CN106831274A - 油相加热系统及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油相加热系统及其控制系统，其中加热系统包括储油罐、电加热设备、输送泵以及用热设备，在所述储油罐上连接有膨胀管道，该膨胀管道还连接至所述输送泵，该输送泵还通过管道连接至电加热设备的进油口，所述电加热设备的出油口通过供油管道与所述用热设备的进油口相连，所述用热设备的出油口通过回油管道与所述输送泵连接。其显著效果是：采用电加热方式对油相熔蜡槽进行加热，使其中的复合油相熔化，相较于传统技术，更加清洁环保，且换热效率更高，自动化程度高，检修维护方便，实现了远程直接操控与监管；并有效的省去了运输成本，给生产企业带来了可观的成本控制。

Description

油相加热系统及其控制系统

技术领域

本发明涉及到乳化炸药生产设备技术领域，具体地说，是一种油相加热系统及其控制系统。

背景技术

乳化炸药是泛指一类用乳化技术制备的使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型(W/O)的乳胶状含水工业炸药。目前，乳化炸药以其优异的性能——良好的爆炸性能、生产相对安全、成品感度较低等——在世界范围内得到了广泛的应用。

一般而言，乳化炸药的油相可由复合乳化剂和复合乳化蜡组成。此类产品多是简单地将复合乳化剂与复合蜡熔化在一起再冷却成形，所得到的复合油相在冬天为固体，夏天则为半固体半糊状物。因此，冬天需较长时间对复合油相进行预熔化，而现有技术中，通常采用燃煤锅炉加热水只有，通过热水对复合油相进加热融化。

然而，采用燃煤锅炉会产生大量的污染物，不环保，且换热效率低；而且由于炸药厂家多位于偏远地区，燃煤运输成本高；而且，现有的加热系统不能实现智能控制和远程控制，自动化程度较低，不能实现无人值守，还不能进行故障自诊断，检修维护不方便。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种油相加热系统及其控制系统，该系统采用电加热方式，经济环保，换热效率更高，且能够实现智能化远程控制，自动化程度高，能够降低企业生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种油相加热系统，其关键在于：包括储油罐、电加热设备、输送泵以及用热设备，在所述储油罐上连接有膨胀管道，该膨胀管道还连接至所述输送泵，该输送泵还通过管道连接至电加热设备的进油口，所述电加热设备的出油口通过供油管道与所述用热设备的进油口相连，所述用热设备的出油口通过回油管道与所述输送泵连接。

进一步的技术方案是，在所述膨胀管道上设置有第一阀门，在所述供油管道的两端连接有第二阀门与第三阀门，且第二阀门靠近所述电加热设备设置，在所述回油管道的两端分别连接有第四阀门与第五阀门，且所述第四阀门靠近所述输送泵设置，所述膨胀管道与靠近第四阀门的回油管道相连接。

进一步的技术方案是，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门与第五阀门均采用电控阀门。

进一步的技术方案是，在所述电加热设备上安装有温度传感器，在所述供油管道上设置有第一压力传感器，在所述回油管道上连接有第二压力传感器，在所述输送泵与电加热设备之间的输油管道上设置有第三压力传感器。

进一步的技术方案是，所述温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器以及第三压力传感器将采集的数据均上传至控制设备，该控制设备的控制信号输出端组还分别与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门与第五阀门电性连接，所述控制设备还能够与手持移动终端进行信息交互。

进一步的技术方案是，在所述储油罐的顶端开设有加油口，所述储油罐的顶部还连接有排气管道，该排气管道用于排出供油管道内的气体，在该储油罐的中部连接有溢流管道，在所述储油罐的底部连接所述膨胀管道。

根据上述的油相加热系统的管路结构，本发明还提出了一种基于该油相加热系统的控制系统，该系统包括所述控制设备，该控制设备设有控制器以及连接在该控制器输入端组上的温度检测模块以及压力检测模块，所述温度检测模块用于获取所述温度传感器的检测数据，所述压力检测模块用于获取第一压力传感器、第二压力传感器与第三压力传感器的检测数据，所述控制器的输出端组与所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门以及输送泵电性连接，所述控制器上还连接有延时模块、报警模块与无线通讯模块，所述延时模块用于对电加热设备的工作状态进行延时控制，所述报警模块用于对系统各模块的异常情况进行声光报警，所述无线通讯模块用于实现控制器与手持移动终端之间的通讯，所述控制器还对用热设备的工作状态进行控制。

