CN102335965B - 自动制浆系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动制浆系统，它包括进料制浆装置和控制触摸屏（11），进料制浆装置包括水泥储存罐（1）、水泥送料机（2）、外加剂储存罐（8）、外加剂送料机（7）、制浆搅拌机（4）和水箱（10），制浆搅拌机（4）底部承重位置设有称重传感器（5）；控制触摸屏（11）内集成有控制系统，控制系统包括微控制器、水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、制浆搅拌控制模块、出浆控制模块和传感接收模块。本发明减少了占地面积、便于维护，降低了对工作人员的要求也降低了对施工环境的要求；降低了产品成本且具有送浆距离可达到50～70米；同时具有使用方便、稳定性强和自动化程度高的特点。

Description

自动制浆系统
技术领域
本发明涉及一种自动制浆系统。
背景技术
目前，国内水电建设及公路路桥建设蓬勃开展，除了部分中型，大型水电站已开工建设外，还有更多大型、特大型水电项目正在开展前期的规划、勘探和设计工作，公路路桥建设也开始进行大规模的建设投资，在这些工业建设过程中，水泥浆液是必要材料而且用量很大，水泥浆制浆装置的应用也越来越广泛、越来越重要。
传统的水泥浆液制备多为人工加水加料，利用搅拌机搅拌成水泥浆液，需要耗费大量的人工，且生产效率低下，同时由于人工在加料加水的过程中对水泥和水的量控制不准确，导致生产出的水泥浆液比重不稳定，质量得不到保证。
现有的制浆系统存在以下几个方面的不足：（1）采用电子称重螺旋输送机进料，水力射流器混浆，进料时通过调速确定进料量并进行称重计量，由泵注入射流器的水和物料完成，这种制浆系统的缺点是计量精度低、浆液质量较差，只能配制稀浆无法配制浓浆；（2）采用叶片式搅拌机，配料时先将物料称量好，再送入搅拌机中搅拌，这种制浆系统的计量精度较高，但是制浆速度慢、效率低，无法满足大浆量的制备要求；（3）传统的制浆系统需要专门的控制室，使用电脑操作，占地面积大且维护成本高，对施工环境要求较高；（4）送浆过程需要通过人工的操作，送浆距离有限、效率低且浪费人力资源；（5）只能实现自动制浆，不能实现自动送浆，采用转换阀实现制浆和送浆的转换，送浆距离不理想，同时，转换阀容易被水泥浆堵塞，送浆需人工操作，还需加装小型空压机辅助送浆，增加了产品成本，也未能完全自动化；（6）制浆过程中，多种外加剂置于多个料罐中，需要分步称重添加，操作复杂繁琐、自动化程度不够高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有自动制浆系统的不足，提供一种新型的自动制浆系统，克服传统需要专门的控制室，占地面积大、对施工环境要求较高；送浆过程需要通过人工操作，送浆距离有限、效率低且浪费人力资源；只能实现自动制浆，不能实现自动送浆，采用转换阀实现制浆和送浆的转换，送浆距离不理想，同时，转换阀容易被水泥浆堵塞，送浆需人工操作，还需加装小型空压机辅助送浆，增加了产品成本，也未能完全自动化等缺点。 
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：自动制浆系统，它包括进料制浆装置和控制触摸屏，进料制浆装置包括多水泥储存罐、水泥送料机、外加剂储存罐、外加剂送料机、制浆搅拌机和水箱，制浆搅拌机包括一个水泥进口、一个外加剂进口和一个进水口，水泥储存罐的出口与水泥送料机的入口连接，水泥送料机的出口与制浆搅拌机的水泥进口连接，外加剂储存罐的出口与外加剂送料机的入口连接，外加剂送料机的出口与制浆搅拌机的外加剂进口连接，制浆搅拌机的进水口通过水管与水箱连接，水管上设有供水电磁阀；制浆搅拌机底部承重位置设有称重传感器，制浆搅拌机的制动端设有制浆搅拌电机，出口端设有水泥浆出浆电机；控制触摸屏内集成有控制系统，所述的控制系统包括微控制器、水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、制浆搅拌控制模块、出浆控制模块和传感接收模块，水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、出浆控制模块和传感接收模块分别与微控制器连接，水泥进料控制模块与水泥送料机的电机连接，外加剂进料控制模块与外加剂送料机的电机连接，进水控制模块与供水电磁阀连接，制浆搅拌控制模块和出浆控制模块分别与制浆搅拌电机和水泥浆出浆电机连接，传感接收模块与称重传感器连接。
