CN102371621A - 一种纸面石膏板生产系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纸面石膏板生产系统，包括依次设置的原料准备段、挤压成型段、板材切割段、干燥段和成品检验入库段，所述干燥段进一步包括：1个以上箱体并排顺序设置，箱体内设置有微波管束，之间设置有微波抑制器；热风装置设置在箱体内，向纸面石膏板吹送热风；排湿装置设置在箱体之间顶部，抽吸湿热空气；热循环装置连接热风装置、排湿装置及微波管束，进行热循环；传送装置相互连接地设置在所有箱体中，传送纸面石膏板；控制模块包括设置单元、采集单元与调节单元。本发明可对石膏板的湿度及温度变化情况进行实时检测，并根据检测到的数据进行调节微波管束功率与热风装置强度。

Description

一种纸面石膏板生产系统

技术领域

本发明涉及一种石膏板的生产系统。

背景技术

目前，在纸面石膏板干燥处理中，已开始使用微波与热风的方法。但是，由于纸面石膏板具有多种不同规格，而目前的纸面石膏板干燥处理装置不能根据不同纸面石膏板产品情况进行控制，导致薄的纸面石膏板过热变形，而厚的纸面石膏板有干燥不到位，严重影响干燥工艺质量。有些厂家干脆只使用该装置干燥一个品种的纸面石膏板，造成极大浪费。另外，由于纸面石膏板产品在干燥过程中，无法对干燥强度进行调节，无法根据实际需要调节微波与热风强度，造成能源极大浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可根据不同纸面石膏板进行智能调节干燥过程的纸面石膏板生产系统。

为了解决上述问题，本发明提供的一种纸面石膏板生产系统，包括依次设置的原料准备段、挤压成型段、板材切割段、干燥段和成品检验入库段，所述干燥段进一步包括：

箱体，所述箱体数量为1个以上，并排顺序设置，所述箱体内设置有用于干燥纸面石膏板的微波管束，所述两个箱体之间设置有微波抑制器；

热风装置，所述热风装置设置在所述箱体内，向纸面石膏板吹送热风；

排湿装置，所述排湿装置设置在所述箱体之间顶部，抽吸湿热空气；

热循环装置，所述热循环装置分别通过管道连接所述热风装置、排湿装置及微波管束，所述热循环装置接收所述排湿装置输送来的湿热空气，进行气水分离，并将热气输送到热风装置，将冷却水输送到微波管束；

传送装置，所述传送装置相互连接地设置在所有箱体中，将纸面石膏板在所有箱体中进行传送；

控制模块，所述控制模块包括设置单元、采集单元与调节单元，所述设置单元根据要干燥的纸面石膏板具体情况进行设置并发送到所述调节单元，所述采集单元采集箱体中纸面石膏板的湿度及温度参数并发送到所述调节单元，所述调节单元根据所述设置单元及采集单元发送来的信息参数进行判断后向所述微波管束及热风装置发送调节指令，控制所述微波管束及热风装置进行动作。

进一步，所述采集单元包括设置在所述箱体内靠近所述传送装置的湿度传感器与温度传感器。

进一步，所述调节单元包括：

读入子单元，所述读入子单元用于读取所述设置单元及采集单元发送来的信息参数，并根据参数性质分别发送到所述计算子单元及指令子单元；

调用子单元，所述调用子单元包括专家系统；

计算子单元，所述计算子单元接收所述读入子单元发送来的参数信息，并调用所述调用子单元相关参数，进行对比计算，将计算结果发送到所述指令子单元；

指令子单元，所述指令子单元接收所述读入子单元及计算子单元发送来的参数信息，并作出判断，向所述微波管束及热风装置发送控制指令，控制所述微波管束及热风装置动作。

进一步，所述调节单元还包括：

对比子单元，所述对比子单元接收所述读入子单元发送来的数据，与存储子单元中数据进行对比，在所述存储子单元中存在该数据时，向所述存储子单元发送调用指令，在所述存储子单元中不存在该数据时，将该数据分别发送到所述计算子单元与存储子单元；

存储子单元，所述存储子单元接收所述对比子单元发送来的数据，并以所述数据为序列标记存储所述计算子单元发送来的相应计算结果，所述存储子单元接收所述对比子单元发送来的调用指令，并根据该指令调用相应计算结果，将该计算结果发送到所述指令子单元。

进一步，所述设置单元包括便于输入操作的可视输入子单元。

进一步，所述设置单元还包括：

状态显示子单元，所述状态显示子单元接收所述可视输入子单元发送来的设置信息、所述采集单元发送来的数据及所述指令子单元发送来的输出指令进行显示，并发送到所述报警子单元；

