CN107747264A - 变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法，应用于混凝土搅拌设备上，系统包括：滚筒、燃烧器、燃烧器控制器、鼓风机、油泵、电机、变频器、骨料温度检测装置和烟气温度检测装置；变频器与骨料温度检测装置和烟气温度检测装置分别相连接以检测骨料温度和烟气温度；变频器与油泵相连接以控制电机转速；电机与滚筒相连接以控制滚筒转速；燃烧器控制器与骨料温度检测装置和烟气温度检测装置分别相连接以检测骨料温度和烟气温度；燃烧器控制器与油泵相连接控制油压，与鼓风机相连接以控制燃烧器的风门开度，并对燃烧器风油比进行控制。本发明实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制，使滚筒干燥系统处于最优的干燥状态。
Description
技术领域
本发明涉及沥青混凝土搅拌设备领域，具体的涉及一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法。
背景技术
高等级公路的路面需要铺筑沥青混合料，沥青混合料有原生和再生，随着再生沥青混合料掺入比例不同，原生滚筒干燥器的产量在不断的变化，从而引起原生滚筒干燥系统工作状态出现较大的变化，燃烧器的负荷比如果没有及时控制会导致骨料和烟气温度出现较大的波动，烟气温度的波动会影响除尘系统，骨料温度的波动会影响沥青混凝土质量，同时两者的温度波动对能耗有较大的影响。
传统的骨料干燥系统按照额定产量设计的，在额定产量下燃烧器负荷比和滚筒的转速一般为定值，但是当引入再生沥青时，原生的骨料干燥系统产量在不断地变化，若燃烧器负荷比和滚筒转速不及时改变，将导致骨料温度、烟气温度、能耗发生较大的变化，从而影响干燥系统正常工作。传统的对骨料干燥系统进行调节，由操作人员观察出料骨料温度与烟气温度，当骨料温度与烟气温度比设定的温度低时，加大燃烧器负荷比、增大燃油喷射量，当骨料温度与烟气温度比设定的温度高时，减小燃油喷射量；由于未考虑扬料区骨料料帘分布情况，所以单一采用调整燃烧器负荷比作为调节骨料温度与烟气温度存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提出一种实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法，使滚筒干燥系统处于最优的干燥状态。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，应用于混凝土搅拌设备上，包括：滚筒、燃烧器、燃烧器控制器、鼓风机、油泵、电机、变频器、骨料温度检测装置和烟气温度检测装置；所述变频器与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述变频器与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒出口处烟道上烟气的温度；所述变频器与所述油泵相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制电机转速；所述电机与所述滚筒相连接以控制滚筒转速；所述燃烧器控制器与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述燃烧器控制器与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒出口处烟道上烟气的温度；所述燃烧器控制器与所述油泵相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制所述燃烧器的油压，所述燃烧控制器与所述鼓风机相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制所述燃烧器的风门开度，并对燃烧器风油比进行控制。
优选的，所述骨料温度检测装置包括设置在所述滚筒流道上的红外测温探头。
优选的，所述烟气温度检测装置包括设置在所述滚筒烟气出口处烟道上的温度检测探头。
优选的，所述温度检测探头采用PT200薄膜铂电阻或无铠装热电偶。
优选的，所述燃烧器控制器为PLC控制器。
本发明还提供一种采用上述控制系统的变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，包括：
检测骨料温度，通过骨料温度检测装置检测骨料出料时的温度，为变频器变频与燃烧器负荷比控制提供反馈控制信息；
检测烟气温度，通过烟气温度检测装置检测滚筒出口处烟道上烟气的温度，为变频器变频与燃烧器负荷比控制提供反馈控制信息；
变频器变频控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，变频器自动调整电机的转速，通过电机控制滚筒转速，通过改变滚筒转速来控制扬料区骨料料帘分布情况，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度；
燃烧器负荷比控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，燃烧器通过油泵调整燃烧器油压、通过鼓风机调整风门开度、通过燃烧器控制器调整燃烧器风油比，从而调整燃烧器负荷比影响燃烧器火焰强度，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度；
根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，变频器变频控制与燃烧器负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制。
优选的，变频器变频控制与燃烧器负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制，具体包括：
所述变频器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，启动变频器变频控制；
所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度低于第二设定值时，或者，所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，启动燃烧器负荷比控制。
优选的，启动变频器变频控制时，所述变频器判断骨料料帘的偏向；当骨料料帘偏向左侧时，变频器增大频率使滚筒转速增大，使料帘分布均匀；当骨料料帘偏向右侧时，变频器减小频率使滚筒转速减小，使料帘分布均匀。
