CN108571617A - 蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备 - Google Patents

蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备 Download PDF

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陈秋荣
郭剑华
吴桂平
张楷兴
孙璐
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Abstract

本发明涉及一种蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备，其中，控制系统包括蒸汽阀门(4)；和气动控制支路，气动控制支路上设有换向阀(3)，换向阀(3)在切换至第一状态时，通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门(4)开启；并在切换至第二状态时，通过气动控制支路引入常压空气使蒸汽阀门(4)关闭。此种控制系统能够使蒸汽阀门的开启关闭更加便捷，可降低人员的操作难度，还能提高蒸汽阀门开启关闭的可靠性和安全性；而且还能使蒸汽阀门的开启关闭到位程度有明确的标准，在关闭后可完全切断蒸汽供给，从而提高降低阀门的使用寿命，并减少能源浪费。

Description

蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备
技术领域
本发明涉及烟草加工设备技术领域，尤其涉及一种蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备。
背景技术
在烟草工业中，尤其是制丝生产，大多不需要全天连续生产，设备需要有每日、每周、每月，甚至每年的停机清洁维护。在停机时，每台烟草加工设备上的蒸汽总阀均要关闭，因此阀门开启关闭操作频繁。
现有技术中一般手动开启关闭蒸汽阀门，操作费力，没有关闭到位标准，且操作人员力气大小不一，这些因素会使蒸汽阀门在关闭后仍无法完全切断蒸汽供给，降低阀门的使用寿命，造成能源浪费。而且，蒸汽总阀开启过程要缓慢，避免产生水锤，这就要求操作人员要有足够的经验，疏忽大意会造成人员伤害和设备损坏，存在潜在风险。
发明内容
本发明的实施例提供了一种蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备，能够使蒸汽阀门的开启和关闭更加快捷。
为实现上述目的，本发明的实施例第一方面提供了一种蒸汽阀门开启关闭控制系统，包括：
蒸汽阀门；和
气动控制支路，气动控制支路上设有换向阀，换向阀在切换至第一状态时，通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门开启；并在切换至第二状态时，通过气动控制支路引入常压空气使蒸汽阀门关闭。
进一步地，控制系统还包括减压阀，减压阀设在气动控制支路上位于换向阀上游的位置，用于将压缩空气的压力调整至满足蒸汽阀门所需的开启压力。
进一步地，控制系统还包括节流阀，节流阀设在气动控制支路上位于换向阀上游的位置，用于将压缩空气的流量调整至使蒸汽阀门按预设速度开启。
进一步地，气动控制支路在换向阀上游的位置同时设有减压阀和节流阀，节流阀位于换向阀与减压阀之间。
进一步地，减压阀为可调式减压阀，能够根据蒸汽阀门所需的开启压力调节压缩空气的压力；或者节流阀为可调式节流阀，能够根据蒸汽阀门开启的预设速度调节压缩空气的流量。
进一步地，换向阀为两位三通阀，两位三通阀具有第一进气口A、第二进气口P和排气口B；
换向阀在切换至第一状态时，第一进气口A与排气口B连通以通入压缩空气，第二进气口P截止；
换向阀在切换至第二状态时，第二进气口P与排气口B连通以引入常压空气，第一进气口A截止。
进一步地，蒸汽阀门为常闭无定位器气动薄膜阀。
进一步地，气动控制支路上位于减压阀的出口处设有压力检测部件。
为实现上述目的，本发明第二方面提供了烟草加工设备，包括蒸汽管路系统，蒸汽管路系统中包括上述实施例的蒸汽阀门开启关闭控制系统。
为实现上述目的，本发明第三方面提供了一种基于上述实施例蒸汽阀门开启关闭控制系统的控制方法，包括：
在需要开启蒸汽阀门时，将换向阀切换至第一状态，以通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门开启；
在需要关闭蒸汽阀门时，将换向阀切换至第二状态，以通过气动控制支路引入常压空气使蒸汽阀门关闭。
进一步地，在需要开启蒸汽阀门之前，该控制方法还包括：
调节减压阀使压缩空气的压力到达蒸汽阀门所需的开启压力；
调节节流阀使压缩空气的流量到达蒸汽阀门按预设速度开启所需的流量。
基于上述技术方案，本发明一个实施例的蒸汽阀门开启关闭控制系统，设有气动控制支路，气动控制支路上设有换向阀，换向阀在切换至第一状态时，通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门开启，并在切换至第二状态时，通过气动控制支路引入常压空气使蒸汽阀门关闭。此种控制系统能够使蒸汽阀门的开启关闭更加便捷，可降低人员的操作难度，还能提高蒸汽阀门开启关闭的可靠性和安全性；而且还能使蒸汽阀门的开启关闭到位程度有明确的标准，在关闭后可完全切断蒸汽供给，从而提高阀门的使用寿命，并减少能源浪费。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明蒸汽阀门开启关闭控制系统的一个实施例的结构示意图。