报警子单元，所述报警子单元对所述状态显示子单元发送来的信息进行判断，判断该信息为异常情况时进行报警。

本发明具有如下优点：

1、本发明采用控制模块，可对纸面石膏板的湿度及温度变化情况进行实时检测，并根据检测到的数据进行调节微波管束功率与热风装置强度，节约能源、提高效率并极大提高了纸面石膏板的质量。

2、本发明中的控制模块简单、可靠，采用设置单元与调用子单元，可根据不同个体进行不同干燥强度的调节控制，实现个性化干燥，实现自动检测并自动控制，可靠性很高。

3、本发明还可根据设置单元人工输入指令，控制微波管束与热风装置分别单独动作，可在其中一种干燥装置发生故障进行维修时不耽误生产，从而极大提高了生产效率。

4、本发明采用专家系统，并设置干燥速度及功率变化方法，使得本发明可最大限度节约能源，优化纸面石膏板干燥质量，另外采用存储子单元，可减少控制模块的计算，提高运行速度。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1示出了本发明一种智能热风微波纸面石膏板干燥系统结构示意图；

图2示出了本发明一种智能热风微波纸面石膏板干燥系统控制原理示意图；

图3示出了本发明一种智能热风微波纸面石膏板干燥系统微波管束干燥系数调用状态示意图；

图4示出了本发明一种智能热风微波纸面石膏板干燥系统热风装置干燥系数调用状态示意图；

图5示出了本发明一种智能热风微波纸面石膏板干燥系统微波管束干燥速度优化示意图。

具体实施方式

本发明的工作原理：纸面石膏板是多孔性的，所含的水分有化学结合水、吸附水和自由水。其中化学结合水又称为结晶水，吸附水和自由水又称为物理水，纸面石膏板干燥就是排除自由水和吸附水的过程。循环热空气与石膏板材之间主要采用对流换热的形式，使板材升温，蒸发出多余的水分；微波是一种电磁波，可产生高频电磁场。在电磁场作用下，极性分子(水分子)从原来的随机分布状态转向依照电场的极性排列取向，在高频电磁场作用下造成分子的运动和相互摩擦从而产生能量使石膏板迅速升温，达到干燥的目的，两者干燥方式形成优势互补，缩短干燥时间，蒸发出的水分通过循环热风排出，提高干燥质量。

本发明包括依次设置的原料准备段、挤压成型段、板材切割段、干燥段和成品检验入库段，其中，原料准备段、挤压成型段、板材切割段和成品检验入库段采用现有的结构，干燥段如图1、图2所示，具体包括箱体1、热风装置2、排湿装置3、热循环装置4、传送装置5及控制模块6。

箱体1数量为1个以上，并排顺序设置。箱体1内顶端设有均布微波管束11，微波管束11由内部磁控装置控制，在使用过程中，通过循环冷却水冷却磁控装置以增加其使用寿命。箱体1四周采用铝和铜作为干燥窑的壁材料。箱体1进口和出口以及各个箱体1连接处均设置有微波抑制器12。

热风装置2设置在箱体1的两侧，包括风机、除尘器、换热器。工作时高炉烟气经过除尘和换热器通过风机吹入箱体1对纸面石膏板7进行干燥。

排湿装置3设置在箱体1之间顶部，与热循环装置4的管道相连，抽吸湿热空气。排湿装置3排出的高温蒸汽一部分排到空气中，一部分进入热循环装置4，利用余热干燥纸面石膏板7，循环利用。

热循环装置4分别通过管道连接热风装置2、排湿装置3及微波管束11，热循环装置4接收排湿装置3输送来的湿热空气，进行气水分离，并将热气输送到热风装置2，将冷却水输送到微波管束11。

传送装置5多层平行设置在所有箱体1中部，每层传送装置5相互连接。传送装置5将纸面石膏板7在所有箱体1中进行传送，实现连续化生产。

控制模块6包括设置单元61、采集单元62与调节单元63，设置单元61根据要干燥的纸面石膏板7具体情况进行设置并发送到调节单元63，采集单元62采集箱体1中纸面石膏板7的湿度及温度参数并发送到调节单元63，调节单元63根据设置单元61及采集单元62发送来的信息参数进行判断后向微波管束11及热风装置2发送调节指令，控制微波管束11及热风装置2进行动作。

本发明采用控制模块6，可对纸面石膏板7的湿度及温度变化情况进行实时检测，并根据检测到的数据进行调节微波管束11功率与热风装置2强度，节约能源、提高效率并极大提高了纸面石膏板7的质量。

