发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、运行可靠、节省能耗、节省经营费用,同时降低了物料的破损率、有效提高产品的质量的电解二氧化锰浓相气力输送设备。
本发明为实现上述目的采用的技术方案是:一种电解二氧化锰浓相气力输送设备,包括浓相气力输送装置及控制浓相气力输送装置工作的浓相气力输送控制系统,所述浓相气力输送装置包括原料仓、发送罐、掺混料仓、输送上罐、输送下罐及包装仓;原料仓和发送罐通过连接在原料仓下端和发送罐上端的发送罐下料阀相连,在原料仓靠下侧位置与发送罐靠上侧位置之间连接有发送罐泄压阀;发送罐和掺混料仓通过相互连接的发送线及混仓布袋除尘器相连,发送线一端与发送罐靠下端位置连接、另一端与混仓布袋除尘器连接,混仓布袋除尘器底端与掺混料仓的上端连接,在发送线靠发送罐一端还串联有并排设置的发送线输送阀及发送线气刀阀;掺混料仓和输送上罐通过连接在掺混料仓下端和输送上罐上端的输送上罐下料阀相连,在掺混料仓靠下侧位置与输送上罐靠上侧位置之间连接有输送上罐泄压阀,输送上罐和输送下罐通过连接在输送上罐下端和输送下罐上端的输送下罐隔离阀相连;在混仓布袋除尘器与输送下罐之间还连接有循环线,循环线靠输送下罐一端串联有并排设置的循环线输送阀及循环线气刀阀;输送下罐和包装仓通过相互连接的输送线及包装仓布袋除尘器相连,输送线一端与输送下罐靠下端位置连接、另一端与包装仓布袋除尘器连接,包装仓布袋除尘器底端与包装仓的上端连接,输送线靠输送下罐一端还串联有并排设置的输送线输送阀及输送线气刀阀;原料仓靠上侧位置设置有用以感应物料的原料仓上音叉,原料仓靠下侧位置分别设置有原料仓流化风阀和用以感应物料的原料仓下音叉;发送罐靠上侧位置设置有用以感应物料的发送罐上音叉,发送罐靠下侧位置分别设置有发送罐流化风阀和用以感应物料的发送罐下音叉;掺混料仓靠上侧位置设置有用以感应物料的混仓上音叉,掺混料仓靠下侧位置分别设置有混仓流化风阀和用以感应物料的混仓下音叉,掺混料仓上端还设置有混仓振动器;输送上罐靠上侧位置设置有用以感应物料的输送上罐上音叉,输送上罐靠下侧位置设置有输送上罐流化风阀;输送下罐靠上侧位置设置有用以感应物料的输送下罐上音叉,输送下罐靠下侧位置分别设置有输送下罐流化风阀和用以感应物料的输送下罐下音叉;包装仓靠下侧位置分别设置有包装仓流化风阀和用以感应物料的包装仓下音叉;所述浓相气力输送控制系统包括PLC控制器及与PLC控制器连接的上位机电脑,PLC控制器包括CPU模块及分别与CPU模块连接的触摸屏、以太网通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块;PLC控制器的以太网通讯模块与上位机电脑连接,数字量输入模块通过线路分别与原料仓上音叉、原料仓下音叉、发送罐上音叉、发送罐下音叉、混仓上音叉、混仓下音叉、输送上罐上音叉、输送下罐上音叉、输送下罐下音叉、包装仓下音叉、发送罐泄压阀、发送罐下料阀、发送线输送阀、输送上罐泄压阀、输送上罐下料阀、输送下罐隔离阀、循环线输送阀、输送线输送阀及包装设备相连接;数字量输出模块通过线路分别与原料仓流化风阀、发送罐泄压阀、发送罐下料阀、发送罐流化风阀、发送线输送阀、发送线气刀阀、混仓布袋除尘器、混仓振动器、混仓流化风阀、输送上罐泄压阀、输送上罐下料阀、输送上罐流化风阀、输送下罐隔离阀、输送下罐流化风阀、循环线输送阀、循环线气刀阀、输送线输送阀、输送线气刀阀、包装仓布袋除尘器、包装仓流化风阀相连接。