进一步的描述是，所述控制器上还连接有过载保护模块，该过载保护模块用于对系统电流进行过载监测，并在电流出现异常时，通过控制器发出报警指令至报警模块。

进一步的技术方案是，在所述控制器的输出端还连接有断电安全保护模块，该断电安全保护模块用于在停电后再次来电时，对整个系统进行停机保护。

更进一步的技术方案是，所述输送泵与电加热设备采用联锁控制，所述第四阀门、第五阀门与电加热设备、输送泵、用热设备采用联锁控制。

本发明的显著效果是：结构简单，易于实现，采用电加热方式对油相熔蜡槽进行加热，使其中的复合油相熔化，而且设置控制设备对系统生产运行实现了自动化控制，自动化程度高，且通过与手持移动终端进了通讯互联，可远程开机关机、预约开机关机以及数据与设备同步更新，实现了远程直接操控与监管；相较于传统技术，不仅更加清洁环保，且换热效率更高，并有效的省去了运输成本，自动化程度高，检修维护方便，给生产企业带来了可观的成本控制。

附图说明

图1是本发明的管路结构示意图；

图2是本发明的控制电路框图；

图3是操控截面的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种油相加热系统，包括储油罐1、电加热设备2、输送泵3以及用热设备4，在所述储油罐1上连接有膨胀管道5，该膨胀管道5还连接至所述输送泵3，该输送泵3还通过输油管道连接至电加热设备2的进油口，所述电加热设备2的出油口通过供油管道6与所述用热设备4的进油口相连，所述用热设备4的出油口通过回油管道7与所述输送泵3连接，且为了减小设备体积，所述输送泵3与电加热设备4一体设置；在所述膨胀管道5上设置有第一阀门8，在所述供油管道6的两端连接有第二阀门9与第三阀门10，且第二阀门9靠近所述电加热设备2设置，在所述回油管道7的两端分别连接有第四阀门11与第五阀门12，且所述第四阀门11靠近所述输送泵3设置，所述膨胀管道5与靠近第四阀门11的回油管道7相连接。

本例中，为了便于实现自动化控制，所述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11与第五阀门12均采用电控阀门。

上述的输送泵3将温度较低的导热油送到电加热设备2进行加热，加热后的高温导热油在经过供油管道6送至用热设备4，上述用热设备不仅用于对熔蜡槽内的复合油相进行加热融化，还保证其他生产设备的正常运行，经过用热设备4吸热降温后的导热油经过回油管道7，由输送泵3再次送入电加热设备2进行加热，若油路中的压力降低时，可控制第一阀门8打开，将储油罐1中的导热油经膨胀管道5送入回油管道7中，以提升系统管路压力；当管路中压力增加时，高温导热油会有烫伤工作人员和损坏设备等危险，因此可控制第一阀门8打开，将回油管道7中的导热油经膨胀管道5送入储油罐1中，使得管道内压力不会升高。

参见附图1，在所述电加热设备2上安装有温度传感器13，在所述供油管道6上设置有第一压力传感器14，在所述回油管道7上连接有第二压力传感器15，在所述输送泵3与电加热设备2之间的输油管道上设置有第三压力传感器16。

本例中，为了对上述设备进行集中管理控制，以实现生产过程的自动化，所述温度传感器13、第一压力传感器14、第二压力传感器15以及第三压力传感器16将采集的数据均上传至控制设备17，该控制设备17的控制信号输出端组还分别与所述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11与第五阀门12电性连接，所述控制设备17还能够与手持移动终端进行信息交互。

从图1中还可以看出，在所述储油罐1的顶端开设有加油口，所述储油罐1的顶部还连接有排气管道18，该排气管道18用于排出供油管道6内的气体，且该排气管道18连接于供油管道6的最高点，在所述排气管道18上连接有第六阀门20，且该第六阀门也接收控制设备17的控制，在该储油罐1的中部连接有溢流管道19，在所述储油罐1的底部连接所述膨胀管道5，在所述第四阀门11与输送泵3之间的回油管道7上还设置有排污管道21。

