CN107906946A - 连续式烘干机的降水控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种连续式烘干机的降水控制装置及方法，降水控制装置包括：第一流量秤，第一流量秤设置于烘干机的入口，用于测量入口的进料质量流量；第二流量秤，所述第二流量秤设置于烘干机的出口，用于测量出口的出料质量流量；调速部件，调速部件设置于所述烘干机的出口，用于调节所述出口的出料流量；控制器，控制器根据第一流量秤测量的进料质量流量和第二流量秤测量的出料质量流量，控制调速部件调节出口的出料流量。通过在连续式烘干机入口和出口分别设置第一流量秤和第二流量秤检测物料质量流量，进而能够快速的实时检测物料烘干后的水分含量，控制出料流量和烘干机内的吹风温度等烘干工艺参数，进行实时的控制调节，达到物料烘干预设水分值的要求。

Description

连续式烘干机的降水控制装置及方法

技术领域

本发明涉及谷物烘干领域，更具体地，涉及一种连续式烘干机的降水控制装置及方法。

背景技术

目前，一般采用大产量连续式烘干机对稻谷、小麦等谷物进行烘干，以达到谷物加工或储藏的水分要求。一般而言，烘干机进口谷物水分含量为已知值，通过调节烘干机的风温和排料量，来控制烘干效果，并以烘干机出口谷物含水量为判断标准。

大产量连续式烘干机由于其产量大(每小时几十吨到上百吨不等)，降低水份速度快(每次降低水份2-5％)，对烘干机内各部位谷物水分控制要求较高。由于谷物在烘干机内停留时间和烘干路线等原因，目前没有准确的在线水分仪对烘干机内各部分谷物进行准确的监控，主要是采用对烘干机出口谷物水分进行人工取样分析，看其是否达到烘干的效果，即使有部分实时监控，也造成烘干机成本大幅上升。通过人工取样进行检测为每小时一次，水分检测耗时较长，不能快速实时提供水分含量，以实时调节烘干机工艺参数，因此常出现过度烘干或烘干不到位的情况，即谷物烘干后的水分低于预期设定水分或谷物烘干后的水分高于预期设定水分的情况，导致烘干机参数波动，难以调节，烘干效果较差，造成能源的浪费，或者谷物需要的二次烘干，增加原料。

因此，有必要提供一种能够自动提供实时准确数据的烘干机的降水控制方法。

发明内容

本发明针对谷物烘干时易出现谷物过度烘干或烘干不到位的情况，提供一种能够实时检测谷物烘干后的水分含量，并根据谷物烘干后的水分含量自动控制烘干机排料流量的降水控制装置及方法。

根据本发明的一方面，本发明提出一种连续式烘干机的降水控制装置，该装置包括：

第一流量秤，所述第一流量秤设置于所述烘干机的入口，用于测量所述入口的进料质量流量；

第二流量秤，所述第二流量秤设置于所述烘干机的出口，用于测量所述出口的出料质量流量；

调速部件，所述调速部件设置于所述烘干机的出口，用于调节所述出口的出料流量；

控制器，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，控制所述调速部件调节所述出口的出料流量。

优选地，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，所述控制器控制所述调速部件降低所述出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，所述控制器控制所述调速部件提高所述出口的出料流量。

优选地，还包括用于对烘干机内的物料烘干的风温部件，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述风温部件的吹风温度。

优选地，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，所述控制器提高所述风温部件的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，所述控制器降低所述风温部件的吹风温度。

优选地，所述控制器根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B (1)

其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。

根据本发明的另一方面，提出了一种连续式烘干机的降水控制方法，该降水控制方法包括：

通过第一流量秤测量烘干机的入口的进料质量流量；

通过第二流量秤测量烘干机的出口的出料质量流量；

根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述调速部件调节所述出口的出料流量。

优选地，所述根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，控制所述调速部件调节所述出口的出料质量流量包括：

根据所述第一流量秤测量的进料速度和所述第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，控制所述调速部件降低所述出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，控制所述调速部件提高所述出口的出料流量。

优选地，所述降水控制装置还包括用于对烘干机内的物料烘干的风温部件，所述降水控制方法还包括：

根据所述第一流量秤测量的进料速度和所述第二流量秤测量的出料速度控制所述风温部件的吹风温度。

优选地，所述根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述风温部件的吹风温度包括：

根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量计算烘干后的水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，提高所述风温部件的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，降低所述风温部件的吹风温度。