本发明的进一步技术方案是:所述掺混料仓下端连接有比掺混料仓的混仓仓体直径小的混仓锥体,混仓下音叉设置在混仓锥体一侧,混仓流化风阀包括设置在混仓仓体靠下侧的混仓仓体流化风阀及设置在混仓锥体靠下侧的混仓锥体流化风阀,混仓仓体流化风阀和混仓锥体流化风阀分别通过线路与数字量输出模块相连接,混仓仓体靠下侧还设置有混仓中音叉,混仓中音叉通过线路与数字量输入模块相连接。
在所述包装仓布袋除尘器一侧还连接有包装除尘引风阀,包装除尘引风阀通过管路连通包装设备;包装除尘引风阀还通过线路分别与数字量输入模块和数字量输出模块相连。
所述混仓振动器包括对称设置在掺混料仓上端两侧的混仓A组振动器和混仓B组振动器,混仓A组振动器和混仓B组振动器分别与数字量输出模块相连。
由于采用了上述方案,本发明与现有其它同类技术相比较具有如下有益效果:
1.本发明电解二氧化锰浓相气力输送设备浓相输送固气混合比最高可达60,稀相气力输送的固气比均在30以下,输送高度达30~40m,输送距离比较长,效率大幅提高,输送压缩空气压力低,废气排放量少;
2.采用静压输送,耗气量比传统方式少,输送等量的物料时消耗气量减少2/3以上;
3.物料输送速度低,对管道设备磨损小,可有效延长设备使用寿命,可使用普通钢管,运行噪音小;
5.物料在输送中破损小,在管子弯道处也不结垢,输送管道在转弯处也无需特种保护;
6.浓相气力输送控制系统的数字量输入模块与各装置连接直接采集数据,由CPU模块计算分析后通过数字量输出模块将控制信号直接发给各执行元件,通过以太网通讯模块将数据传输至上位机电脑,大大提高了浓相气力输送的自动化水平,减少了操作人员的数量,也减少了人员的误操作,提高了输送系统的可靠性;
7.现场工程师可以根据生产工艺的需要修改控制程序,维护人员的工作量大大减少。
下面结合附图和实施例对本发明电解二氧化锰浓相气力输送设备作进一步说明。
具体实施方式
如图1、2所示,本发明电解二氧化锰浓相气力输送设备,包括浓相气力输送装置及控制浓相气力输送装置工作的浓相气力输送控制系统。
如图1所示,所述浓相气力输送装置包括原料仓2、发送罐46、掺混料仓16、输送上罐22、输送下罐24及包装仓42;原料仓2和发送罐46通过连接在原料仓2下端和发送罐46上端的发送罐下料阀8相连,在原料仓2靠下侧位置与发送罐46靠上侧位置之间连接有发送罐泄压阀4;发送罐46和掺混料仓16通过相互连接的发送线12及混仓布袋除尘器14相连,发送线12一端与发送罐46靠下端位置连接、另一端与混仓布袋除尘器14连接,混仓布袋除尘器14底端与掺混料仓16的上端连接,在发送线12靠发送罐46一端还串联有并排设置的发送线输送阀9及发送线气刀阀10;掺混料仓16和输送上罐22通过连接在掺混料仓16下端和输送上罐22上端的输送上罐下料阀32相连,在掺混料仓16靠下侧位置与输送上罐22靠上侧位置之间连接有输送上罐泄压阀20,输送上罐22和输送下罐24通过连接在输送上罐22下端和输送下罐24上端的输送下罐隔离阀34相连;在混仓布袋除尘器14与输送下罐24之间还连接有循环线13,循环线13靠输送下罐24一端串联有并排设置的循环线输送阀26及循环线气刀阀25;输送下罐24和包装仓42通过相互连接的输送线38及包装仓布袋除尘器39相连,输送线38一端与输送下罐24靠下端位置连接、另一端与包装仓布袋除尘器39连接,包装仓布袋除尘器39底端与包装仓42的上端连接,输送线38靠输送下罐24一端还串联有并排设置的输送线输送阀35及输送线气刀阀36;原料仓2靠上侧位置设置有用以感应物料的原料仓上音叉1,原料仓2靠下侧位置分别设置有原料仓流化风阀7和用以感应物料的原料仓下音叉3;发送罐46靠上侧位置设置有用以感应