转数，从而可以计算出带动阀门开启多少行程，在该设定时间到时后，即发出信号。当然也可以设限位开关的方式，如阀门开启到一定角度时，触发限位开关而发出信号，其次还可以通过模拟量信号来控制，如阀门开启到一定百分比，发出信号。

用于自第二进料阀开启到设定的开启度时开始延时，延时t2时间后，关闭排汽阀，开启第二出料阀的模块114；

用于检测第二出料阀是否打开至设定的开启度，若是，向第二进料阀发出信号，使第二进料阀开启到最大开度的模块115。

本实施例中，所述第一进料阀和第二进料阀为共用的进料三通阀6，所述的第一出料阀与第二出阀料为共用的出料三通阀4。

本实施例中，熔体过滤器的工作过程如下：

按下总开关使控制机器程序启动；设备启动运行方案一：将运行旋钮转至自动运行位置，按下复位按钮，即半自动启动，使各阀门处于默认状态（第一、二号排汽阀自动开启，然后第一进料阀自动开启，第二进料阀自动关闭，第一出料阀自动关闭，第二出料阀自动开启），所有阀门到达所处位置后，手动控制螺杆频率，使物料进入第一罐体；目测第一排汽阀，若第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则表明第一罐体内的物料已积满且内部物料全部可用，此时手动或等到设定的时间自动将第一排汽阀关闭；当收到第一排汽阀关闭信号后，第一出料阀自动开启直至最达开度，此时再次手动控制螺杆频率，使出口压力值P2接近压力工艺设定值P3，按下1号缸信息收集按钮（将所有阀门所处状态及螺杆与压力值连动记录到程序中），设备进入全自动工作状态，到此为止，设备第一次启动结速。设备启动运行方案二：将运行旋钮转至手动运行位置，手动将第一、二排汽阀开启，第一进料阀开启，第二进料阀关闭，第一出料阀关闭，第二出料阀开启。手动控制螺杆频率，使物料进入第一罐体；目测第一排汽阀，若第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则表明第一罐体内的物料已积满且内部物料全部可用，此时手动将第一排汽阀关闭，第一出料阀开启直至最达开度，此时再次手动控制螺杆频率，使出口压力值P2接近压力工艺设定值P3（二者之差不超过ΔP1值），将运行旋钮转至自动运行位置，按下1号罐信息收集按钮（将所有阀门所处状态及螺杆与压力值连动记录到程序中），设备进入全自动工作状态，到此为止，设备第一次启动结速；

然后物料连续从第一进料阀进入第一罐体进行过滤，再由第一出料阀流出，同时，进、出口压力传感器对进、出口压力进行实时检测；增压泵或螺杆进行增压或减压工作，使出口压力稳定P2在工艺设定值P3（二者这差不超过ΔP1值）；当进、出口压力差达到压力差定值ΔP2且延时t1时间表明第一罐体内的过滤器出现堵塞，第二进料阀开启至一定程度，物料进入第二罐体，当第二排汽阀排出满足工艺要求的物料，则表明第二罐体内的物料已积满且内部物料全部可用，第二排汽阀关闭，收到第二排汽阀关闭信号后，第一出料阀关闭、第二出料阀开启，在第二出料阀开启至一定程度时，信号传递给第二进料阀使第二进料阀继续开启至最大开度，而第二出料阀继续开启直至最大开度，第一进料阀同步关闭，完成罐体由一号到二号的切换，同时将第一排汽阀开启以备实现第二罐体至第一罐体的转换；这时就可以将第一罐体内的过滤组件取出进行清洗更换。若第二罐体的过滤器出现堵塞，则进出口压力差达到压差设定值ΔP2，此时第二进料阀关闭、第一进料阀开启至一定程度，物料进入第一罐体，当第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则表明第二罐体内的物料已积满且内部物料全部可用，第一排汽阀关闭，收到第一排汽阀关闭信号后，第二出料阀关闭、第一出料阀开启，在第一出料阀开启至一定程度时，信号传递给第一进料阀使第一进料阀继续开启至最大开度，而第一出料阀继续开启直至最大开度，完成罐体由二号到一号的切换，同时将第二排汽阀开启以备实现第一罐体至第二罐体的转换，将第二罐体内的过滤组件取出进行清洗更换；如此反复动作，实现全自动的过滤转换。进料阀进入切换动作发出信号，在一定时间内ΔP2再次达到要求也无法逆转正在运行程序步骤。

