CN108507343B - 一种烘干机整机系统内的风压平衡控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法及装置，包括S1：设定烘干机预热段与洗烘间的压差预设值P1、高温段与洗烘间的压差预设值P2、冷却段与灌装间的压差预设值P3，设定洗烘间的压力预设值F1、灌装间的压力预设值F2；S2：实时检测预热段与洗烘间的压差p1、高温段与洗烘间的压差p2、冷却段与灌装间的压差p3；S3：根据p1和p2分别控制预热段和高温段的排风量，根据p3控制冷却段的排风量。装置包括控制单元、预热排风机、预热排风变频器、预热压差变送器、高温抽湿排风机、高温抽湿排风变频器、高温压差变送器、冷却排风机、冷却排风变频器和冷却压差变送器。本发明具有结构简单、响应速度快，易于控制的优点。
Description
技术领域
本发明涉及主要涉及食品、制药包装领域，尤其涉及一种烘干机整机系统内的风压平衡控制方法及装置。
背景技术
为了确保隧道式灭菌干燥机三个功能段能够各司其职，通常需各段间维持一定的压力梯度，一般情况下为1-2pa，现有技术的预热排风和冷却排风通过管道融通后共用一个排风机予以排出，如果压力失衡将会产生如下情况：当预热段压力低于高温段1-2pa时，高温段的热风灌入到预热段，导致预热段温度升高，可能会影响预热高效过滤器的性能及寿命，当高温段的热风流至预热段后压力降低，冷却段的亦会灌入高温段，从而影响高温段的灭菌和去热源效果。反之，如果预热段的压力高于高温段，预热段的空气会流入高温段，既而高温段内压力增加从而导致热空气流入冷却段，故影响冷却段的冷却效果，现有技术调节冷却段的排风机排风量时，预热段和冷却段的压力会同时升高和降低，且排风机位于冷却段底部（排风机吸风口距离预热排风口和冷却排风口的距离不一）故对个功能段的压力梯度的调节难以控制，此外现有技术的高温段抽湿排风机为固定频率运转，即高温段的抽湿排风量为定值，无法调节，综合导致整机风压平衡在外界发生波动时控制相对困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、响应速度快，易于控制的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法及装置。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，包括以下步骤：
S1：设定烘干机预热段与洗烘间的压差预设值P1、高温段与洗烘间的压差预设值P2、冷却段与灌装间的压差预设值P3，设定洗烘间的压力预设值F1、灌装间的压力预设值F2；
S2：在烘干机运行过程中，实时检测预热段与洗烘间的压差p1、高温段与洗烘间的压差p2、冷却段与灌装间的压差p3；
S3：根据p1和p2分别控制预热段和高温段的排风量、以维持p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，根据p3控制冷却段的排风量、以维持p3在压差预设值P3内。
作为上述技术方案的进一步改进：
在步骤S3中，当p1＜P1、p2＜P2时，分别增大预热段和高温段的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，当p1＞P1、p2＞P2时，分别减小预热段和高温段的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内；当p3＜P3时，增大冷却段的排风量、以使p3在压差预设值P3内，当p3＞P3时，减小冷却段的排风量、以使p3在压差预设值P3内。
在步骤S1中，将预热段、高温段和冷却段的排风工作频率调至其工作范围的中间值保持不变，在达到各预值P1、P2、P3、F1和F2后，保持预热段、高温段和冷却段的层流风工作频率不变。
调节预热段的层流风大小，压差预设值P1设定为预热段的压力高于洗烘间压力2-10pa范围内。
调节高温段的层流风大小，压差预设值P2设定为高温段压力高于洗烘间压力3-12pa范围内。
调节冷却段的层流风大小，压差预设值P3设定为冷却段压力高于灌装间压力2-10pa范围内。