优选地，根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B (1)

其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。

本发明的有益效果在于：通过在大产量连续式烘干机入口和出口分别设置第一流量秤和第二流量秤检测物料质量流量，进而能够快速的实时检测物料烘干后的水分含量，控制器根据检测到的实时物料烘干后的水分含量，对调速部件调节出口的出料流量和风温部件的吹风温度等烘干工艺参数的进行实时的控制调节，最终物料烘干达到烘干预设水分值的要求，该方法简单可靠，避免了在线水分仪和烘干机出口物料的人工检测，节约了成本，提高了效率，便于烘干机参数的准确及时调整，从而提高烘干效果。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一种连续式烘干机的降水控制装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的连续式烘干机的降水控制装置进行物料烘干的工艺流程图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的连续式烘干机的降水控制装置的物料烘干前后水分变化示意图。

附图标记说明：

1、风温部件；2、第一流量秤；3、第二流量秤；4、调速部件；5、烘干机。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

图2示出了根据本发明的一个实施例的连续式烘干机的降水控制装置进行物料烘干的工艺流程图，图3示出了根据本发明的一个实施例的连续式烘干机的降水控制装置的物料烘干前后水分变化示意图。

如图2所示，在该实施例中，根据本发明的一种连续式烘干机的降水控制装置包括：

第一流量秤2，第一流量秤2设置于烘干机的入口，用于测量入口的进料质量流量；第二流量秤3，第二流量秤3设置于烘干机5的出口，用于测量出口的出料质量流量；调速部件4，调速部件4设置于烘干机的出口，用于调节出口的出料流量；控制器，控制器根据第一流量秤2测量的进料质量流量和第二流量秤3测量的出料质量流量，控制调速部件调节4出口的出料流量。

该装置适用于大产量连续式烘干机，在烘干机5入口和出口设置第一流量秤2和第二流量秤3，控制器根据检测到的计量秤实时质量流量(即单位时间内通过的质量)，得到物料烘干后的水分含量，并对调速部件4出口的出料流量和风温部件1的吹风温度等烘干工艺参数进行实时的控制调节，使物料降水一直在控制要求附近，当产量过低时，可通过调节风温提高产量。

具体地，控制器可为可编程逻辑控制器。

具体地，第二流量秤和调速部件可集成为流量控制计量秤。

作为优选方案，控制器根据第一流量秤2测量的进料质量流量和第二流量秤3测量的出料流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，控制器控制调速部件4降低出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，控制器控制调速部件4提高出口的出料流量，最终达到物料烘干后的水分值符合预设水分值，避免了在线水分仪和烘干机5出口物料的人工水分检测。

作为优选方案，还包括用于对烘干机5内的物料烘干的风温部件1，控制器根据第一流量秤2测量的进料质量流量和第二流量秤3测量的出料质量流量控制风温部件1的吹风温度。风温部件1对烘干机5内物料进行吹风加热，通过控制器调节风温部件1吹风的吹风温度，调节物料烘干水分的快慢，因此当产量过低时，可以通过调节风温部件1的吹风温度来提高烘干物料的产量。

作为优选方案，控制器根据第一流量秤2测量的进料质量流量和第二流量秤3测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，控制器提高风温部件1的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，控制器降低风温部件1的吹风温度，当产量过低时，控制器根据烘干后的水分值调节风温部件1的吹风温度，提高烘干物料的产量。

作为优选方案，控制器根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B (1)

其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。

如图3所示，以稻谷的烘干为例，根据干物质不变的原理，即烘干前的稻谷质量等于烘干后的稻谷质量，(1-C％)*A＝(1-X％)*B，即X％＝1-(1-C％)*A/B，B/A＝0.75/0.85＝0.88235，即实际水分下降的重量为：(1-0.88235)％＝11.765％，所以看上去只减少了10％的水分，实际减少的重量大于10％。