本例中，所述电加热设备2内分别设置有脉冲加热线圈、主加热线圈、基本加热线圈、辅助加热线圈。工作模式为：当检查到温度低于设定值40℃时，系统将4组加热线圈同时打开90KW；当检查到温度低于设定值30℃时，其中的辅助加热线圈断开；当检查到温度低于设定值20℃时，基本加热线圈断开；当检查到温度低于设定值10℃时，控制脉冲加热线圈开始脉冲方式加热；当检查到温度低于设定值5℃，主加热器断开，控制加热组调整脉冲频率和脉冲宽度来满足恒温要求。

通过上述的多组加热线圈，实现了根据导热油不同的温度采用不同的线圈组合进行层级加热，不仅增加了加热面积，而且使得导热油能够被加热的更均匀，对热能实现了更合理的分配，在相同耗能的情况下，有效地提高了换热效率。

如图2所示，根据上述的油相加热系统的管路结构，本系统还提出了一种基于该系统的控制系统，包括所述控制设备17，该控制设备17设有控制器以及连接在该控制器输入端组上的温度检测模块以及压力检测模块，所述温度检测模块用于获取所述温度传感器13的检测数据，所述压力检测模块用于获取第一压力传感器14、第二压力传感器15与第三压力传感器16的检测数据，所述控制器的输出端组与所述第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11、第五阀门12以及输送泵3电性连接，所述控制器上还连接有延时模块、报警模块与无线通讯模块，所述延时模块用于对电加热设备2的工作状态进行延时控制，所述报警模块用于对系统各模块的异常情况进行声光报警，所述无线通讯模块用于实现控制器与手持移动终端之间的通讯，所述控制器还对用热设备4的工作状态进行控制。

上述控制器根据温度检测器13以及第一压力传感器14、第二压力传感器15与第三压力传感器16的检测数据，对第一阀门8、第二阀门9、第三阀门10、第四阀门11、第五阀门12以及输送泵3进行控制。具体为：

当温度传感器13检测到电加热设备2输出的导热油温度达不到工艺需求时，控制电加热设备2对导热油加热升温；

当第一压力传感器14、第二压力传感器15或第三压力传感器16检测到管路中的压力降低时，控制器驱动第一阀门8打开，将储油罐1中的导热油送入回油管道7中，以提升系统管路压力；

当系统管路或用热设备4故障或管路堵塞，导致第一压力传感器14、第二压力传感器15或第三压力传感器16检测到管路中的压力增加时，高温导热油会有烫伤工作人员和损坏设备等危险，因此在监测的压力值超过设定值会断开输送泵3的电机电源，形成第一道保护，使得管道内压力不会升高。当上述的第一道保护还是不降压的情况下，控制器驱动第一阀门8打开，将管路中的导热油送入储油罐1，进一步降低管路中的压力；

而为了避免电加热设备2的加热线圈频繁开关，因此通过延时模块对电加热设备2进行延时控制，以便对设备进行保护；

另外，所述控制器通过无线通讯模块与手持移动终端通讯互联，因此远程控制系统方便快捷，主要功能有远程开机和关机；远程预约开机和关机；数据与设备同步更新；还可通过Internet实现全国漫游；并可通过开发的APP客户端直接进行操控与监管，其操控界面如图3所示。通过上述方式，不仅使得本系统根据智能化、人性化，而且可以对生产现场进行无人值守，同时可根据实时运行数据对各个部分进行控制，保证生产过程安全顺利的进行，对于民爆企业来说，生产人员的安全更有保证。

从图2中可以看出，所述控制器上还连接有过载保护模块，该过载保护模块用于对系统电流进行过载监测，当系统某一路故障电流小和大于报警设定值都会通过报警模块进行声光报警；当电流大于停机设定值时，则控制器发出指令控制全部设备停止工作；当系统电流运算和不为零也将报警，大于设定值停止供电。

如图2所示，在所述控制器的输出端还连接有断电安全保护模块，该断电安全保护模块用于在突然停电后再次来电且无人值守时，对整个系统进行停机保护。

从图2中还可以看出，所述输送泵3与电加热设备2采用联锁控制，即输送泵3的电机不工作时，整个系统将不在加热，防止超温超压；所述第四阀门11、第五阀门12与电加热设备2、输送泵3、用热设备4采用联锁控制，即第四阀门11与第五阀门12关闭时，由于管路中没有导热油循环，控制器发出指令控制电加热设备2、输送泵3、用热设备4停止工作，从而对油相加热系统进行保护。

