CN108636949A - 一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，实时检测送丝管道风速，并结合送丝管道堵塞风速变化规律，判断管道是否发生堵塞以及堵塞部位，若发生堵塞，立即增加风机运行频率及调大发生堵塞管道上的调节阀开度，加大风量疏通堵塞；若是多管输送，同时还可调小或关闭未堵管道，增大堵塞管道的吸力；当堵塞管道风速恢复正常时，恢复各调节阀开度，恢复正常的电机运行频率。本发明紧密跟踪风力变化，及时准确判断堵管情况，并及时自动疏通堵塞部位，减少人工干预，防止因堵管造成卷包机脱料情况，提高了风力送丝系统的自动化程度和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于卷烟生产技术领域，具体涉及风力送料领域，特别是涉及一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法。
背景技术
风力送料系统是利用负压抽吸原理将物料从供料点输送至用料点，烟草企业主要运用在风力送丝环节上，即风力送丝系统。风力送丝系统由烟丝输送和除尘两部分组成，包含喂丝机、送丝管道、文丘里流量计、调节阀、回风管道、除尘设备、风机、控制器、人机界面等。文丘里流量计对流量额外增加的阻力相对较小，稳定性好，最主要的是适合含杂质较多的流量测量，风力送丝主要是固体气体两相流动，所以基本上都是采用文丘里流量计。
如图1所示的风力送料系统，风机运行产生负压，喂丝机内的烟丝和空气被吸入送丝管道，最终到达卷包机组的烟丝分配箱，而含尘的空气则沿回风管道经过除尘器过滤后排到大气。控制器、调节阀、文丘里流量计等构成送丝风速闭环控制系统，文丘里流量计将信号反馈到控制器，控制器将信号运算转化为风速,控制器依据给定送丝风速和反馈风速调整调节阀、补风阀和电机频率等实现风速的控制，将风速控制在给定值附近的范围内。
在送丝过程中，考虑到物料造碎情况，一般控制风速不可过大，但由于物料不均，管道阻力、风力波动等因素，就会出现送丝管堵塞的情况。当卷包机不进料时判断送丝过程异常，然后操作人员根据显示风速值的大小，依据个人工作经验，判断管道是否堵管，堵管采用人工疏通。整个处理过程耗时过长，降低了设备运行效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法。
为了解决上述的问题本发明的采用的技术以及方法如下：
一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，检测自动疏通方法包括以下步骤：
正常风送风速测定—堵管控制模型建立—风送系统运行—时时风速对比—判断是否堵管(否即正常运行)—是—增加电机频率和堵管阀门—判断是否疏通(是即电机频率恢复正常运行)—否—减小未堵支管阀门原开度—判断是否疏通(是即恢复阀门原开度，电机频率恢复正常运行)—否—系统报警堵管—人工疏通管道—正常运行；
S1、确定堵管风速范围；
文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道；测出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利定理得出流量和流速；从流体力学及文丘里工作原理可知，送丝管道堵塞时会引起差压的变化，按照堵塞对差压的影响可以分为以下两类：
(1)在文丘里流量计引压管之外A、C的管道堵塞时，压差减小，流量减小，风速降低；
(2)在文丘里流量计引压管之间B的管道堵塞时，压差增大，流量增大，风速增大，属于假象，实际管道并没有流通；
正常生产时，按照最大风力送丝，测得风速为Vh，然后降低风速，低至无法提升烟丝，此时风力为Vl；确定正常风速介于Vh、Vl二者之间，即Vl<V<Vh；堵管的风速Vp为：Vp<Vl或者Vp>Vh；
S2、判断是否堵管
若V达到Vp的风速区间，且连续时间达到Δt，即可判定该管道发生堵管；物料并非均匀在管道中输送，过多或过少的物料经过文丘里管时，对文丘里引压管引压产生扰动，风速会瞬时出现过高或过低的情况，需要过滤干扰，但时间很短暂，所以Δt设置为1～3s即可；
S3、确认堵管后，立即增加电机运行频率Δf,然后按照线性比率逐渐增加电机频率，增加堵塞管道上的调节阀开度，电机频率达到50Hz；仍未疏通管道，减小未堵塞支管的调节阀门开度，运行t后，若管道仍未疏通；即发出系统报警，通知操作人员疏通管道；堵塞管道疏通后，先将阀门开度恢复到原状态，然后将电机频率将至原来运行频率，恢复正常运行。
