CN107324638B - 一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置，包括：鼓泡器、压力变送器；所述鼓泡器包括白金鼓泡探头置于玻璃液内；所述压力变送器设置于所述鼓泡器气管(2)上，根据压力变送器压力大小控制窑炉进料机。本发明的自动控制方法根据鼓泡压力和充气压力的关系入手，且排除了炉内压力的影响，不受充气压的限制，精确的测得了液位的高低，且通过进料电机维持了液位，保证了玻璃纤维制品的品质；且本发明硬件配置简洁，故障率极低，持续性好、稳定性强、便于维修更换；设置手动调旋钮，保证了生产的安全性和可控性。

Description

一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置及其方法

技术领域

本发明涉及玻璃纤维窑炉自动控制领域，具体为一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置及其方法。

背景技术

目前，在玻璃纤维窑炉生产过程中，保证窑炉的液位稳定具有重要意义，它不仅在窑炉一定熔化能力限制下保证玻璃熔化品质，同时对窑炉热工参数的稳定性有利，这是因为进料量的多少直接波及窑炉内的温度。玻璃液位的稳定与否还直接影响进料机向成型机提供重量稳定的玻璃膏，从而影响了玻璃纤维制品的合格率。此外玻璃液面的波动也会加剧对窑炉池壁耐火材料的冲刷和侵蚀。

因此，一种持续性好，稳定的玻璃纤维窑炉液位控制自动装置亟待出现。

申请号为200620170442.1的中国专利，公开了一种新型液位计，其包含有空气压缩机、输气管道和鼓泡管，所述输气管道一端连通输气管道另一端连通鼓泡管，所述输气管道上设置有流量控制仪，鼓泡管配有微差压变送器。本发明的有益效果在于通过测量玻璃液中某一点压强的变化间接得到液位的变化量，从而控制炉窑投料机的投料速度。其为了测量玻璃液中某一点压强的变化，需要保持鼓泡器管道内气体流量恒定，但鼓泡器在使用的过程中，往往不便保持气流恒定，且气流大小根据所需玻璃纤维的品质和窑炉温度随时调节，故存在一定的不实用性，迫切需要加以改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置及其方法。本发明根据鼓泡压力和充气压力的关系入手，且排除了炉内压力的影响，不受充气压的限制，精确的测得了液位的高低，且通过进料电机维持了液位，保证了玻璃纤维制品的品质；且本发明硬件配置简洁，故障率极低，持续性好、稳定性强、便于维修更换；设置手动调旋钮，保证了生产的安全性和可控性。

为实现所述技术目的，本发明的技术方案是：一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置，包括，鼓泡器、压力变送器；

所述鼓泡器包括：白金鼓泡探头，气管和气体压缩机；所述气管连接气体压缩机和白金鼓泡探头；所述白金鼓泡探头置于窑炉的出口主流道玻璃液内；

所述气管和白金鼓泡探头之间设置三通管件引出所述压力变送器，且压力变送器上设置炉内压管道；

所述压力变送器模拟信号输出端电连接二次接收控制器，且二次接收控制器上设置仪表和控制信号输出端，所述控制信号输出端电连接反用换流器；

所述反用换流器连接窑炉进料机，且进料机通过进料管道向窑炉内进料。。

进一步，所述白金鼓泡探头固定于出口主流道上方，且鼓泡次数控制在20～80次/分钟。

进一步，所述炉内压管道口置于所述窑炉内，且始终高于炉内液位。

进一步，所述气体压缩机内压缩气体为氮气或惰性气体的一种。

进一步，所述压力变送器型号为罗斯蒙特3051型，压力变送器可测得进出气口的压力值，并以模拟信号的形式输出。

进一步，所述二次接收控制器为霍尼韦尔3500型，且二次接收控制器安装设置于控制室内。

进一步，所述反用换流器包括电机调速器和转速及转向指示仪；所述电机调速器电连接窑炉进料机的速度控制端；设置脉冲磁盘连接于所述窑炉进料机的电机轴末端，所述转速及转向指示仪和所述脉冲磁盘电连接；且所述电机调速器和转速及转向指示仪安装设置于控制室内。

进一步，所述转速及转向指示仪为伊莱克森TR400型。

作为本发明的优选，所述电机调速器上还设置手动调速旋钮。

一种玻璃纤维窑炉液位自动控制其方法，包括以下步骤：

S1：气管充气至白金鼓泡探头，并在玻璃液内鼓泡；压力变送器测量三通管件的进气口气压P1和出气口P2；

S2：将步骤S1中测得的气压P1和P2通过压力变送器的模拟信号输出端发送至二次接收控制器；

S3：压力变送器通过炉内压管道测得炉内压P0，且炉内压P0通过无线或有线的一种发送至二次接收控制器；

S4：二次接收控制器计算P1、P2差为P3，并计算P3和炉内压P0的差值为ΔP；根据公式为ΔP＝P3-P0＝H*D，计算得出H值，其中减去P0的目的是为了排除炉内压的影响，H即为白金鼓泡探头距离玻璃液面之高度，D为玻璃液密度。

S5：二次接收控制器计算得出的H值与标准玻璃液面高度值H0做差得出差值ΔH，并对ΔH量化，根据ΔH的正负决定窑炉进料机电机旋转的正反，根据ΔH量化结果决定窑炉进料机电机转速；进一步维持窑炉液位稳定。