附图标记说明
1、减压阀；2、节流阀；3、换向阀；4、蒸汽阀门；5、压力表。
具体实施方式
以下详细说明本发明。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。
本发明中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
在本发明的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操控，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种蒸汽阀门开启关闭控制系统，在一个实施例中，包括：蒸汽阀门4和气动控制支路，气动控制支路的一端与蒸汽阀门4的控制端相连，气动控制支路上设有换向阀3，换向阀3在切换至第一状态时，通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门4开启；并在切换至第二状态时，通过气动控制支路引入常压空气(例如外界大气)使蒸汽阀门4关闭。
其中，换向阀3可以为手动控制阀，以实现蒸汽阀门开启关闭的半自动控制；或者也可以为电磁阀或液控阀，以完全实现蒸汽阀门开启关闭的自动控制。
本发明该实施例的控制系统至少具有如下优点之一：
(1)能够使蒸汽阀门的开启关闭更加便捷，可降低人员的操作难度，并且由于无需人员直接近距离操作蒸汽阀门，可提高蒸汽阀门开启关闭时的安全性。而且，在手动开启蒸汽阀门所需的力量较大时，通过调整压缩空气的压力进行开启可省去操作人员的体力消耗。
(2)在换向阀3切换至第一状态时，压缩空气的压力大于蒸汽阀门4的开启压力，蒸汽阀门4开启；在换向阀3切换至第二状态时，压缩空气停止供给，常压空气的压力小于蒸汽阀门4的开启压力，蒸汽阀门4随之关闭，因此能够使蒸汽阀门的开启关闭更加可控，且能提高动作可靠性。
(3)相比于手动开闭，该实施例能使蒸汽阀门的开启关闭到位程度有明确的标准，在关闭后可完全切断蒸汽供给，防止由于阀门关闭不到位而使蒸汽高速流经小截面间隙产生冲击力，从而提高阀门的使用寿命，并减少能源浪费。
(4)此种控制系统结构简单，成本低，方便实施。
在一些实施例中，如图1所示，本发明的控制系统还包括减压阀1，减压阀1设在气动控制支路上沿压缩空气流动方向位于换向阀3上游的位置，用于将压缩空气的压力调整至满足蒸汽阀门4所需的开启压力。
进一步地，气动控制支路上位于减压阀1的出口处设有压力检测部件，例如压力表5或者压力传感器，以便准确地获得经过减压阀1后压缩空气的压力，从而更好地满足蒸汽阀门4开启压力的要求。
通过设置减压阀1，根据烟草加工设备中不同开启压力的蒸汽阀门4，可灵活通过调整减压阀1使压缩空气压力与蒸汽阀门4的开启压力相匹配。而且，通过将压缩空气的压力降低到所需值，可降低蒸汽阀门4开启时压缩空气带来的冲击力，提高蒸汽阀门4的使用寿命，并使开启过程更加平稳。
在一些实施例中，本发明的控制系统还包括节流阀2，节流阀2设在气动控制支路上位于换向阀3上游的位置，用于将压缩空气的流量调整至使蒸汽阀门4按预设速度开启。
蒸汽阀门4打开的速度取决于该控制系统的使用场合和蒸汽管路系统对启闭可靠性和安全性的要求。通过节流阀2可调节气动控制支路中压缩空气的流量，从而调整蒸汽阀门4开启的速度，以避免蒸汽阀门4由于开启速度过快而产生水锤，防止造成人员伤害和设备损坏，提高系统工作的安全性和使用寿命。
水锤现象是由于蒸汽阀门开启速度过快，管路中同时存在冷凝水与蒸汽，没有足够的系统预热时间将冷凝水及时排出，使冷凝水高速冲击管道，会同时发生水压冲击、热冲击、流动冲击和压差冲击，可能会破坏阀门内部组件，从而出现泄漏，严重时还会出现爆炸。
如图1所示，气动控制支路在换向阀3上游的位置同时设有减压阀1和节流阀2，节流阀2位于换向阀3与减压阀1之间。压缩气体先流经减压阀1降压，再经过节流阀2调整流速，可防止高压的压缩空气对系统对节流阀2带来较大冲击，提高节流阀2的使用寿命。
在一些实施例中，减压阀1为可调式减压阀，能够根据蒸汽阀门4所需的开启压力调节压缩空气的压力。或者节流阀2为可调式节流阀，能够根据蒸汽阀门4开启的预设速度调节压缩空气的流量。
根据蒸汽阀门4的技术参数要求，主要是蒸汽阀门4的开启压力和阀芯开启速度，可以先调整减压阀1使压缩空气减压至所需压力，然后调节节流阀2控制阀芯打开速度，避免产生水锤。这样既能达到便于蒸汽阀门开启关闭的目的，又可使开启速度可靠，从而有效预防水锤现象，避免造成人员伤害和设备损坏。
如图1所示，换向阀3为两位三通阀，两位三通阀具有第一进气口A、第二进气口P和排气口B。换向阀3在切换至第一状态(对应图1中位于上部的工作位)时，第一进气口A与排气口B连通以通入压缩空气，第二进气口P截止。换向阀3在切换至第二状态(对应图1中位于下部的非工作位)时，第二进气口P与排气口B连通以引入常压空气，第一进气口A截止。此种换向阀3在满足功能需求的基础上结构简单，成本较低，并能提高动作可靠性。
