CN105777456B - 高温乳化炸药冷却物料管系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温乳化炸药冷却物料管系统，包括乳胶泵、传输管、出料管、混合器、冷却系统、PLC控制电路系统和冷却物料管系，冷却物料管系设置于混合器与出料管之间,PLC控制电路系统包括PLC控制电路、温度传感器和压力传感器，压力传感器设置于乳胶泵的输出端，温度传感器设置于出料管内，PLC控制电路分别与压力传感器、温度传感器、乳胶泵和冷却系统电连接。本发明结构简单、设计合理、造价低廉，可以对整个乳化炸药的制作流程精确控制，采用了化学冷剂，能快速冷却乳化炸药，冷却效果良好，缩短建造冷却水池长度，减少了大量资金的投入，同时循环使用化学冷剂，不会造成污染，还能够对直径超过60mm的乳化炸药柱产生作用。

Description

高温乳化炸药冷却物料管系统

技术领域

本发明涉及一种冷却装置，特别是涉及一种高温乳化炸药冷却物料管系统。

背景技术

目前国内民爆行业广泛采用高温敏化技术的乳化炸药生产线，即制乳工序生产的乳胶基质不需降温，直接敏化装药，再对塑膜包装的药卷进行冷却降温。在此过程中，乳胶基质温度通常在90℃左右，此时的乳胶基质粘稠度低、流散性相对较好，从而有利于泵送的安全性提升和化学敏化的混合分散，过程的连续性和自动化程度有一定程度的提高，也降低了工房内的设备在线存药量。但敏化后直接进行装药，因考虑控制化学发泡速度、增加基质“固泡”能力、提高储存安全性以及现场使用效果，需对装出的药卷进行冷却，需配套建设一定规模的冷却水池，用于对药卷进行降温。

这种工艺存在以下缺点：

1、药卷温度不能很好控制，尤其药芯位置，给化学发泡控制带来难度，影响发泡速率、发泡效果和固泡效果，最终影响产品质量。

2、为了满足工艺和包装需求，装药后需要建设长度≥100m左右的冷却水槽或者冷却水池，造成生产线建设工期长、投资高等问题。

3、水池冷却水因含氮高不利于废水处理给环境带来极大的影响，增加了生产单位的环保压力和环保投资。

4、在生产Φ60mm以上的大药卷时，即使通过冷却水槽或者冷却水池冷却，也不能使药卷中心温度降低，困扰企业。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种高温乳化炸药冷却物料管系统。

本发明技术方案如下：一种高温乳化炸药冷却物料管系统，包括乳胶泵、传输管、出料管和混合器，还包括冷却系统、PLC控制电路系统和冷却物料管系，所述冷却物料管系设置于混合器与出料管之间，该冷却物料管系包括外层管、中层管和内层管，所述内层管套设于中层管内，所述中层管套设于外层管内，在所述外层管与中层管之间形成冷却液循环腔，而中层管与内层管之间形成物料流经腔，所述物料流经腔的前端口与混合器的出口连通，物料流经腔的后端口通过电动三通阀与出料管连通；在所述外层管的后端设置第一进液口，前端设置第一出液口，所述第一进液口通过第一冷却液输送管与冷却系统的第一出口端连接，第一出液口通过第二冷却液输送管与冷却系统的第一进口端连接，所述内层管的后端设置第二进液口，第二进液口位于第一进液口的旁边，第二进液口伸出外层管，且第二进液口通过第三冷却液输送管与冷却系统的第二出口端连接，在内层管的前端设有第二出液口，第二出液口位于第一出液口的旁边，第二出液口也伸出外层管，并且第二出液口通过第四冷却液输送管与冷却系统的第二进口端连接；所述PLC控制电路系统包括PLC控制电路、温度传感器和压力传感器，所述压力传感器设置于所述乳胶泵的输出端，所述温度传感器设置于所述出料管内，所述PLC控制电路分别与所述压力传感器、温度传感器、乳胶泵和冷却系统电连接。