同理，如果不计烘干的灰尘损失，则可以通过第一流量秤2和第二流量秤3的质量流量比，计算出物料水分降低值，已知物料初始水分的前提下，计算出烘干后的水分，将第一计量秤2和第二计量秤3的实时数据传输至控制器，控制器根据公式(1)和第一计量秤2和第二计量秤3的质量流量数据，得到烘干后物料水分曲线，通过该曲线控制调速部件4的出料流量和风温部件1的吹风温度，使降水控制在预设水分值，当产量过低时，或以通过调节风温部件1的吹风温度来提高产量。

图1示出了根据本发明的一种连续式烘干机的降水控制装置的结构示意图。

如图1所示，根据本发明的实施例，提供了一种连续式烘干机的降水控制方法，该降水控制方法包括：

通过第一流量秤测量烘干机的入口的进料质量流量；通过第二流量秤测量烘干机的出口的出料质量流量；根据第一流量秤测量的进料质量流量和第二流量秤测量的出料质量流量控制调速部件调节出口的出料流量。

该方法利用第一流量秤和第二流量秤的质量流量差值与降水的关系来控制调节部件出口的流量和烘干机内风温部件的吹风温度，控制器根据检测到的实时质量流量，对调速部件调节出口的出料流量和风温部件的吹风温度等烘干工艺参数的进行实时的控制调节，使物料降水一直在控制要求附近，防止烘干后水分含量波动，当产量过低时，可通过调节风温提高产量。

在一个示例中，根据第一流量秤测量的进料质量流量和第二流量秤测量的出料质量流量，控制调速部件调节出口的出料流量包括：

根据第一流量秤测量的进料速度和第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，控制调速部件降低出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，控制调速部件提高出口的出料流量。

在一个示例中，降水控制装置还包括用于对烘干机内的物料烘干的风温部件，降水控制方法还包括：

根据第一流量秤测量的进料速度和第二流量秤测量的出料速度控制风温部件的吹风温度。

在一个示例中，根据第一流量秤测量的进料质量流量和第二流量秤测量的出料质量流量控制风温部件的吹风温度包括：

根据第一流量秤测量的进料质量流量和第二流量秤测量的出料质量流量计算烘干后的水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，提高风温部件的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，降低风温部件的吹风温度。

在一个示例中，根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B (1)

其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。

应用示例1

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

某大型稻谷加工厂，采用GSI的连续式烘干机进行稻谷烘干。其工艺为：原料筒仓—闸门—刮板机—提升机—GSI烘干塔—刮板机—提升机—筒仓—二次烘干或储存。

为了保证在收获季能大量收购，稻谷流量达到150t/h，而GSI烘干塔的烘干能力只有80t/h。正常烘干时，进入烘干的潮稻谷和烘后的干稻谷都没有计量，这就对于烘干的管理和水分控制带来诸多问题。由于GSI烘干产量有80t/h，人工进行稻谷的烘前烘干水分检测频率为0.5h，稻谷水分检测为快速水分仪(KETT)。由于快速水分仪本身检测水分时精度就有≤±0.5℅，也就是可能会有1％的偏差，同时取样点的样品存在是否具有代表性的问题。烘干机产量大，每0.5小时测一次水分，当发现烘干效果有偏差，再进行调节时，可能已有50-60吨的稻谷没有达到要求水分已烘完了。因此经常出现烘干水分过低，或烘干后水分达不到要求，需要再次烘干等问题。而且烘干后的稻谷进行储存，没有准确的数据，对于存储的损耗也是无法准确进行计算和评价。

有鉴于此，在烘干前将提升机加高，增加配套的产量的第一流量秤2。烘干后进筒仓前也将提升机加高，增加第二流量秤3和可控制流量的调速部件4，由两台流量秤为实时在线质量流量数据，控制器来控制烘干降水的调速部件4。控制器绘出烘后水分曲线，根据第一流量秤2和第二流量秤3的质量流量比，计算出水分降低值，已知初始水分的前提下，计算出烘后水分，并根据烘后水分值与预设水分值比较，调节调速部件4的出料流量，从而达到准确烘干的目的。在此基础上，经过人工水分检测和稻谷水分检测为快速水分仪(KETT)的结果对比分析，本发明实施例的水分控制精度符合要求，而且快捷简便，符合大规模稻谷烘干的要求。