物料的发送罐上音叉5,发送罐46靠下侧位置分别设置有发送罐流化风阀11和用以感应物料的发送罐下音叉6;掺混料仓16靠上侧位置设置有用以感应物料的混仓上音叉15,掺混料仓16靠下侧位置分别设置有混仓流化风阀和用以感应物料的混仓下音叉18,掺混料仓16上端还设置有混仓振动器;输送上罐22靠上侧位置设置有用以感应物料的输送上罐上音叉21,输送上罐22靠下侧位置设置有输送上罐流化风阀33;输送下罐24靠上侧位置设置有用以感应物料的输送下罐上音叉23,输送下罐24靠下侧位置分别设置有输送下罐流化风阀37和用以感应物料的输送下罐下音叉27;包装仓42靠下侧位置分别设置有包装仓流化风阀43和用以感应物料的包装仓下音叉40。
如图2所示,所述浓相气力输送控制系统包括PLC控制器45及与PLC控制器45连接的上位机电脑,PLC控制器45包括CPU模块及分别与CPU模块连接的触摸屏、以太网通讯模块、数字量输入模块、数字量输出模块;PLC控制器45的以太网通讯模块与上位机电脑连接。数字量输入模块通过线路分别与原料仓上音叉1、原料仓下音叉3、发送罐上音叉5、发送罐下音叉6、混仓上音叉15、混仓下音叉18、输送上罐上音叉21、输送下罐上音叉23、输送下罐下音叉27、包装仓下音叉40、发送罐泄压阀4、发送罐下料阀8、发送线输送阀9、输送上罐泄压阀20、输送上罐下料阀32、输送下罐隔离阀34、循环线输送阀26、输送线输送阀35及包装设备44相连接,即数字量输入模块通过线路分别与各信号采集点相连接。数字量输出模块通过线路分别与原料仓流化风阀7、发送罐泄压阀4、发送罐下料阀8、发送罐流化风阀11、发送线输送阀9、发送线气刀阀10、混仓布袋除尘器14、混仓振动器、混仓流化风阀、输送上罐泄压阀20、输送上罐下料阀32、输送上罐流化风阀33、输送下罐隔离阀34、输送下罐流化风阀37、循环线输送阀26、循环线气刀阀25、输送线输送阀35、输送线气刀阀36、包装仓布袋除尘器39、包装仓流化风阀43相连接,即数字量输出模块通过线路分别与各信号控制点相连接。数字量输入模块通过线路将与其连接的各音叉或阀等元件的相关信号采集点的信号传输给CPU模块分析计算, CPU模块分析计算后得到的控制信号通过数字量输出模块及线路将传输给与数字量输出模块连接的各执行元件的信号控制点。其中,原料仓上音叉1、原料仓下音叉3、发送罐上音叉5、发送罐下音叉6、混仓上音叉15、混仓下音叉18、输送上罐上音叉21、输送下罐上音叉23、输送下罐下音叉27、包装仓下音叉40均为音叉料位计,发送线输送阀9、循环线输送阀26、输送线输送阀35均为气动球阀,原料仓流化风阀7、发送线气刀阀10、混仓仓体流化风阀30、混仓锥体流化风阀31、输送上罐流化风阀33、输送下罐流化风阀37、循环线气刀阀25、输送线气刀阀36均为电磁阀。
在本实施例中,所述掺混料仓16下端连接有比掺混料仓16的混仓仓体直径小的混仓锥体19,混仓下音叉18设置在混仓锥体19一侧,混仓流化风阀包括设置在混仓仓体靠下侧的混仓仓体流化风阀30及设置在混仓锥体19靠下侧的混仓锥体流化风阀31,混仓仓体流化风阀30和混仓锥体流化风阀31分别通过线路与数字量输出模块相连接,混仓仓体靠下侧还设置有混仓中音叉17,混仓中音叉17通过线路与数字量输入模块相连接。在所述包装仓布袋除尘器39一侧还连接有包装除尘引风阀41,包装除尘引风阀41通过管路连通包装设备44;包装除尘引风阀41还通过线路分别与数字量输入模块和数字量输出模块相连。所述混仓振动器包括对称设置在掺混料仓16上端两侧的混仓A组振动器29和混仓B组振动28器,混仓A组振动器29和混仓B组振动28器分别与数字量输出模块相连。