采用以上技术方案，乳胶泵将乳胶基质通过传输管泵入到混合器中，然后在混合器中混合好的乳化炸药进入到冷却物料管系中由冷却系统进行冷却。待冷却的乳化炸药以流动的方式被灌入物料流经腔，然后通过第一进液口和第二进液口将化学冷剂通入到冷却液循环腔，让化学冷剂从第一出液口和第二出液口流出，化学冷剂在冷却液循环腔内流动且要保持和乳化炸药的流动方向相反以保证良好的冷却效果。在乳胶泵的输出端设置压力传感器用于检测乳胶泵的输出乳胶基质的压力，在出料管上设置的温度传感器用于检测经冷却后的乳化炸药的温度，压力信号和温度信号均传递给PLC控制电路上的PLC控制器，同时PLC控制器还控制乳胶泵和冷却系统的工作与停止，来达到由PLC控制器统一调控整个流程的目的。

本发明采用了化学冷剂，能快速冷却乳化炸药，不用建造大容量的冷却水池，减少了大量资金的投入，同时循环使用化学冷剂，不会造成污染，还能够对直径超过60mm的乳化炸药柱产生作用。

为了使得冷却管系和其他部件连接更加稳定牢固，所述外层管和中层管的对应端平齐，并固定在法兰盘上，所述冷却物料管系通过所述法兰盘与所述混合器连接,在连接处设置有垫圈，所述冷却物料管系通过法兰盘与电动三通阀连接，且在连接处设置有垫圈。

乳胶基质经冷却温度降低，粘度变大，为了防止物料流经腔的堵塞，在所述物料流经腔的腔壁上涂覆有聚四氟乙烯涂料层。

为了防止化学冷剂热量散失和保证安全，所述外层管的外面包裹有绝热保温层。

为了使得内层管和中层管之间形成稳定的腔室，外层管、中层管和内层管三者的轴心线在一条直线上，在内层管前、后部的外围均设有四个按圆周均匀分布的支撑块，各支撑块的一端与内层管的外壁焊接，支撑块的另一端与中层管的内壁焊接。

为了选择最适宜的材料，所述外层管为直径102mm、壁厚2.5mm的不锈钢管，所述中层管为直径76mm、壁厚2mm的不锈钢管，内层管为直径30mm、壁厚2mm的不锈钢管。

为了更加良好地控制冷却系统内化学冷剂的流量，同时保证冷却系统中推动化学冷剂循环流动的动力强劲，所述冷却系统的动力采用中低温螺杆冷剂机组，所述中低温螺杆冷剂机组与所述PLC控制电路电连接。

为了使化学冷剂在循环流动的工作中状态良好，且为了保证安全，所述第一冷却液输送管、第二冷却液输送管、第三冷却液输送管和第四冷却液输送管均为高强度绝热不锈钢波纹管。

有益效果：本发明结构简单、设计合理、造价低廉，可以对整个乳化炸药的制作流程精确控制，采用了化学冷剂，能快速冷却乳化炸药，冷却效果良好，减少建造冷却水池长度，减少了大量资金的投入，同时循环使用化学冷剂，不会造成污染，还能够对直径超过60mm的乳化炸药柱产生作用。

附图说明

图1是本实施方式中整个冷却装置的结构示意图。

图2是图1中A-A剖视图。

图3是本实施方式中的冷却物料管示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，包括乳胶泵5、传输管8、出料管9和混合器3，还包括冷却系统2、PLC控制电路系统和冷却物料管系1，冷却物料管系1设置于混合器3与出料管9之间。PLC控制电路系统包括PLC控制电路、温度传感器7和压力传感器4，压力传感器4设置于乳胶泵5的输出端，温度传感器7设置于出料管9内，PLC控制电路分别与压力传感器4、温度传感器7、乳胶泵5和冷却系统2电连接。冷却系统2的动力采用中低温螺杆冷剂机组，中低温螺杆冷剂机组与PLC控制电路电连接。第一冷却液输送管、第二冷却液输送管、第三冷却液输送管和第四冷却液输送管均为高强度绝热不锈钢波纹管2a。