采集单元62包括设置在箱体1内靠近传送装置5的湿度传感器621与温度传感器622。该湿度传感器621与温度传感器622数量为多个，间隔分布，用于实时检测在传送装置5上传输的纸面石膏板7的状态。

调节单元63包括读入子单元631、调用子单元632、计算子单元633及指令子单元634。其中：

读入子单元631用于读取设置单元61及采集单元62发送来的信息参数，并根据参数性质分别发送到计算子单元633及指令子单元634。

调用子单元632包括专家系统，根据不同纸面石膏板7产品的具体情况及干燥过程中参数变化预先输入不同设定，以便随时调用。

计算子单元633接收读入子单元631发送来的参数信息，并调用该调用子单元633相关参数，进行对比计算，将计算结果发送到指令子单元634。

指令子单元634接收读入子单元631及计算子单元633发送来的参数信息，并作出判断，向微波管束11及热风装置2发送控制指令，控制微波管束11及热风装置2动作。

如图3、图4所示，专家系统中根据不同温度、湿度状态设置不同微波管束干燥系数及热风装置干燥系数。计算子单元633根据采集单元62发送来的不同温度、湿度调用对应的微波管束干燥系数及热风装置干燥系数。另外，专家系统中还包括优化后的纸面石膏板7干燥速度变化情况，如图5所示。计算子单元633根据不同干燥时间(即干燥进程)调用不同的干燥速度。微波管束干燥系数、微波管束11功率、热风装置干燥系数、热风装置2功率及干燥速度应满足下面公式：

KW+JP＝V

其中：K：微波管束干燥系数；

W：微波管束功率；

J：热风装置干燥系数；

P：热风装置功率；

V：干燥速度。

另外，还应满足微波管束11功率与热风装置2功率之和最小，从而同时达到优化纸面石膏板7干燥质量与节约能源的两种目的。

为了降低微波管束11与热风装置2功率调节频率，需根据纸面石膏板7质量要求情况适当调整调节单元63的调节频率，以将对微波管束11与热风装置2的影响降低到最小。

另外，调节单元63还包括对比子单元635与存储子单元636。其中：

对比子单元635接收读入子单元631发送来的数据，与存储子单元636中数据进行对比，在存储子单元636中存在该数据时，向存储子单元636发送调用指令，在存储子单元636中不存在该数据时，将该数据分别发送到计算子单元633与存储子单元636。

存储子单元636接收对比子单元635发送来的数据，并以该数据为序列标记存储计算子单元633发送来的相应计算结果，存储子单元636接收对比子单元635发送来的调用指令，并根据该指令调用相应计算结果，将该计算结果发送到指令子单元634。

存储子单元635增加记忆功能，避免同样产品进行重复计算，降低了计算子单元633的工作强度，减少计算频率，从而提高了控制模块控制速度，并提高控制模块使用可靠性。

本发明中，设置单元61包括便于输入操作的可视输入子单元611。采用该可视输入子单元611便于人机交互及可视化操作。

设置单元61还包括状态显示子单元612及报警子单元613。其中：

状态显示子单元612接收可视输入子单元611发送来的设置信息、采集单元发送来的数据及指令子单元634发送来的输出指令进行显示，并发送到报警子单元613。可使用液晶显示器进行显示，该状态显示子单元612可方便操作者监测纸面石膏板7的干燥状态。

报警子单元613对状态显示子单元612发送来的信息进行判断，判断该信息为异常情况时进行报警。报警子单元613内包括有异常状态判断功能，可通过声音进行报警，以对异常状态进行实时监测，并可对纸面石膏板7干燥异常进行及时纠正。

本发明中的控制模块6简单、可靠，采用设置单元61与调用子单元632，可根据不同个体进行不同干燥强度的调节控制，实现个性化干燥，实现自动检测并自动控制，可靠性很高。

本发明在对纸面石膏板7进行干燥时，首先将预加工纸面石膏板板7的厚度信息通过可视输入子单元611输入控制模块6，控制模块6能自动调出该板材厚度(9.5毫米、12毫米、15毫米、18毫米、21毫米和25毫米)条件下的干燥工艺曲线及控制参数进行干燥处理。然后，在干燥过程中，全程监测温度传感器622测得的箱体1内不同位置段纸面石膏板7表面温度以及湿度传感器621测得箱体1内的湿度情况，自动调节微波管束11功率及风机转数，进而实现了对纸面石膏板7的智能干燥。

本发明能够实现微波阶梯式间歇干燥，根据纸面石膏板7含水率的递减方向，控制模块6分配微波功率分别为10∶2∶1以适应纸面石膏板7含水率变化，并且微波采用间歇式控制。