同时,在本实施例中,所述数字量输入模块包括数字量输入模块Ⅰ及数字量输入模块Ⅱ,所述数字量输出模块包括数字量输出模块Ⅰ及数字量输出模块Ⅱ。数字量输入模块Ⅰ分别与原料仓上音叉1、原料仓下音叉3、发送罐上音叉5、发送罐下音叉6、混仓上音叉15、混仓中音叉17、混仓下音叉18、输送上罐上音叉21、输送下罐上音叉23、输送下罐下音叉27、包装仓下音叉40相连接;数字量输入模块Ⅱ分别与发送罐泄压阀4、发送罐下料阀8、发送线输送阀9、输送上罐泄压阀20、输送上罐下料阀32、输送下罐隔离阀34、循环线输送阀26、输送线输送阀35、包装设备44相连接;数字量输出模块Ⅰ分别与原料仓流化风阀7、发送罐流化风阀11、发送线气刀阀10、混仓仓体流化风阀30、混仓锥体流化风阀31、输送上罐泄压阀20、输送上罐流化风阀33、输送下罐流化风阀37、循环线气刀阀25、输送线气刀阀36、包装仓流化风阀43相连接;数字量输出模块Ⅱ分别与发送罐泄压阀4、发送罐下料阀8、发送线输送阀9、混仓布袋除尘器14、混仓A组振动器29、混仓B组振动28器、输送上罐下料阀32、输送下罐隔离阀34、循环线输送阀26、输送线输送阀35、包装仓布袋除尘器39、包装除尘引风阀41相连接。当然,数字量输入模块和数字量输出模块的数量主要取决于具体使用模块的通道数量、需要采集信号点数及需要信号控制的点数。
工作时,来自生产工序的待掺混成品物料送到原料仓2,控制系统启动原料仓流化风阀7和发送罐下料阀8,通过原料仓2下方的发送罐下料阀8进入发送罐46,在发送罐46内压力大于设定压力时CPU模块会控制发送罐泄压阀4开启而降低发送罐46内的压力。控制系统启动发送罐流化风阀11和发送线输送阀9,发送罐46通过发送线12以浓相气体输送方式将物料送至掺混料仓16,发送线气刀阀10可以防止发送线12堵塞。发送线12将物料送至混仓布袋除尘器14,在掺混料仓16入口处的混仓布袋除尘器14将料粉收入掺混料仓16内,同时将输送空气排入大气中,混仓A组振动器29和混仓B组振动28器可防止物料进入掺混料仓16时物料堵塞。被送至掺混料仓16内的物料通过依靠自身重力自流的方式,分别从仓内不同层面和径面汇聚于仓底部的混仓锥体19,再通过其下部的输送上罐22和输送下罐24以浓相气体输送方式将物料送出掺混料仓16,控制系统启动输送上罐下料阀32、混仓仓体流化风阀30、混仓锥体流化风阀31,物料由输送上罐下料阀32进入输送上罐22,在输送上罐22内压力大于设定压力时CPU模块会控制输送上罐泄压阀20开启而降低输送上罐内的压力,控制系统启动输送上罐流化风阀33和输送下罐隔离阀34时,输送上罐22将物料由输送下罐隔离阀34送至输送下罐24。当混仓布袋除尘器14与输送下罐24之间的循环线13打开时(即打开循环线输送阀26),物料被循环线13送回掺混料仓16内,就完成了第一次掺混,为了满足更高的混合标准,可进行第二次或第三次掺混,循环线气刀阀25可以防止循环线13堵塞。当循环过程结束后,停止循环操作(即关闭循环线输送阀26),控制系统启动输送下罐流化风阀37和输送线输送阀35,物料被输送下罐24以浓相气体输送方式由输送线38送至包装仓42,在包装仓42入口处的包装仓布袋除尘器39将料粉收入包装仓42内,同时将输送空气排入大气中,输送线气刀阀36可以防止输送线38堵塞。物料被送至包装仓42作为最终产品由包装设备44进行包装,控制系统启动包装仓流化风阀43,物料由包装仓42的两个出口进入包装设备44,包装设备44中的扬尘又可通过连接在包装设备44和包装仓布袋除尘器39间的包装除尘引风阀41反抽会到包装仓布袋除尘器39中。在工作过程中,浓相气力输送控制系统的数字量输入模块将各信号采集点的信号采集后传输给CPU模块,CPU模块经过分析计算后将控制信号通过数字量输出模块传输给各信号控制点。