在一些实施例中，蒸汽阀门4为常闭无定位器气动薄膜阀，这样蒸汽阀门4只有开启和关闭两种状态，控制简单可靠。
在一些实施例中，蒸汽阀门4为常闭有定位器气动薄膜阀，这样蒸汽阀门4除了开闭和关闭两种状态，还能通过节流阀定量调节阀芯的开度大小，以灵活地根据使用需求控制蒸汽的流通量。
优选地，蒸汽阀门4为常闭有定位器气动薄膜阀，换向阀3为电磁阀，控制部件能够通过调节减压阀1、节流阀2和换向阀3的状态切换时机，来控制蒸汽阀门4的开度大小。
其次，本发明还提供了一种基于上述实施例蒸汽阀门开启关闭控制系统的控制方法，在一些实施例中，该控制方法包括：
在需要开启蒸汽阀门4时，将换向阀3切换至第一状态，以通过气动控制支路引入压缩空气使蒸汽阀门4开启，可接通蒸汽管路系统以使烟草加工设备工作；
在需要关闭蒸汽阀门4时，将换向阀3切换至第二状态，以通过气动控制支路引入常压空气使蒸汽阀门4关闭，可断开蒸汽管路系统以使烟草加工设备停止工作。
进一步地，在需要开启蒸汽阀门4之前，本发明的控制方法还包括：
调节减压阀1使压缩空气的压力到达蒸汽阀门4所需的开启压力；
调节节流阀2使压缩空气的流量到达蒸汽阀门4按预设速度开启所需的流量。
优选地，先调节减压阀1，再调节节流阀2，可防止高压的压缩空气对系统对节流阀2带来较大冲击，提高节流阀2的使用寿命。
以上对本发明所提供的一种蒸汽阀门开启关闭控制系统及方法、烟草加工设备进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，包括：
蒸汽阀门(4)；和
气动控制支路，所述气动控制支路上设有换向阀(3)，所述换向阀(3)在切换至第一状态时，通过所述气动控制支路引入压缩空气使所述蒸汽阀门(4)开启；并在切换至第二状态时，通过所述气动控制支路引入常压空气使所述蒸汽阀门(4)关闭。
2.根据权利要求1所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，还包括减压阀(1)，所述减压阀(1)设在所述气动控制支路上位于所述换向阀(3)上游的位置，用于将压缩空气的压力调整至满足所述蒸汽阀门(4)所需的开启压力。
3.根据权利要求1所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，还包括节流阀(2)，所述节流阀(2)设在所述气动控制支路上位于所述换向阀(3)上游的位置，用于将压缩空气的流量调整至使所述蒸汽阀门(4)按预设速度开启。
4.根据权利要求1所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，所述气动控制支路在所述换向阀(3)上游的位置同时设有减压阀(1)和节流阀(2)，所述节流阀(2)位于所述换向阀(3)与所述减压阀(1)之间。
5.根据权利要求4所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，所述减压阀(1)为可调式减压阀，能够根据所述蒸汽阀门(4)所需的开启压力调节压缩空气的压力；或者所述节流阀(2)为可调式节流阀，能够根据所述蒸汽阀门(4)开启的预设速度调节压缩空气的流量。
6.根据权利要求1所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，所述换向阀(3)为两位三通阀，所述两位三通阀具有第一进气口(A)、第二进气口(P)和排气口(B)；
所述换向阀(3)在切换至第一状态时，所述第一进气口(A)与所述排气口(B)连通以通入压缩空气，所述第二进气口(P)截止；
所述换向阀(3)在切换至第二状态时，所述第二进气口(P)与所述排气口(B)连通以引入常压空气，所述第一进气口(A)截止。
7.根据权利要求1所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，所述蒸汽阀门(4)为常闭无定位器气动薄膜阀。
8.根据权利要求2所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统，其特征在于，所述气动控制支路上位于所述减压阀(1)的出口处设有压力检测部件。
9.一种烟草加工设备，其特征在于，包括蒸汽管路系统，所述蒸汽管路系统中包括权利要求1～8任一所述的蒸汽阀门开启关闭控制系统。
10.一种基于权利要求1～8任一所述蒸汽阀门开启关闭控制系统的控制方法，其特征在于，包括：
在需要开启所述蒸汽阀门(4)时，将所述换向阀(3)切换至第一状态，以通过所述气动控制支路引入压缩空气使所述蒸汽阀门(4)开启；
在需要关闭所述蒸汽阀门(4)时，将所述换向阀(3)切换至第二状态，以通过所述气动控制支路引入常压空气使所述蒸汽阀门(4)关闭。
11.根据权利要求10所述的蒸汽阀门开启关闭控制方法，其特征在于，在需要开启所述蒸汽阀门(4)之前，还包括：
调节减压阀(1)使压缩空气的压力到达所述蒸汽阀门(4)所需的开启压力；
调节节流阀(2)使压缩空气的流量到达所述蒸汽阀门(4)按预设速度开启所需的流量。
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