一种烘干机整机系统内的风压平衡控制装置，包括控制单元、预热排风机、预热排风变频器、预热压差变送器、高温抽湿排风机、高温抽湿排风变频器、高温压差变送器、冷却排风机、冷却排风变频器和冷却压差变送器，所述预热排风机、高温抽湿排风机和冷却排风机安装在相应预热段、高温段和冷却段的排风管上，所述控制单元通过预热排风变频器、高温抽湿排风变频器和冷却排风变频器与相应的预热排风机、高温抽湿排风机和冷却排风机联接，所述控制单元与预热压差变送器、高温压差变送器和冷却压差变送器联接，预热压差变送器监测预热段和洗烘间之间的压差，高温压差变送器监测高温段和洗烘间之间的压差，冷却压差变送器监测冷却段和灌装间之间的压差。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，当洗烘间的压力发生变化时（），实时检测的p1和p2也会发生变化，即p1和p2会在P1和P2之外，此时，仅调节和洗烘间压力变化具有直接影响的预热段和高温段的排风量，冷却段的排风量维持不变；当灌装间压力发生变化时，实时检测的p3会发生变化，仅调节和灌装间压力变化具有直接影响的冷却段的排风量，预热段和高温段的排风量维持不变，而预热段、高温段和冷却段的层流风自始不发生变化，通过三个功能段独立的排风量来完成风压平衡控制，避免层流风调节对内部的压力变化影响较大、且同时调节层流风和排风易发生混乱的问题，其响应速度快，易于控制。本发明的烘干机整机系统内的风压平衡控制装置，预热压差变送器、高温压差变送器和冷却压差变送器实时检测p1和p2和p3并反馈至控制单元，控制单元根据反馈值控制预热排风变频器、高温抽湿排风变频器和冷却排风变频器的工作频率，从而实现对预热排风机、高温抽湿排风机和冷却排风机排风量的控制，其结构简单、响应速度快，易于控制。
附图说明
图1是本发明烘干机整机系统内的风压平衡控制方法的原理图。
图2是本发明具体应用的烘干机的主视结构示意图。
图3是本发明具体应用的烘干机中预热段的侧视结构示意图。
图4是本发明具体应用的烘干机中高温段的侧视结构示意图。
图5是本发明具体应用的烘干机中冷却段的侧视结构示意图。
图中各标号表示：
1、预热段；2、高温段；3、冷却段；4、洗烘间；5、灌装间；6、控制单元；7、预热排风机；8、预热排风变频器；9、预热压差变送器; 10、高温抽湿排风机；11、高温抽湿排风变频器；12、高温压差变送器；13、冷却排风机；14、冷却排风变频器；15、冷却压差变送器。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1至图5示出了本发明烘干机整机系统内的风压平衡控制方法的一种实施例，包括以下步骤：
S1：设定烘干机预热段1与洗烘间4的压差预设值P1、高温段2与洗烘间4的压差预设值P2、冷却段3与灌装间5的压差预设值P3，设定洗烘间4的压力预设值F1、灌装间5的压力预设值F2；
S2：在烘干机运行过程中，实时检测预热段1与洗烘间4的压差p1、高温段2与洗烘间4的压差p2、冷却段3与灌装间5的压差p3；
S3：根据p1和p2分别控制预热段1和高温段2的排风量、以维持p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，根据p3控制冷却段3的排风量、以维持p3在压差预设值P3内。
当洗烘间4的压力发生变化时（灌装间5压力不变），实时检测的p1和p2也会发生变化，即p1和p2会在P1和P2之外，此时，仅调节和洗烘间4压力变化具有直接影响的预热段1和高温段2的排风量，冷却段3的排风量维持不变；当灌装间5压力发生变化时（洗烘间4压力不变），实时检测的p3会发生变化，仅调节和灌装间5压力变化具有直接影响的冷却段3的排风量，预热段1和高温段2的排风量维持不变；当洗烘间4和灌装间5压力均发生变化时，则调节预热段1、高温段2和冷却段3的排风量；而预热段1、高温段2和冷却段3的层流风自始不发生变化，通过三个功能段独立的排风量来完成风压平衡控制，避免层流风调节对内部的压力变化影响较大、且同时调节层流风和排风易发生混乱的问题，其响应速度快，易于控制。