优选的，启动燃烧器负荷比控制时，所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度低于第二设定值时，控制燃烧器增大油压和增大风门开度，并保持燃烧器风油比保持不变，使燃烧器负荷增大，从而加大燃烧器的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒出口处烟道上烟气的温度达到第二设定值；所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，控制燃烧器减小油压和减小风门开度，并保持燃烧器风油比保持不变，使燃烧器负荷减小，从而减小燃烧器的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒出口处烟道上烟气的温度达到第二设定值。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过检测骨料出料时的温度与滚筒出口处烟道上烟气的温度，把变频器变频控制与燃烧器负荷比控制进行耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制，使滚筒干燥系统处于最优的干燥状态。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法不局限于实施例。
附图说明
图1为本发明一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统的结构示意图；
图2为本发明一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法的流程示意图。
附图标记：1、鼓风机，2、燃烧器控制器，3、油泵，4、燃烧器，5、红外测温探头，6、变频器，7、电机，8、滚筒，9、烟道，10、温度检测探头。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图详细描述本发明提供的实施例。
参见图1所示，一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，应用于混凝土搅拌设备上，包括：滚筒8、燃烧器4、燃烧器控制器2、鼓风机1、油泵3、电机7、变频器6、骨料温度检测装置和烟气温度检测装置；所述变频器6与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述变频器6与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒8出口处烟道9上烟气的温度；所述变频器6与所述油泵3相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度控制电机7转速；所述电机7与所述滚筒8相连接以控制滚筒8转速；所述燃烧器控制器2与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述燃烧器控制器2与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒8出口处烟道9上烟气的温度；所述燃烧器控制器2与所述油泵3相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度控制所述燃烧器4的油压，所述燃烧控制器与所述鼓风机1相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度控制所述燃烧器4的风门开度，并对燃烧器4风油比进行控制。
本实施例中，所述骨料温度检测装置包括设置在所述滚筒8流道上的红外测温探头5。
本实施例中，所述烟气温度检测装置包括设置在所述滚筒8烟气出口处烟道9上的温度检测探头10。
本实施例中，所述温度检测探头10采用PT200薄膜铂电阻或无铠装热电偶。
本实施例中，所述燃烧器控制器2为PLC控制器。
参见图2所示，本发明还提供一种采用上述控制系统的变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，包括：
检测骨料温度，通过骨料温度检测装置检测骨料出料时的温度，为变频器6变频与燃烧器4负荷比控制提供反馈控制信息；
检测烟气温度，通过烟气温度检测装置检测滚筒8出口处烟道9上烟气的温度，为变频器6变频与燃烧器4负荷比控制提供反馈控制信息；
变频器6变频控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度，变频器6自动调整电机7的转速，通过电机7控制滚筒8转速，通过改变滚筒8转速来控制扬料区骨料料帘分布情况，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度(即附图2中的骨料温度与烟气温度)；
燃烧器4负荷比控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度，燃烧器4通过油泵3调整燃烧器4油压、通过鼓风机1调整风门开度、通过燃烧器控制器2调整燃烧器4风油比，从而调整燃烧器4负荷比影响燃烧器4火焰强度，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度；
根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒8出口处烟道9上烟气的温度，变频器6变频控制与燃烧器4负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒8出口处烟气的温度双向联合控制。
需要说明的是，所述的燃烧器4风油比是指空气与燃料油的比例，一般情况下燃烧器4风油比为定值。所述的燃烧器4负荷比指燃烧器4的最大燃料量与最小燃料量范围。
本实施例中，变频器6变频控制与燃烧器4负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒8出口处烟气的温度双向联合控制，具体包括：
所述变频器6判断出骨料出料时的温度低于第一设定值(骨料温度的设定值)，且滚筒8出口处烟道9上烟气的温度高于第二设定值(烟气温度的设定值)时，启动变频器6变频控制；
所述燃烧器控制器2判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒8出口处烟道9上烟气的温度低于第二设定值时，或者，所述燃烧器控制器2判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒8出口处烟道9上烟气的温度高于第二设定值时，启动燃烧器4负荷比控制。
本实施例中，启动变频器6变频控制时，所述变频器6判断骨料料帘的偏向；当骨料料帘偏向左侧时，变频器6增大频率使滚筒8转速增大，使料帘分布均匀；当骨料料帘偏向右侧时，变频器6减小频率使滚筒8转速减小，使料帘分布均匀。
具体的，所述骨料料帘是指投入到滚筒8内的骨料，在滚筒8扬料区进行干燥时，通过扬料叶片把骨料进行抛撒，得到骨料在滚筒8扬料区三维空间分布情况。具体的，可通过在滚筒8入料端安装一个摄像头，通过摄像头对料帘分布情况进行反馈给变频器6，从而得到骨料料帘分布情况。