当进口压力P1到达最大设定安全值发出信号报警并使设备停止运行。

当进出口压差到达ΔP2最大设定安全值发出信号报警并使设备停止运行。

如图3、4所示，本发明的第二实施例与第一实施例的区别之处就是在第一罐体1的底部加设第一排污阀10，在第二罐体2的底部加设第二排污阀11。这样在手动操作步骤中，第一、二号排汽阀10、11自动开启后，第一进料阀自动开启、第二进料阀自动关闭前，先将第一排污阀10关闭、第二排污阀11开启，在自动运行步骤中，第二进料阀开启至一定程度之前先关闭第二排污阀11，在第二出料阀出继续开启直至最大开度之后、第一排汽阀开启之前，先将第一排污阀10开启进行排污。

Claims (5)

1.一种全自动熔体过滤器，包括有第一、第二罐体，每组罐体内各设有滤芯组件，在第一罐体上设有第一进、出料口，在第一进、出料口分别连接有第一进、出料阀，在第一罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第一排汽阀，并与第一罐体相通；在第二罐体上设有第二进、出料口，在第二进、出料口分别连接有第二进、出料阀，在第二罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第二排汽阀，并与第二罐体相通，第一、第二进料口与进料管道相连，第一、第二出料口与出料管道相连，在进料管道上设有螺杆或增压泵，在进料管道上设有进料压力传感器，在出料管道上设有出料压力传感器，其特征在于：所述的第一、第二排汽阀以及第一、第二进、出料阀与螺杆或增压泵皆由电机控制，所述的第一、第二排汽阀以及第一、第二进、出料阀、螺杆或增压泵和进、出料压力传感器皆与PLC程序控制系统相连，所述的PLC程序控制系统包括有：

启动模块；

复位模块，用于使各阀门处于默认状态；

手动运行模块，包括有依次相连的将第一、二排汽阀开启的模块，将第一进料阀开启而将第二进料阀关闭的模块，关闭第一排汽阀模块和将第一出料阀开启而将第二出料阀关闭的模块；

自动运行模块，包括有：

用于设定压力差定值ΔP1的模块；

用于设定压力差定值ΔP2的模块；

用于设定工艺压力定值P3的模块；

用于设定延时时间t1的模块；

用于设定延时时间t2的模块；

用于比较当出口压力传感器所检测到的出口压力P2与工艺压力定值P3的差值达到压力差定值ΔP1时发出第一执行信号，当进口压力传感器所检测到的进口压力P1和出口压力P2的压力差达到或超过压力差定值ΔP2且延时t1时间时发出第二执行信号的模块；