如图1、图2和图3所示，该冷却物料管系1包括外层管1a、中层管1b和内层管1c，内层管1c套设于中层管1b内，中层管1b套设于外层管1a内，外层管1a的外面包裹有绝热保温层1f。外层管1a、中层管1b和内层管1c三者的轴心线在一条直线上，在内层管1c前、后部的外围均设有四个按圆周均匀分布的支撑块，各支撑块的一端与内层管1c的外壁焊接，支撑块的另一端与中层管1b的内壁焊接。外层管1a和中层管1b的对应端平齐，并固定在法兰盘1g上，所述冷却物料管系1通过所述法兰盘1g与所述混合器3连接,在连接处设置有垫圈，所述冷却物料管系1通过法兰盘1g’与电动三通阀6连接，且在连接处设置有垫圈。外层管1a为直径102mm、壁厚2.5mm的不锈钢管，中层管1b为直径76mm、壁厚2mm的不锈钢管，内层管1c为直径30mm、壁厚2mm的不锈钢管。在外层管1a与中层管1b之间形成冷却液循环腔，而中层管1b与内层管1c之间形成物料流经腔，在物料流经腔的腔壁上涂覆有聚四氟乙烯涂料层。物料流经腔的前端口与混合器3的出口连通，物料流经腔的后端口通过电动三通阀6与出料管9连通。

如图2和图3所示，在外层管1a的后端设置第一进液口1d，前端设置第一出液口1e，第一进液口1d通过第一冷却液输送管与冷却系统2的第一出口端连接，第一出液口1e通过第二冷却液输送管与冷却系统2的第一进口端连接，内层管1c的后端设置第二进液口1d’，第二进液口1d’位于第一进液口1d的旁边，第二进液口1d’伸出外层管1a，且第二进液口1d’通过第三冷却液输送管与冷却系统2的第二出口端连接，在内层管1c的前端设有第二出液口1e’，第二出液口1e’位于第一出液口1e的旁边，第二出液口1e’也伸出外层管1a，并且第二出液口1e’通过第四冷却液输送管与冷却系统2的第二进口端连接。

如图1、图2和图3所示，冷却物料管1后端的法兰盘1g与电动三通阀6连接，该法兰盘1g与电动三通阀6之间设置有密封垫圈。电动三通阀6还与出料管9连接，出料管9上设置有温度传感器7。冷却物料管1前端的法兰盘1g与混合器3连接，该法兰盘1g与混合器3之间同样设置有密封垫圈。同时，混合器3通过传输管8和乳胶泵5连接，乳胶泵5的输出端设置有压力传感器4。冷却物料管1的第一进液口1d、第一出液口1e、第二进液口1d’和第二出液口1e’均通过高强度绝热波纹管2a与低温冷却系统2连接，其保证化学冷剂和乳化炸药在冷却物料管1中的运动方向相反。

在本实施例中，压力传感器4通过工业以太网连入PLC对乳胶泵5进行压力监控，在PLC程序中并入安全连锁程序里，超压自动停机。温度传感器7通过工业以太网连入PLC对敏化冷却后的物料进行温度监控。温度传感器7检测温度，通过温度变送器把温度传给功能块进行A/D功能模块转换过程，变成数字量输送给PLC，通过PLC自带程序运算，通过D/A功能模块调整模拟量大小，根据程序设定控制低温冷却系统泵送冷却液速度，完成温度调节。为了防止干扰，在PLC的输入、输出摸块前、后都加装隔离变压器，同时加设了上限及故障报警装置。

在本实施例中，选用了两台冷却液泵，正常情况下，系统运行在变频调节状态，其上限运行频率为50HZ,下线运行频率为30HZ，当控制系统出问题时可以启动低温冷却系统自带控制回路使泵进入工频工作。在变频调节下，可以进行自动/手动切换，每次手动频率调节量为0.5HZ。自动控制调节频率时，采用温差控制，两台冷却液泵可以手动切换。