本实施例中，在步骤S3中，当p1＜P1、p2＜P2时，分别增大预热段1和高温段2的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，当p1＞P1、p2＞P2时，分别减小预热段1和高温段2的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内；当p3＜P3时，增大冷却段3的排风量、以使p3在压差预设值P3内，当p3＞P3时，减小冷却段3的排风量、以使p3在压差预设值P3内。当洗烘间4压力大于预设值F1时，p1＜P1、p2＜P2，此时预热段1向洗烘间4的溢风量减小，高温段2的补风量增加，如此导致预热段1内和高温段2内的压力增大（预热段1内和高温段2内的压力增大比例不一定相等），故为了维持整机原有压差，需结合p1和p2，以此来控制调高预热段1和高温段2的排风量来使整机的压力位置维持在设定的P1和P2内；当洗烘间4压力小于预设值F1时，p1＞P1、p2＞P2，此时预热段1向洗烘间4的溢风量增大，高温段2的补风量减小，如此导致预热段1内和高温段2内的压力减小，故为了维持整机原有压差，需结合p1和p2，以此来控制调低预热段1和高温段2的排风量来使整机的压力位置维持在设定的P1和P2内；当灌装间5压力大于预设值F2时，p3＜P3，灌装机灌入冷却段3的风流量会增加，如此导致冷却段3的压力增大，高温段2和冷却段3的压差降低，为避免冷却段3风灌入高温段2影响灭菌效果，需结合p3，以此调高冷却段3排风量维持压力处于稳定平衡点，使整机的压力位置维持在设定的P3内；当灌装间5压力小于预设值F2时，p3＞P3，灌装机灌入冷却段3的风流量会减小，如此导致冷却段3的压力减小，高温段2和冷却段3的压差增大，为避免高温段2层流风过量进入冷却段3影响冷却效果和损坏过滤器，需结合p3，以此调低冷却段3排风量维持压力处于稳定平衡点，使整机的压力位置维持在设定的P3内。
本实施例中，在步骤S1中，将预热段1、高温段2和冷却段3的排风工作频率调至其工作范围的中间值保持不变，在达到各预值P1、P2、P3、F1和F2后，保持预热段1、高温段2和冷却段3的层流风工作频率不变。当整机在客户药厂安装完成后，将各功能段的排风工作频率调至其工作范围的中间值（即后续的排风调节中能够确保有上下可调的空间）并在此阶段保持不变，此时将洗烘间4的工作压力以及灌装间5的工作压力调至正常生产时的F1和F2状态，在此通过调节各功能段层流风机的工作频率以此来让整机系统达到一个满足百级层流的风压平衡设计压差，即P1、P2和P3，当平衡稳定后，三组层流风机（预热层流风机、高温层流风机、冷却层流风机）的作业频率不再改变。
本实施例中，调节预热段1的层流风大小，压差预设值P1设定为预热段1的压力高于洗烘间4压力2-10pa范围内。手动调节预热层流风机的工作频率控制层流风大小，使预设值P1设定为预热段1的压力高于洗烘间4压力2-10pa范围内。
本实施例中，调节高温段2的层流风大小，压差预设值P2设定为高温段2压力高于洗烘间4压力3-12pa范围内。手动调节高温层流风机的工作频率控制层流风大小，使预设值P2设定为高温段2压力高于洗烘间4压力3-12pa范围内。
本实施例中，调节冷却段3的层流风大小，压差预设值P3设定为冷却段3压力高于灌装间5压力2-10pa范围内。手动调节冷却层流风机的工作频率控制层流风大小，使预设值P3设定为冷却段3压力高于灌装间5压力2-10pa范围内。
图1至图5示出了本发明烘干机整机系统内的风压平衡控制装置的一种实施例，包括控制单元6、预热排风机7、预热排风变频器8、预热压差变送器9、高温抽湿排风机10、高温抽湿排风变频器11、高温压差变送器12、冷却排风机13、冷却排风变频器14和冷却压差变送器15，预热排风机7、高温抽湿排风机10和冷却排风机13安装在相应预热段1、高温段2和冷却段3的排风管上，控制单元6通过预热排风变频器8、高温抽湿排风变频器11和冷却排风变频器14与相应的预热排风机7、高温抽湿排风机10和冷却排风机13联接，控制单元6与预热压差变送器9、高温压差变送器12和冷却压差变送器15联接，预热压差变送器9监测预热段1和洗烘间4之间的压差，高温压差变送器12监测高温段2和洗烘间4之间的压差，冷却压差变送器15监测冷却段3和灌装间5之间的压差。