本发明所述的外加剂存储罐为多腔存储罐，存储罐的每个腔存储一种外加剂。 
本发明所述的水泥送料机靠近制浆搅拌机的一端高于靠近水泥储存罐的一端；外加剂送料机靠近制浆搅拌机的一端高于靠近外加剂储存罐的一端。
自动制浆系统还设有自动和手动两种工作模式，当控制系统出现大的故障短期内无法维修时，选用手动模式进行制浆；自动制浆系统采用配套可替换的高性能元器件，包括继电器、接触器和传感器等，称重误差可控制在0.03%F.S以内，保证了系统的稳定性，降低了故障率。
本发明的有益效果是：采用触摸屏集成控制系统代替了传统的控制室电脑控制，减少了占地面积、便于维护，降低了对工作人员的要求也降低了对施工环境的要求；采用制送浆双泵装置代替传统的转换阀和空压机来实现自动制浆和送浆，降低了产品成本且具有送浆距离可达到50～70米和稳定性强的特点；同时采用多腔料罐一体化添加多种外加剂，无需分步添加，具有使用方便和自动化程度高的特点。 
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明控制系统的结构组成方框图
图中，1-水泥储存罐，2-水泥送料机，3-水泥浆出浆电机，4-制浆搅拌机，5-称重传感器，6-制浆搅拌电机，7-外加剂送料机，8-外加剂储存罐，9-供水电磁阀，10-水箱，11-控制触摸屏，12-水泥进口、13-外加剂进口、14-进水口。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：如图1所示，自动制浆系统，它包括进料制浆装置和控制触摸屏11，进料制浆装置包括水泥储存罐1、水泥送料机2、外加剂储存罐8、外加剂送料机7、制浆搅拌机4和水箱10，外加剂存储罐8为多腔存储罐，存储罐的每个腔存储一种外加剂，制浆搅拌机4包括一个水泥进口12、一个外加剂进口13和一个进水口14，水泥储存罐1的出口与水泥送料机2的入口连接，水泥送料机2的出口与制浆搅拌机4的水泥进口12连接，外加剂储存罐8的出口与外加剂送料机7的入口连接，外加剂送料机7的出口与制浆搅拌机4的外加剂进口13连接，水泥送料机2靠近制浆搅拌机4的一端高于靠近水泥储存罐1的一端，外加剂送料机7靠近制浆搅拌机4的一端高于靠近外加剂储存罐8的一端，制浆搅拌机4的进水口14通过水管与水箱10连接，水管上设有供水电磁阀9；制浆搅拌机4底部承重位置设有称重传感器5，制浆搅拌机4的制动端设有制浆搅拌电机6，出口端设有水泥浆出浆电机3。
如图2所示，控制触摸屏11内集成有控制系统，控制系统包括微控制器、水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、制浆搅拌控制模块、出浆控制模块和传感接收模块，水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、出浆控制模块和传感接收模块分别与微控制器连接。其中，水泥进料控制模块与水泥送料机2的电机连接，外加剂进料控制模块与外加剂送料机7的电机连接，进水控制模块与供水电磁阀9连接，制浆搅拌控制模块和出浆控制模块分别与制浆搅拌电机6和水泥浆出浆电机3连接，传感接收模块与称重传感器5连接。
