CN103706790A - 真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法 - Google Patents

真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及真空脱脂烧结炉，公开了一种真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法，每一个加热温度设定值SV对应一个压力区间，PLC控制器根据捕集器内的压力值判断出此时需要加热温度设定值SV，PLC控制器根据加热温度设定值SV和捕集器外壁的实时温度值PV进行自动计算，再将计算结果输送到固态继电器，由固态继电器来控制加热丝电流的通断。本发明在负压脱脂初期时捕集器内的压力值较低，加热丝加热温度低，大多的粘结剂蒸气都能被捕捉到；当捕集器内的压力值较高时，说明凝固在捕集器内的粘结剂较多，容易造成捕集器堵塞，此时加热丝的加热温度增高，使凝固在捕集器内壁间隙处的粘结剂遇热液化流到集脂箱内，保证气流通畅。

Description

真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法
技术领域
本发明涉及真空脱脂烧结炉，尤其涉及了一种真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法。
背景技术
真空脱脂烧结炉在负压脱脂时，如图1所示，炉体9内设有保温材2，炉体9内压力值P1通过第一压力传感器3监测，发热体4工作加热，惰性保护载流气体充入管10上的球阀17打开，惰性保护载流气体通过惰性保护载流气体充入管10充入炉体9内，料箱5与脱脂管道6连接，料箱5内的压力值P2通过第二压力传感器15监测，滑阀泵7工作对料箱5进行抽气，使炉体9内压力P1大于料箱5内压力P2，促使气体单向流动，从而料箱5内产品中脱出的粘结剂蒸气随惰性保护载流气体流入脱脂管道6，部分气体碰到脱脂管道6内壁遇冷变为液体流入集脂箱8，没有变液体的气体继续流经集脂箱8到达捕集器1中。
如图2和图3所示，捕集器1中设有冷却水管11，冷却水在冷却水管11中循环。捕集器内还设有多层翅片12，翅片12焊接在冷却水管11外壁上，翅片12温度较低，且翅片12左右分层折弯，使气体的流向形成左右左右S形流向。粘结剂蒸气碰撞在翅片12、冷却水管11外壁及捕集器内壁上，遇冷变为液体，大部分液体凝固在捕集器中，小部份液体没有凝固从翅片12底部的方孔流出，再流入集脂箱8。捕集器外壁上缠有加热丝13，加热丝13根据设定温度加热，热量通过捕集器外壁传导到翅片12和冷却水管11外壁上，使翅片12折弯处与捕集器内壁间隙不会被凝固的粘结剂堵塞。
图1至图3中的箭头表示气体的流向。图3中的虚线表示凝固的粘结剂。
真空脱脂烧结炉在负压脱脂时，原控制加热丝13的设定温度在80℃～120℃之间，当设定好设定温度后，整个负压脱脂步骤的设定温度是同一个值，如设定温度为80℃，加热丝13的加热温度就控制在80℃，如果监测到捕集器外壁的温度为70℃，则加热丝13继续加热，直到监测捕集器外壁的温度达80℃才停止加热。其原理如图4所示。
SV为加热温度设定值，PV为捕集器外壁的实时温度值，PLC控制器根据SV与PV进行自动计算，并把计算结果传输给固态继电器，由固态继电器来控制加热丝13电流的通断，其中加热温度值SV为固定值。
但是这样的控制方法存在以下问题：
问题1：负压脱脂初期，加热丝加热温度高，捕集器内温度较高，捕集量少；
捕集器的捕集作用主要是靠翅片来捕捉，如果加热丝加热温度高，会使捕集器内壁温度高，从而使翅片温度高，粘结剂蒸气碰撞在温度较高的翅片上，不易凝固，所以捕集量少。特别是在负压脱脂初期，粘结剂蒸气很多，如果没有被捕捉，则粘结剂蒸气随惰性保护载流气体由滑阀泵抽出，流经其它管道，会造成管道堵塞。如果流入滑阀泵中，滑阀泵里的泵油会被污染，客户更换泵油的次数频率会增加，成本上升。
问题2：负压脱脂后期，捕集器易堵塞；
在负压脱脂后期，越来越多的粘结剂凝固在捕集器中，如果温度不升高，会使翅片折弯处与捕集器内壁间隙处堵塞，气体流通不畅，影响产品性能。
发明内容
本发明针对现有技术中因加热丝的加热温度固定，在负压脱脂初期捕集量少、在负压脱脂后期捕集器易堵塞的缺点，提供了一种可自动控制加热丝加热温度的真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法，包括以下步骤：
a.捕集器上设有第二压力传感器，第二压力传感器监测捕集器内压力P2，将P2从低到高划分为若干压力区间，设定与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器；
b.捕集器外壁上设有第二热电偶，第二热电偶监测捕集器外壁的实时温度值
PV，将实时温度值PV传输到PLC控制器；