应用示例2

某大型粮食加工厂，采用烘干塔进行玉米的烘干作业。其工艺为：原料筒仓—闸门—刮板机—提升机—烘干塔—皮带机—(筒仓—二次烘干)—近距离仓(通过皮带机入仓)—远距离仓(通过汽车倒运)。同例1一样，该烘干前后都没有计量，烘干过程控制不好，为了保证水分，只能采用过烘的方式，经常出现水分低于安全水分2％左右，这样每年烘干造成的损失十分巨大。

有鉴于此，在烘干前将提升机加高，增加配套的产量的第一流量秤2。烘干后进筒仓前也将提升机加高，增加第二流量秤3和可控制流量的调控部件4，通过控制器来控制烘干降水。由两台流量秤为在线数据，通过PLC绘出烘后水分曲线。由两台流量秤提供实时在线质量流量数据，控制器来控制烘干降水的调速部件4。控制器绘出烘后水分曲线，根据第一流量秤2和第二流量秤3的质量流量比，已知初始水分的前提下，计算出烘后水分值，并根据烘后水分值与预设水分值比较，调节调速部件4的出料流量，从而达到准确烘干的目的。在此基础上，经过人工水分检测和水分检测为快速水分仪(KETT)的结果对比分析，本发明实施例的水分控制精度符合要求，而且快捷简便，符合大规模玉米烘干的要求。

以上已经描述了本发明的实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种连续式烘干机的降水控制装置，其特征在于，包括：

第一流量秤，所述第一流量秤设置于所述烘干机的入口，用于测量所述入口的进料质量流量；

第二流量秤，所述第二流量秤设置于所述烘干机的出口，用于测量所述出口的出料质量流量；

调速部件，所述调速部件设置于所述烘干机的出口，用于调节所述出口的出料流量；

控制器，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，控制所述调速部件调节所述出口的出料流量。

2.根据权利要求1所述的连续式烘干机的降水控制装置，其特征在于，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，所述控制器控制所述调速部件降低所述出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，所述控制器控制所述调速部件提高所述出口的出料流量。

3.根据权利要求1所述的连续式烘干机的降水控制装置，其特征在于，还包括用于对烘干机内的物料烘干的风温部件，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述风温部件的吹风温度。

4.根据权利要求3所述的连续式烘干机的降水控制装置，其特征在于，所述控制器根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，所述控制器提高所述风温部件的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，所述控制器降低所述风温部件的吹风温度。

5.根据权利要求2或4所述的连续式烘干机的降水控制装置，其特征在于，所述控制器根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B(1)其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。

6.一种连续式烘干机的降水控制方法，利用权利要求1所述的降水控制装置，其特征在于，所述降水控制方法包括：

通过第一流量秤测量烘干机的入口的进料质量流量；

通过第二流量秤测量烘干机的出口的出料质量流量；

根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述调速部件调节所述出口的出料流量。

7.根据权利要求6所述的连续式烘干机的降水控制方法，其特征在于，所述根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量，控制所述调速部件调节所述出口的出料流量包括：

根据所述第一流量秤测量的进料速度和所述第二流量秤测量的出料质量流量，计算烘干后的水分值，并比较烘干后的水分值与预设水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，控制所述调速部件降低所述出口的出料流量，当烘干后的水分值小于预设水分值时，控制所述调速部件提高所述出口的出料流量。

8.根据权利要求6所述的连续式烘干机的降水控制方法，其特征在于，所述降水控制装置还包括用于对烘干机内的物料烘干的风温部件，所述降水控制方法还包括：

根据所述第一流量秤测量的进料速度和所述第二流量秤测量的出料速度控制所述风温部件的吹风温度。

9.根据权利要求8所述的连续式烘干机的降水控制方法，其特征在于，所述根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量控制所述风温部件的吹风温度包括：

根据所述第一流量秤测量的进料质量流量和所述第二流量秤测量的出料质量流量计算烘干后的水分值，当烘干后的水分值大于预设水分值时，提高所述风温部件的吹风温度，当烘干后的水分值小于预设水分值时，降低所述风温部件的吹风温度。

10.根据权利要求7或9所述的连续式烘干机的降水控制方法，其特征在于，根据公式(1)计算烘干后的水分值：

X％＝1-(1-C％)*A/B(1)其中，X％为烘干后的水分值，C％为烘干前的水分值，B为第二流量秤测量的出料质量流量，A为第一流量秤测量的进料质量流量。