用于接收到比较模块所发出的第一执行信号时，向螺杆或增压泵发出增压或减压信号的模块；

用于收到第二执行信号时，向第一进料阀发出关闭信号，向第二进料阀发出开启信号，并使第二进料阀开启至设定的开启度的模块；

用于自第二进料阀开启到设定的开启度时开始延时，延时t2时间后，关闭排汽阀，开启第二出料阀的模块；

用于检测第二出料阀是否打开至设定的开启度，若是，向第二进料阀发出信号，使第二进料阀开启到最大开度的模块。

2.根据权利要求1所述的全自动熔体过滤器，其特征在于：所述第一进料阀和第二进料阀为共用的进料三通阀，所述的第一出料阀与第二出阀料为共用的出料三通阀。

3.根据权利要求1所述的全自动熔体过滤器，其特征在于：在第一罐体的底部增设第一排污阀，并与第一罐体相通，在第二罐体的底部增设第二排污阀，并与第二罐体相通。

4.一种全自动熔体过滤器的控制步骤，包括有第一、第二罐体，每组罐体内各设有滤芯组件，在第一罐体上设有第一进、出料口，在第一进、出料口分别连接有第一进、出料阀，在第一罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第一排汽阀，并与第一罐体相通；在第二罐体上设有第二进、出料口，在第二进、出料口分别连接有第二进、出料阀，在第二罐体出料口与出料阀之间管路顶部设有第二排汽阀，并与第二罐体相通，第一、第二进料三通阀与进料管道相连，第一、第二出料三通阀与出料管道相连，在进料管道上设有螺杆或增压泵，在进料管道上设有进料压力传感器，在出料管道上设有出料压力传感器，其特征在于：所述的控制方法包括以下步骤：

1）开始步骤，按下总开关使机器启动；

2）复位步骤，使各阀门处于默认状态，物料进入第一罐体；

3）手动运行步骤，其又包括以下步骤：

①将运行按钮转至手动位置，手动将第一、二号排汽阀开启，第一进料阀开启，第二进料阀关闭；手动控制螺杆频率，物料进入第一罐体；

②观察第一排汽阀，若第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则将第一排汽阀关闭；

③手动将第一出料阀开启，第二出料阀关闭，物料从第一出阀出料；

4）自动运行步骤：其又包括以下步骤：

   ①．将运行按钮转到自动位置，物料连续从第一进料阀进入第一罐体进行过滤，再由第一出料阀出料，同时，进、出口压力传感器对进、出口压力进行实时检测； 

   ②．增压或减压；出口压力P2与工艺压力定值P3的差值达到压力差定值ΔP1，螺杆或增压泵进行增压或减压工作，使出口压力稳定；

   ③．由第一罐体切换至第二罐体：当进出口压力差达到压力差定值ΔP2，并且延时t1时间，表明第一罐体内的过滤芯已经堵塞，此时第一进料阀关闭至一定程度，第二进料阀开启至一定程度，物料进入第二罐体，当第二排汽阀排出满足工艺要求的物料，则第二排汽阀关闭，当第二排汽阀已关闭时，信号传递给第一、第二出料阀，第一出料阀关闭、第二出料阀开启，在第二出料阀开启至一定程度时，信号传递给第二进料阀使第二进料阀继续开启至最大开度，而第二出料阀继续开启直至最大开度，完成罐体的切换，当第一出料阀已关闭时，信号传递给第一排汽阀使第一排汽阀开启以备实现第二罐体至第一罐体的转换；

④．由第二罐体切换至第一罐体：当进出口压力差达到压力差定值ΔP2，并且延时t1时间，表明第二罐体内的过滤芯已经堵塞，此时第二进料阀关闭至一定程度，第一进料阀开启至一定程度，物料进入第一罐体，当第一排汽阀排出满足工艺要求的物料，则第一排汽阀关闭，当第一排汽阀已关闭时，信号传递给第二、第一出料阀，第二出料阀关闭、第一出料阀开启，在第一出料阀开启至一定程度时，信号传递给第一进料阀使第一进料阀继续开启至最大开度，而第一出料阀继续开启直至最大开度，完成罐体的切换，当第二出料阀已关闭时，信号传递给第二排汽阀使第二排汽阀开启以备实现第一罐体至第二罐体的转换；

⑤．重复③、④步骤。

5.根据权利要求4所述的控制步骤，其特征在于：在第一罐体的底部增设第一排污阀，并与第一罐体相通，在第二罐体的底部增设第二排污阀，并与第二罐体相通，在有上述步骤3）的步骤①中，第一、二号排汽阀开启后，第一进料阀开启、第二进料阀关闭前，先将第一排污阀关闭、第二排污阀开启，上述步骤4）的步骤③中，第二进料阀开启之前先关闭第二排污阀，在第一出料阀完全关闭后、第一排汽阀开启之前，先将第一排污阀开启进行排污。

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