c.PLC控制器根据P2调整加热温度设定值SV：当P2从某一个压力区间变换到另一个压力区间时，PLC控制器得出此时的加热温度设定值SV；
d.捕集器外壁上设有加热丝，PLC控制器根据实时温度值PV和此时的加热温度设定值SV控制固态继电器，固态继电器控制加热丝电流的通断：当实时温度值PV＜加热温度设定值SV时，加热丝电路闭合，加热丝进行加热；当实时温度值PV≥加热温度设定值SV时，加热丝电路断开，加热丝停止加热。
作为优选，将P2划分为7个压力区间：第一个压力区间为＜1.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为50℃，第二个压力区间为1.0～＜1.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为60℃，第三个压力区间为1.5～＜
2.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为70℃，第四个压力区间为2.0～＜2.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为80℃，第五个压力区间为2.5～＜3.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为85℃，第六个压力区间为3.0～＜3.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为90℃，第七个压力区间为3.5～＜4.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为95℃，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器。
本发明结合压力传感器，根据压力值来推测判定捕集器内粘结剂堵塞程度；设定好每一个压力区间的加热丝加热温度设定值SV，PLC控制器根据捕集器内的压力值来判断与该压力值所对应的加热温度设定值SV，PLC控制器根据加热温度设定值SV和监测到的捕集器外壁的实时温度值PV进行自动计算，并由固态继电器来控制加热丝的加热情况，凝固在捕集器内壁间隙处的粘结剂堵塞程度会影响捕集器内的压力，在负压脱脂初期，捕集器内的压力值较低，此时由固态继电器控制下的加热丝加热温度低，翅片的温度也较低，大多的粘结剂蒸气都能被捕捉到，防止粘结剂蒸气流经其他的管道造成管道堵塞或流到滑阀泵里污染泵油；当监测到的捕集器的压力值较高时，说明凝固在捕集器内的粘结剂较多，如果翅片折弯处与捕集器内壁间的间隙被粘结剂堵塞，会造成气流不通畅，此时加热丝的加热温度增高，使凝固在捕集器内壁间隙处的粘结剂遇热液化流到集脂箱内，保证气流通畅，避免对产品性能造成影响；整个过程可全自动控制，不需要人工操作。
附图说明
图1是真空脱脂烧结炉在负压脱脂时气体的流向结构图。
图2是捕集器的轴侧剖面图。
图3是图2的A部放大图。
图4是现有技术的捕集器温度控制方法原理图。
图5是本发明捕集器温度自动控制方法的原理图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中1—捕集器、2—保温材、3—第一压力传感器、4—发热体、5—料箱、6—脱脂管道、7—滑阀泵、8—集脂箱、9—炉体、10—惰性保护载流气体充入管、11—冷却水管、12—翅片、13—加热丝、14—第一热电偶、15—第二压力传感器、16—第二热电偶、17—球阀。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法，如图5所示，包括以下步骤：a.捕集器1上设有第二压力传感器15，第二压力传感器15监测捕集器1内压力P2，将P2从低到高划分为若干压力区间，设定与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器；
b.捕集器1外壁上设有第二热电偶16，第二热电偶16监测捕集器1外壁的实时温度值PV，将实时温度值PV传输到PLC控制器；
c.PLC控制器根据P2调整加热温度设定值SV：当P2从某一个压力区间变换到另一个压力区间时，PLC控制器得出此时的加热温度设定值SV；
d.捕集器1外壁上设有加热丝13，PLC控制器根据实时温度值PV和此时的加热温度设定值SV控制固态继电器，固态继电器控制加热丝13电流的通断：当实时温度值PV＜加热温度设定值SV时，加热丝13电路闭合，加热丝13进行加热；当实时温度值PV≥加热温度设定值SV时，加热丝13电路断开，加热丝13停止加热。