本发明能够实现微波控制与热风装置2联动。在纸面石膏板7质量要求一般时的具体实施例为：纸面石膏板7含水率大于10％时，以微波干燥为主采用间歇式控制25min/h，热风干燥为辅，控制模块6通过湿度传感器621信息反馈，调整进风量和风机转数；纸面石膏板7含水率小于10％采用间歇式微波控制5min/h，控制模块6通过温度传感器622信息反馈，分配热风循环余热量，利用余热进行干燥。

本发明还可根据设置单元61人工输入指令，控制微波管束11与热风装置2分别单独动作，可在其中一种干燥装置发生故障进行维修时不耽误生产，从而极大提高了生产效率，不影响连续化生产。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种纸面石膏板生产系统，包括依次设置的原料准备段、挤压成型段、板材切割段、干燥段和成品检验入库段，其特征在于，所述干燥段进一步包括：

箱体(1)，所述箱体(1)数量为1个以上，并排顺序设置，所述箱体(1)内设置有用于干燥纸面石膏板(7)的微波管束(11)，所述两个箱体(1)之间设置有微波抑制器(12)；

热风装置(2)，所述热风装置(2)设置在所述箱体(1)内，向纸面石膏板(7)吹送热风；

排湿装置(3)，所述排湿装置(3)设置在所述箱体(1)之间顶部，抽吸湿热空气；

热循环装置(4)，所述热循环装置(4)分别通过管道连接所述热风装置(2)、排湿装置(3)及微波管束(11)，所述热循环装置(4)接收所述排湿装置(3)输送来的湿热空气，进行气水分离，并将热气输送到热风装置(2)，将冷却水输送到微波管束(11)；

传送装置(5)，所述传送装置(5)相互连接地设置在所有箱体(1)中，将纸面石膏板(7)在所有箱体(1)中进行传送；

控制模块(6)，所述控制模块(6)包括设置单元(61)、采集单元(62)与调节单元(63)，所述设置单元(61)根据要干燥的纸面石膏板(7)具体情况进行设置并发送到所述调节单元(63)，所述采集单元(62)采集箱体(1)中纸面石膏板(7)的湿度及温度参数并发送到所述调节单元(63)，所述调节单元(63)根据所述设置单元(61)及采集单元(62)发送来的信息参数进行判断后向所述微波管束(11)及热风装置(2)发送调节指令，控制所述微波管束(11)及热风装置(2)进行动作。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述采集单元(62)包括设置在所述箱体(1)内靠近所述传送装置(5)的湿度传感器(621)与温度传感器(622)。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述调节单元(63)包括：

读入子单元(631)，所述读入子单元(631)用于读取所述设置单元(61)及采集单元(62)发送来的信息参数，并根据参数性质分别发送到计算子单元(633)及指令子单元(634)；

调用子单元(632)，所述调用子单元(632)包括专家系统；

计算子单元(633)，所述计算子单元(633)接收所述读入子单元(631)发送来的参数信息，并调用所述调用子单元(632)相关参数，进行对比计算，将计算结果发送到所述指令子单元(634)；

指令子单元(634)，所述指令子单元(634)接收所述读入子单元(631)及计算子单元(633)发送来的参数信息，并作出判断，向所述微波管束(11)及热风装置(2)发送控制指令，控制所述微波管束(11)及热风装置(2)动作。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于：所述调节单元(63)还包括：

对比子单元(635)，所述对比子单元(635)接收所述读入子单元(631)发送来的数据，与存储子单元(636)中数据进行对比，在所述存储子单元(636)中存在该数据时，向所述存储子单元(636)发送调用指令，在所述存储子单元(636)中不存在该数据时，将该数据分别发送到所述计算子单元(633)与存储子单元(636)；

存储子单元(636)，所述存储子单元(636)接收所述对比子单元(635)发送来的数据，并以所述数据为序列标记存储所述计算子单元(633)发送来的相应计算结果，所述存储子单元(636)接收所述对比子单元(635)发送来的调用指令，并根据该指令调用相应计算结果，将该计算结果发送到所述指令子单元(634)。

5.如权利要求4所述的智能热风微波纸面石膏板干燥系统，其特征在于：所述设置单元(61)包括便于输入操作的可视输入子单元(611)。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于：所述设置单元(61)还包括：

状态显示子单元(612)，所述状态显示子单元(612)接收所述可视输入子单元(611)发送来的设置信息、所述采集单元发送来的数据及所述指令子单元(634)发送来的输出指令进行显示，并发送到所述报警子单元(613)；

报警子单元(613)，所述报警子单元(613)对所述状态显示子单元(612)发送来的信息进行判断，判断该信息为异常情况时进行报警。

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