在具体实施过程中，经混合器敏化后的乳胶基质进入该冷却物料管1，低温冷却系统2开始工作，输入化学冷剂于冷却液循环腔，敏化发泡后的乳胶基质快速的通过物料流经腔，从而使乳胶基质快速冷却到60℃左右达到生产工艺要求，启动装药机前可通过电动三通阀6观察乳胶基质发泡效果。乳胶泵5后的压力传感器4和电动三通阀6后温度传感器7对物料进行实时监控保证物料压力和温度控制在工艺范围内和入网PLC保证生产安全。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高温乳化炸药冷却物料管系统，包括乳胶泵（5）、传输管（8）、出料管（9）和混合器（3），其特征在于：还包括冷却系统（2）、PLC控制电路系统和冷却物料管系（1），所述冷却物料管系（1）设置于混合器（3）与出料管（9）之间，该冷却物料管系（1）包括外层管（1a）、中层管（1b）和内层管（1c），所述内层管（1c）套设于中层管（1b）内，所述中层管（1b）套设于外层管（1a）内，在所述外层管（1a）与中层管（1b）之间形成冷却液循环腔，而中层管（1b）与内层管（1c）之间形成物料流经腔，所述物料流经腔的前端口与混合器（3）的出口连通，物料流经腔的后端口通过电动三通阀（6）与出料管（9）连通；

在所述外层管（1a）的后端设置第一进液口（1d），前端设置第一出液口（1e），所述第一进液口（1d）通过第一冷却液输送管与冷却系统（2）的第一出口端连接，第一出液口（1e）通过第二冷却液输送管与冷却系统（2）的第一进口端连接，所述内层管（1c）的后端设置第二进液口（1d’），第二进液口（1d’）位于第一进液口（1d）的旁边，第二进液口（1d’）伸出外层管（1a），且第二进液口（1d’）通过第三冷却液输送管与冷却系统（2）的第二出口端连接，在内层管（1c）的前端设有第二出液口（1e’），第二出液口（1e’）位于第一出液口（1e）的旁边，第二出液口（1e’）也伸出外层管（1a），并且第二出液口（1e’）通过第四冷却液输送管与冷却系统（2）的第二进口端连接；

所述PLC控制电路系统包括PLC控制电路、温度传感器（7）和压力传感器（4），所述压力传感器（4）设置于所述乳胶泵（5）的输出端，所述温度传感器（7）设置于所述出料管（9）内，所述PLC控制电路分别与所述压力传感器（4）、温度传感器（7）、乳胶泵（5）和冷却系统（2）电连接；

所述冷却循环液腔和所述内层管用于容纳化学冷剂，

所述外层管（1a）和中层管（1b）的对应端平齐，并固定在法兰盘（1g）上，所述冷却物料管系（1）通过所述法兰盘（1g）与所述混合器（3）连接,在连接处设置有垫圈，所述冷却物料管系（1）通过法兰盘（1g’）与电动三通阀（6）连接，且在连接处设置有垫圈。

2.如权利要求1所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：在所述物料流经腔的腔壁上涂覆有聚四氟乙烯涂料层。

3.如权利要求1所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：所述外层管（1a）的外面包裹有绝热保温层（1f）。

4.如权利要求1所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：外层管（1a）、中层管（1b）和内层管（1c）三者的轴心线在一条直线上，在内层管（1c）前、后部的外围均设有四个按圆周均匀分布的支撑块，各支撑块的一端与内层管（1c）的外壁焊接，支撑块的另一端与中层管（1b）的内壁焊接。

5.如权利要求1或2或3所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：所述外层管（1a）为直径102mm、壁厚2.5mm的不锈钢管，所述中层管（1b）为直径76mm、壁厚2mm的不锈钢管，内层管（1c）为直径30mm、壁厚2mm的不锈钢管。

6.如权利要求1所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：所述冷却系统（2）的动力采用中低温螺杆冷剂机组，所述中低温螺杆冷剂机组与所述PLC控制电路电连接。

7.如权利要求1所述的高温乳化炸药冷却物料管系统，其特征在于：所述第一冷却液输送管、第二冷却液输送管、第三冷却液输送管和第四冷却液输送管均为高强度绝热不锈钢波纹管（2a）。