该结构中，预热压差变送器9、高温压差变送器12和冷却压差变送器15实时检测p1和p2和p3并反馈至控制单元6，控制单元6根据反馈值控制预热排风变频器8、高温抽湿排风变频器11和冷却排风变频器14的工作频率，从而实现对预热排风机7、高温抽湿排风机10和冷却排风机13排风量的控制，当洗烘间4的压力发生变化时，实时检测的p1和p2也会发生变化，即p1和p2会在P1和P2之外，此时，仅调节和洗烘间4压力变化具有直接影响的预热段1和高温段2的排风量，冷却段3的排风量维持不变；当灌装间5压力发生变化时，实时检测的p3会发生变化，仅调节和灌装间5压力变化具有直接影响的冷却段3的排风量，预热段1和高温段2的排风量维持不变，当洗烘间4和灌装间5压力均发生变化时，则调节预热段1、高温段2和冷却段3的排风量，而预热段1、高温段2和冷却段3的层流风自始不发生变化，通过三个功能段独立的排风量来完成风压平衡控制，避免层流风调节对内部的压力变化影响较大、且同时调节层流风和排风易发生混乱的问题，其结构简单、响应速度快，易于控制。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：设定烘干机预热段（1）与洗烘间（4）的压差预设值P1、高温段（2）与洗烘间（4）的压差预设值P2、冷却段（3）与灌装间（5）的压差预设值P3，设定洗烘间（4）的压力预设值F1、灌装间（5）的压力预设值F2；
S2：在烘干机运行过程中，实时检测预热段（1）与洗烘间（4）的压差p1、高温段（2）与洗烘间（4）的压差p2、冷却段（3）与灌装间（5）的压差p3；
S3：根据p1和p2分别控制预热段（1）和高温段（2）的排风量、以维持p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，根据p3控制冷却段（3）的排风量、以维持p3在压差预设值P3内，当p1＜P1、p2＜P2时，分别增大预热段（1）和高温段（2）的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内，当p1＞P1、p2＞P2时，分别减小预热段（1）和高温段（2）的排风量、以使p1和p2分别在相应的压差预设值P1和压差预设值P2内；当p3＜P3时，增大冷却段（3）的排风量、以使p3在压差预设值P3内，当p3＞P3时，减小冷却段（3）的排风量、以使p3在压差预设值P3内。
2.根据权利要求1所述的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，其特征在于：在步骤S1中，将预热段（1）、高温段（2）和冷却段（3）的排风机工作频率调至其工作范围的中间值保持不变，在达到各预值P1、P2、P3、F1和F2后，保持预热段（1）、高温段（2）和冷却段（3）的层流风机工作频率不变。
3.根据权利要求2所述的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，其特征在于：调节预热段（1）的层流风大小，压差预设值P1设定为预热段（1）的压力高于洗烘间（4）压力2-10pa范围内。
4.根据权利要求3所述的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，其特征在于：调节高温段（2）的层流风大小，压差预设值P2设定为高温段（2）压力高于洗烘间（4）压力3-12pa范围内。
5.根据权利要求4所述的烘干机整机系统内的风压平衡控制方法，其特征在于：调节冷却段（3）的层流风大小，压差预设值P3设定为冷却段（3）压力高于灌装间（5）压力2-10pa范围内。
6.一种烘干机整机系统内的风压平衡控制装置，其特征在于：包括控制单元（6）、预热排风机（7）、预热排风变频器（8）、预热压差变送器（9）、高温抽湿排风机（10）、高温抽湿排风变频器（11）、高温压差变送器（12）、冷却排风机（13）、冷却排风变频器（14）和冷却压差变送器（15），所述预热排风机（7）、高温抽湿排风机（10）和冷却排风机（13）安装在相应预热段（1）、高温段（2）和冷却段（3）的排风管上，所述控制单元（6）通过预热排风变频器（8）、高温抽湿排风变频器（11）和冷却排风变频器（14）与相应的预热排风机（7）、高温抽湿排风机（10）和冷却排风机（13）联接，所述控制单元（6）与预热压差变送器（9）、高温压差变送器（12）和冷却压差变送器（15）联接，预热压差变送器（9）监测预热段（1）和洗烘间（4）之间的压差，高温压差变送器（12）监测高温段（2）和洗烘间（4）之间的压差，冷却压差变送器（15）监测冷却段（3）和灌装间（5）之间的压差。
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