本实施例中，启动燃烧器4负荷比控制时，所述燃烧器控制器2判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒8出口处烟道9上烟气的温度低于第二设定值时，控制燃烧器4增大油压和增大风门开度，并保持燃烧器4风油比保持不变，使燃烧器4负荷增大，从而加大燃烧器4的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒8出口处烟道9上烟气的温度达到第二设定值；所述燃烧器控制器2判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒8出口处烟道9上烟气的温度高于第二设定值时，控制燃烧器4减小油压和减小风门开度，并保持燃烧器4风油比保持不变，使燃烧器4负荷减小，从而减小燃烧器4的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒8出口处烟道9上烟气的温度达到第二设定值。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，应用于混凝土搅拌设备上，其特点在于，包括：滚筒、燃烧器、燃烧器控制器、鼓风机、油泵、电机、变频器、骨料温度检测装置和烟气温度检测装置；所述变频器与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述变频器与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒出口处烟道上烟气的温度；所述变频器与所述油泵相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制电机转速；所述电机与所述滚筒相连接以控制滚筒转速；所述燃烧器控制器与所述骨料温度检测装置相连接以检测骨料出料时的温度；所述燃烧器控制器与所述烟气温度检测装置相连接以检测滚筒出口处烟道上烟气的温度；所述燃烧器控制器与所述油泵相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制所述燃烧器的油压，所述燃烧控制器与所述鼓风机相连接以根据骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度控制所述燃烧器的风门开度，并对燃烧器风油比进行控制。
2.根据权利要求1所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，其特征在于，所述骨料温度检测装置包括设置在所述滚筒流道上的红外测温探头。
3.根据权利要求1所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，其特征在于，所述烟气温度检测装置包括设置在所述滚筒烟气出口处烟道上的温度检测探头。
4.根据权利要求3所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，其特征在于，所述温度检测探头采用PT200薄膜铂电阻或无铠装热电偶。
5.根据权利要求1所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，其特征在于，所述燃烧器控制器为PLC控制器。
6.一种变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，基于权利要求1至5中任一项权利要求所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制系统，其特征在于，包括：
检测骨料温度，通过骨料温度检测装置检测骨料出料时的温度，为变频器变频与燃烧器负荷比控制提供反馈控制信息；
检测烟气温度，通过烟气温度检测装置检测滚筒出口处烟道上烟气的温度，为变频器变频与燃烧器负荷比控制提供反馈控制信息；
变频器变频控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，变频器自动调整电机的转速，通过电机控制滚筒转速，通过改变滚筒转速来控制扬料区骨料料帘分布情况，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度；
燃烧器负荷比控制，根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，燃烧器通过油泵调整燃烧器油压、通过鼓风机调整风门开度、通过燃烧器控制器调整燃烧器风油比，从而调整燃烧器负荷比影响燃烧器火焰强度，进一步控制骨料出料时的温度与烟气的温度；
根据接收到的所述骨料出料时的温度和滚筒出口处烟道上烟气的温度，变频器变频控制与燃烧器负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制。
7.根据权利要求6所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，其特征在于，变频器变频控制与燃烧器负荷比控制耦合组成一个并联控制系统，从而实现对骨料出料时的温度与滚筒出口处烟气的温度双向联合控制，具体包括：
所述变频器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，启动变频器变频控制；
所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度低于第二设定值时，或者，所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，启动燃烧器负荷比控制。
8.根据权利要求7所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，其特征在于，启动变频器变频控制时，所述变频器判断骨料料帘的偏向；当骨料料帘偏向左侧时，变频器增大频率使滚筒转速增大，使料帘分布均匀；当骨料料帘偏向右侧时，变频器减小频率使滚筒转速减小，使料帘分布均匀。
9.根据权利要求7所述的变产量骨料干燥系统双回路联动控制方法，其特征在于，启动燃烧器负荷比控制时，所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度低于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度低于第二设定值时，控制燃烧器增大油压和增大风门开度，并保持燃烧器风油比保持不变，使燃烧器负荷增大，从而加大燃烧器的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒出口处烟道上烟气的温度达到第二设定值；所述燃烧器控制器判断出骨料出料时的温度高于第一设定值，且滚筒出口处烟道上烟气的温度高于第二设定值时，控制燃烧器减小油压和减小风门开度，并保持燃烧器风油比保持不变，使燃烧器负荷减小，从而减小燃烧器的燃料燃烧量，使骨料出料时的温度达到第一设定值、滚筒出口处烟道上烟气的温度达到第二设定值。
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