本发明的工作过程如下：打开自动制浆系统电源，将原料水泥和外加剂分别加入水泥储存罐1和外加剂储存罐8内，将水注入水箱10中，在控制触摸屏11上输入需要的制浆量和水灰比后点击确认按钮，控制系统自动计算浆液中各组分的重量，制浆系统开始自动制浆。制浆步骤如下：打开水泥储存罐1的出口，水泥通过水泥储存罐1的出口流入水泥送料机2，水泥送料机2旋转将水泥送入制浆搅拌机4；打开外加剂储存罐8的出口，外加剂通过外加剂储存罐8的出口流入外加剂送料机7，外加剂送料机7旋转将外加剂送入制浆搅拌机4；同时，打开水箱10的出口，水通过水管流入制浆搅拌机4 ；控制系统发出指令，制浆搅拌电机6启动，制浆搅拌机4开始高速制浆，制浆搅拌机4底部的称重传感器5将传感到的制浆搅拌机4内水泥、外加剂和水的重量信息发送到控制系统的传感接收模块，控制系统通过供水电磁阀9控制加水速度和加水量，通过水泥送料机2的电机控制加入水泥的速度和量，通过外加剂送料机7的电机控制加入外加剂的速度和量；当制浆搅拌机4中的各组分达到所输入的总量和比份时，自动制浆系统停止加水泥、外加剂和水，制浆系统继续搅拌一定时间后制浆步骤结束。需要送浆时，启动水泥浆出浆电机4，将配制好的浆液输送到储浆桶或对外送浆装置中。完成制浆和送浆过程后，清洗自动制浆系统并关闭系统电源。

Claims (1)

1.自动制浆系统，它包括进料制浆装置和控制触摸屏（11），进料制浆装置包括水泥储存罐（1）、水泥送料机（2）、外加剂储存罐（8）、外加剂送料机（7）、制浆搅拌机（4）和水箱（10），制浆搅拌机（4）包括一个水泥进口（12）、一个外加剂进口（13）和一个进水口（14），水泥储存罐（1）的出口与水泥送料机（2）的入口连接，水泥送料机（2）的出口与制浆搅拌机（4）的水泥进口（12）连接，水泥送料机（2）靠近制浆搅拌机（4）的一端高于靠近水泥储存罐（1）的一端；外加剂送料机（7）靠近制浆搅拌机（4）的一端高于靠近外加剂储存罐（8）的一端，外加剂储存罐（8）的出口与外加剂送料机（7）的入口连接，外加剂存储罐（8）为多腔存储罐，存储罐的每个腔存储一种外加剂，外加剂送料机（7）的出口与制浆搅拌机（4）的外加剂进口（13）连接，制浆搅拌机（4）的进水口（14）通过水管与水箱（10）连接，水管上设有供水电磁阀（9）；制浆搅拌机（4）底部承重位置设有称重传感器（5），制浆搅拌机（4）的制动端设有制浆搅拌电机（6），出口端设有水泥浆出浆电机（3）；其特征在于：所述的控制触摸屏（11）内集成有控制系统，所述的控制系统包括微控制器、水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、制浆搅拌控制模块、出浆控制模块和传感接收模块，水泥进料控制模块、外加剂进料控制模块、进水控制模块、出浆控制模块和传感接收模块分别与微控制器连接，水泥进料控制模块与水泥送料机（2）的电机连接，外加剂进料控制模块与外加剂送料机（7）的电机连接，进水控制模块与供水电磁阀（9）连接，制浆搅拌控制模块和出浆控制模块分别与制浆搅拌电机（6）和水泥浆出浆电机（3）连接，传感接收模块与称重传感器（5）连接；
所述的自动制浆系统的使用方法：打开自动制浆系统电源，将原料水泥和外加剂分别加入水泥储存罐（1）和外加剂储存罐（8）内，将水注入水箱（10）中，在控制触摸屏（11）上输入需要的制浆量和水灰比后点击确认按钮，控制系统自动计算浆液中各组分的重量，制浆系统开始自动制浆，制浆步骤为：打开水泥储存罐（1）的出口，水泥通过水泥储存罐（1）的出口流入水泥送料机（2），水泥送料机（2）旋转将水泥送入制浆搅拌机（4）；打开外加剂储存罐（8）的出口，外加剂通过外加剂储存罐（8）的出口流入外加剂送料机（7），外加剂送料机（7）旋转将外加剂送入制浆搅拌机（4）；同时，打开水箱（10）的出口，水通过水管流入制浆搅拌机（4）；控制系统发出指令，制浆搅拌电机（6）启动，制浆搅拌机（4）开始高速制浆，制浆搅拌机（4）底部的称重传感器（5）将传感到的制浆搅拌机（4）内水泥、外加剂和水的重量信息发送到控制系统的传感接收模块，控制系统通过供水电磁阀（9）控制加水速度和加水量，通过水泥送料机（2）的电机控制加入水泥的速度和量，通过外加剂送料机（7）的电机控制加入外加剂的速度和量；当制浆搅拌机（4）中的各组分达到所输入的总量和比份时，自动制浆系统停止加水泥、外加剂和水，制浆系统继续搅拌一定时间后制浆步骤结束；需要送浆时，启动水泥浆出浆电机（4），将配制好的浆液输送到储浆桶或对外送浆装置中，完成制浆和送浆过程后，清洗自动制浆系统并关闭系统电源。
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