浓相气力输送控制系统控制说明:1.在上位机电脑控制画面上用鼠标点击“发送线启动”按钮,系统按PLC控制器设定的启动程序自动运行;2. 在上位机电脑控制画面上用鼠标点击“发送线停止”按钮,系统按PLC控制器设定的停止程序自动停止。输送线运行程序如图3所示,输送线停止程序如图4所示。
一、过程工艺操作:
1、启动外围设备(空气压缩机),使其进入稳定工作状态
打开现场所有压缩空气手动截止阀,并将减压阀调至工艺参数指定位置。
2、控制系统操作
A.合上工控机电源,工控机启动完成后显示屏显示工艺流程画面;
B.合上PLC控制器的控制柜电源及混仓布袋除尘器、包装仓布袋除尘器、混仓A组振动器、混仓B组振动器电源;
C.通过显示器确认系统各点工作状态正常,调整并确认各点工艺参数,此时控制系统进入预工作状态。
3、发送线操作(在预工作状态下)
A.将发送线运行模式选择为“自动”,鼠标左键点击发送线“启动”按钮,系统按自动控制设定的程序向掺混料仓内投料;
B.点击“停止”按钮,系统按停车程序完成停车过程;
C.循环线和输送线的操作和发送线操作方式相同。
4、退出控制系统操作
A.停止所有工艺操作,使控制系统恢复到预工作状态;
B.点击“退出系统”按钮,使其退出工艺流程画面,关闭工控机操作系统;
C.关闭PLC控制器的控制柜电源及混仓布袋除尘器、包装仓布袋除尘器、混仓A组振动器、混仓B组振动器电源;
D. 关闭空气压缩机等外围设备。
二、工控机声音提示及显示屏显示:
1、声音提示
①一般告知:当音叉料位计检测有料时,将出现一个短音,用于提示操作人员对系统的运行进行正确的判断;
②故障告知:当气动球阀行程开关信号错乱或料位检测状态错乱时,即同一料仓上料位有料而下料位无料时都将发出长音告知操作人员对当前状态判断并作出相应处理,同时弹出故障对话框;
气动球阀故障判断如下:当发出打开或者关闭信号后:DN200球阀在8秒内检测不到正常信号;DN50和DN65球阀在5秒内检测不到正常信号;即视为故障。程序在故障时发出声音和文字报警,维持在当前运行位置,待故障解除后其声音和故障对话框自动隐去,程序继续往下运行;
③声音消除:一般告知声音没有声音消除功能,故障告知声音在短时间内无法消除故障时可通过点击画面上“消音”按钮消除声音。
2、显示屏显示
① 流程图显示:流程图显示画面用于显示即时工况和系统的启动/停止操作;
所有信号采集点和控制点在相应的设备或用电负载在工艺流程图上显示三种状态:工作、停止、故障。工作状态为绿色,停止状态为灰色,故障状态为红色。当音叉料位计检测到有料时,工艺流程图上相关位置将会显示绿色,而无料时显示为灰色。电磁阀负载工作状态无反馈信号时,其工作与停止将依照PLC控制器发出的工作指令为依据,工作与停止两种状态亦用两种颜色(绿色和灰色)加以区别;气动球阀的控制点也是一个电磁线圈,但是气动球阀的开启和闭合需要反馈信号进行确认,工作和停止两种状态亦用两种不同颜色(绿色和灰色)加以区分,故障时为红色;
② 参数设定:参数设定画面用于系统工艺参数的设定调节,如各仓流化风时间设置,气刀阀时间设置;
③ 事件记录:用于记录操作人员的运行操作事件,主机程序的开启和退出,系统的故障情况,每条输送线运行程序的开启和关闭;
手动:退出自动运行状态后,用于分别单独控制系统内各个控制点的开启和闭合,主要用于系统的单点调试。