Claims (10)

1.一种油相加热系统，其特征在于：包括储油罐(1)、电加热设备(2)、输送泵(3)以及用热设备(4)，在所述储油罐(1)上连接有膨胀管道(5)，该膨胀管道(5)还连接至所述输送泵(3)，该输送泵(3)还通过输油管道连接至电加热设备(2)的进油口，所述电加热设备(2)的出油口通过供油管道(6)与所述用热设备(4)的进油口相连，所述用热设备(4)的出油口通过回油管道(7)与所述输送泵(3)连接。

2.根据权利要求1所述的油相加热系统，其特征在于：在所述膨胀管道(5)上设置有第一阀门(8)，在所述供油管道(6)的两端连接有第二阀门(9)与第三阀门(10)，且第二阀门(9)靠近所述电加热设备(2)设置，在所述回油管道(7)的两端分别连接有第四阀门(11)与第五阀门(12)，且所述第四阀门(11)靠近所述输送泵(3)设置，所述膨胀管道(5)与靠近第四阀门(11)的回油管道(7)相连接。

3.根据权利要求2所述的油相加热系统，其特征在于：所述第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)与第五阀门(12)均采用电控阀门。

4.根据权利要求3所述的油相加热系统，其特征在于：在所述电加热设备(2)上安装有温度传感器(13)，在所述供油管道(6)上设置有第一压力传感器(14)，在所述回油管道(7)上连接有第二压力传感器(15)，在所述输送泵(3)与电加热设备(2)之间的输油管道上设置有第三压力传感器(16)。

5.根据权利要求4所述的油相加热系统，其特征在于：所述温度传感器(13)、第一压力传感器(14)、第二压力传感器(15)以及第三压力传感器(16)将采集的数据均上传至控制设备(17)，该控制设备(17)的控制信号输出端组还分别与所述第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)与第五阀门(12)电性连接，所述控制设备(17)还能够与手持移动终端进行信息交互。

6.根据权利要求1所述的油相加热系统，其特征在于：在所述储油罐(1)的顶端开设有加油口，所述储油罐(1)的顶部还连接有排气管道(18)，该排气管道(18)用于排出供油管道(6)内的气体，在该储油罐(1)的中部连接有溢流管道(19)，在所述储油罐(1)的底部连接所述膨胀管道(5)。

7.一种如权利要求5所述的油相加热系统的控制系统，其特征在于：包括所述控制设备(17)，该控制设备(17)设有控制器以及连接在该控制器输入端组上的温度检测模块以及压力检测模块，所述温度检测模块用于获取所述温度传感器(13)的检测数据，所述压力检测模块用于获取第一压力传感器(14)、第二压力传感器(15)与第三压力传感器(16)的检测数据，所述控制器的输出端组与所述第一阀门(8)、第二阀门(9)、第三阀门(10)、第四阀门(11)、第五阀门(12)以及输送泵(3)电性连接，所述控制器上还连接有延时模块、报警模块与无线通讯模块，所述延时模块用于对电加热设备(2)的工作状态进行延时控制，所述报警模块用于对系统各模块的异常情况进行声光报警，所述无线通讯模块用于实现控制器与手持移动终端之间的通讯，所述控制器还对用热设备(4)的工作状态进行控制。

8.根据权利要求7所述的油相加热系统的控制系统，其特征在于：所述控制器上还连接有过载保护模块，该过载保护模块用于对系统电流进行过载监测，并在电流出现异常时，通过控制器发出报警指令至报警模块。

9.根据权利要求7所述的油相加热系统的控制系统，其特征在于：在所述控制器的输出端还连接有断电安全保护模块，该断电安全保护模块用于在停电后再次来电时，对整个系统进行停机保护。

10.根据权利要求7或8或9所述的油相加热系统的控制系统，其特征在于：所述输送泵(3)与电加热设备(2)采用联锁控制，所述第四阀门(11)、第五阀门(12)与电加热设备(2)、输送泵(3)、用热设备(4)采用联锁控制。