在本实施例中，将P2划分为7个压力区间：第一个压力区间为＜1.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为50℃，第二个压力区间为1.0～＜1.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为60℃，第三个压力区间为1.5～＜2.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为70℃，第四个压力区间为2.0～＜2.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为80℃，第五个压力区间为2.5～＜3.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为85℃，第六个压力区间为3.0～＜3.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为90℃，第七个压力区间为3.5～＜4.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为95℃，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器；每一个压力区间的划分及其所对应的加热丝13加热温度值SV见表1。
表1：每个压力区间所对应的加热温度设定值SV
压力区间（KPa） 加热温度设定值SV（℃）
＜1.0 50
1.0～＜1.5 60
1.5～＜2.0 70
2.0～＜2.5 80
2.5～＜3.0 85
3.0～＜3.5 90
3.5～＜4.0 95
PLC控制器根据P2调整加热温度设定值SV：当监测到捕集器1内的压力P2小于1.0KPa时，PLC控制器得出此时的加热温度设定值SV为50℃；PLC控制器根据监测到的实时温度值PV和此时的加热温度设定值SV控制固态继电器，固态继电器控制加热丝13电流的通断：当实时温度值PV＜加热温度设定值SV，加热丝13电路闭合，加热丝13进行加热，直到监测到的实时温度值PV为50℃，加热丝13停止加热；当实时温度值PV≥加热温度设定值SV，则加热丝13电路断开，加热丝13不工作。当监测到捕集器1内的压力P2为3.3KPa时，PLC控制器得出此时的加热温度设定值SV为90℃，第二热电偶16监测到的实时温度值PV为85℃，PLC控制器控制固态继电器，加热丝13电路闭合，加热丝13加热。
经实验得到，粘结剂的捕捉率达97%以上，特别是蜡基粘结剂的产品，其效果最为明显。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (2)

1.真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.捕集器（1）上设有第二压力传感器（15），第二压力传感器（15）监测捕集器（1）内压力P2，将P2从低到高划分为若干压力区间，设定与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器；
b.捕集器（1）外壁上设有第二热电偶（16），第二热电偶（16）监测捕集器（1）外壁的实时温度值PV，将实时温度值PV传输到PLC控制器；
c.PLC控制器根据P2调整加热温度设定值SV：当P2从某一个压力区间变换到另一个压力区间时，PLC控制器得出此时的加热温度设定值SV；
d.捕集器（1）外壁上设有加热丝（13），PLC控制器根据实时温度值PV和此时的加热温度设定值SV控制固态继电器，固态继电器控制加热丝（13）电流的通断：当实时温度值PV＜加热温度设定值SV时，加热丝（13）电路闭合，加热丝（13）进行加热；当实时温度值PV≥加热温度设定值SV时，加热丝（13）电路断开，加热丝（13）停止加热。
2.根据权利要求1所述的真空脱脂烧结炉捕集器的温度自动控制方法，其特征在于：将P2划分为7个压力区间：第一个压力区间为＜1.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为50℃，第二个压力区间为1.0～＜1.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为60℃，第三个压力区间为1.5～＜2.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为70℃，第四个压力区间为2.0～＜2.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为80℃，第五个压力区间为2.5～＜3.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为85℃，第六个压力区间为3.0～＜3.5KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为90℃，第七个压力区间为3.5～＜4.0KPa，在这个区间范围内的加热温度设定值SV为95℃，将划分后的压力区间及与每一个压力区间对应的加热温度设定值SV传送到PLC控制器。
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