本发明的有益效果在于：

本发明根据鼓泡压力和充气压力的关系入手，且排除了炉内压力的影响，不受充气压的限制，精确的测得了液位的高低，且通过进料电机维持了液位，保证了玻璃纤维制品的品质；且本发明硬件配置简洁，故障率极低，持续性好、稳定性强、便于维修更换；设置手动调旋钮，保证了生产的安全性和可控性。

附图说明

图1是本发明的整体结构框架示意图。

具体实施方式

下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种玻璃纤维窑炉液位自动控制装置，包括，鼓泡器、压力变送器；

所述鼓泡器包括：白金鼓泡探头1，气管2和气体压缩机；所述气管连接气体压缩机和白金鼓泡探头；所述白金鼓泡探头置于窑炉3的出口主流道4玻璃液内；窑炉3玻璃液经过出口主流道4流出。

所述气管2和白金鼓泡探头1之间设置三通管件引出所述压力变送器，且压力变送器上设置炉内压管道5；

所述压力变送器模拟信号输出端电连接二次接收控制器，且二次接收控制器上设置仪表和控制信号输出端，所述控制信号输出端电连接反用换流器；

所述反用换流器连接窑炉进料机，且进料机通过进料管道向窑炉3内进料。

进一步，所述白金鼓泡探头固定于出口主流道4上方，且鼓泡次数控制在20～80次/分钟。

进一步，所述炉内压管道5口置于所述窑炉3内，且始终高于炉内液位。

进一步，所述气体压缩机内压缩气体为氮气或惰性气体的一种。

进一步，所述压力变送器型号为罗斯蒙特3051型。

进一步，所述二次接收控制器为霍尼韦尔3500型，且二次接收控制器安装设置于控制室内。

进一步，所述反用换流器包括电机调速器和转速及转向指示仪；所述电机调速器电连接窑炉进料机的速度控制端；设置脉冲磁盘连接于所述窑炉进料机的电机轴末端，所述转速及转向指示仪和所述脉冲磁盘电连接；且所述电机调速器和转速及转向指示仪安装设置于控制室内。

进一步，所述转速及转向指示仪为伊莱克森TR400型。安装在轴末端的脉冲磁盘(或拼合脉冲环)，配合标准的非接触式传感器，每转产生8个脉冲。传感器通过三线屏蔽电缆以数字脉冲频率的方式将转速传送给TR400，然后将频率信号与设定值进行比较，以确定适当的显示值和输出状态(需要时)。当TR 400被设置为检测正交输入信号时，面板通过“REV”LED指示反转方向。

作为本发明的优选，所述电机调速器上还设置手动调速旋钮，在不使用本自动控制装置时，进行人工设定进出料速率，或可处理突发状况。

一种玻璃纤维窑炉液位自动控制其方法，包括以下步骤：

S1：气管2充气至白金鼓泡探头，并在玻璃液内鼓泡；压力变送器测量三通管件的进气口气压P1和出气口P2；压力变送器测量进气口气压P1和出气口P2；不难理解，压力变送器进气口气压P1即为气体压缩机的充气气压，也是鼓泡气压；由于玻璃液体压强的原因，压缩气泡，使得压力变送器出气口压力减小，减小值即为白金鼓泡探头所在处的玻璃液液压。

S2：将步骤S1中测得的气压P1和P2通过压力变送器的模拟信号输出端发送至二次接收控制器；

S3：压力变送器通过炉内压管道5测得炉内压P0，且炉内压P0通过无线或有线的一种发送至二次接收控制器；

S4：二次接收控制器计算P1、P2差为P3(P3为白金鼓泡探头所在处的玻璃液液压)，并计算P3和炉内压P0的差值为ΔP；根据公式为ΔP＝P3-P0＝H*D，计算得出H值，其中H即为白金鼓泡探头距离玻璃液面之高度，D为玻璃液密度。

S5：二次接收控制器计算得出的H值与标准玻璃液面高度值H0做差得出差值ΔH，并对ΔH量化，根据ΔH的正负决定窑炉进料机电机旋转的正反，根据ΔH量化结果决定窑炉进料机电机转速；进一步维持窑炉液位稳定。H值比标准玻璃液面高度值H0大，即ΔH为正，电机反转，抽取玻璃液；H值比标准玻璃液面高度值H0小，即ΔH为负，电机正转，向窑炉内进料；ΔH量化结果具体转换为电机控制电流的大小。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种玻璃纤维窑炉液位自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：气管(2)充气至白金鼓泡探头，并在玻璃液内鼓泡；所述气管(2)和所述白金鼓泡探头(1)之间设置三通管件引出压力变送器，所述压力变送器测量三通管件的进气口气压P1和出气口气压P2；

S2：将步骤S1中测得的气压P1和P2通过压力变送器的模拟信号输出端发送至二次接收控制器；

S3：压力变送器通过炉内压管道(5)测得炉内压P0，且炉内压P0通过无线或有线的一种发送至二次接收控制器；

S4：二次接收控制器计算P1、P2差为P3，并计算P3和炉内压P0的差值为ΔP；根据公式为ΔP＝P3-P0＝H*D，计算得出H值，H即为白金鼓泡探头距离玻璃液面之高度，D为玻璃液密度；

S5：二次接收控制器计算得出的H值与标准玻璃液面高度值H0做差得出差值ΔH，并对ΔH量化，根据ΔH的正负决定窑炉进料机电机旋转的正反，根据ΔH量化结果决定窑炉进料机电机转速；进一步维持窑炉液位稳定。

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