进一步地，所述步骤S1中通常情况下，发生堵管后，堵管风速与正常风速差距是很大的，可以设置放大系数，Vp<k1Vl或者Vp>k2Vh，k1小于1，k2大于1，推荐k1＝0.8，k2＝1.2；也可按经验值设定，送丝风速设定范围参照行业工艺参数在15m/s至25m/s之间，可以设置Vp<15k1或者Vp>25k2，即Vp<12m/s或者Vp>30m/s。
进一步地，所述步骤S2中t可以根据送丝周期T设计一个概要值，t≥5T。
进一步地，包括一套堵管检测自动疏通系统，所述堵管检测自动疏通系统包括控制器和电机，控制器通过信号线进行对电机的电机频率进行控制调节，所述电机与风机相连接；控制器通过信号线与设置在卷包机与除尘设备之间的调节阀相连，且调节阀进行信号调节控制；设置在卷包机与喂丝机之间的文丘里流量计通过信号线将风速反馈至控制器上的设置给定风速模块进行校验比对。
本发明紧密跟踪风力变化，及时准确判断堵管情况，并及时自动疏通堵塞部位，减少人工干预，防止因堵管造成卷包机脱料情况，提高了风力送丝系统的自动化程度和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1为现有传统的风力送丝系统示意图。
图2为本发明的基本系统结构图；
图3为本发明的检测疏通流程图；
图4为本发明的文丘里管结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定；
如图2-3所示，本发明技术方案一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，包括一套堵管检测自动疏通系统，所述堵管检测自动疏通系统包括控制器和电机，控制器通过信号线进行对电机的电机频率进行控制调节，所述电机与风机相连接；控制器通过信号线与设置在卷包机与除尘设备之间的调节阀相连，且调节阀进行信号调节控制；设置在卷包机与喂丝机之间的文丘里流量计通过信号线将风速反馈至控制器上的设置给定风速模块进行校验比对。
实时检测送丝管道风速，并结合送丝管道堵塞风速变化规律，判断管道是否发生堵塞以及堵塞部位，若发生堵塞，立即增加风机运行频率及调大发生堵塞管道上的调节阀开度，加大风量疏通堵塞。若是多管输送，同时还可调小或关闭未堵管道调节阀，增大堵塞管道的吸力。当堵塞管道风速恢复正常时，恢复各调节阀开度，恢复正常电机频率。
本实施例风力送料系统堵管检测及自动疏通过程如下：
1、确定堵管风速范围
文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道。测出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利定理得出流量和流速。从流体力学及文丘里工作原理可知，送丝管道堵塞时会引起差压的变化，按照堵塞对差压的影响可以分为以下两类：
(1)在文丘里流量计引压管之外A、C的管道堵塞时，压差减小，流量减小，风速降低。
(2)在文丘里流量计引压管之间B的管道堵塞时，压差增大，流量增大，风速增大，属于假象，实际管道并没有流通。
文丘里管道示意图如图4所示；
正常生产时，按照最大风力送丝，测得风速为Vh，然后降低风速，低至无法提升烟丝，此时风力为Vl。确定正常风速介于Vh、Vl二者之间，即Vl<V<Vh。堵管的风速Vp为：Vp<Vl或者Vp>Vh。通常情况下，发生堵管后，堵管风速与正常风速差距是很大的，可以设置放大系数，Vp<k1Vl或者Vp>k2Vh，k1小于1，k2大于1，推荐k1＝0.8，k2＝1.2。也可按经验值设定，送丝风速设定范围参照行业工艺参数在15m/s至25m/s之间，可以设置Vp<15k1或者Vp>25k2，即Vp<12m/s或者Vp>30m/s。
2、判断是否堵管
若V达到Vp的风速区间，且连续时间达到Δt，即可判定该管道发生堵管。物料并非均匀在管道中输送，过多或过少的物料经过文丘里管时，对文丘里引压管引压产生扰动，风速会瞬时出现过高或过低的情况，需要过滤干扰，但时间很短暂，所以Δt设置为1～3s即可。
3、确认堵管后，立即增加电机运行频率Δf,然后按照线性比率逐渐增加电机频率，增加堵塞管道上的调节阀开度，电机频率达到50Hz，仍未疏通管道，减小未堵塞支管的调节阀门开度，运行t后，若管道仍未疏通，即发出系统报警，通知操作人员疏通管道。t可以根据送丝周期T设计一个概要值，t≥5T。堵塞管道疏通后，先将阀门开度恢复到原状态，然后将电机频率将至原来运行频率，恢复正常运行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，其特征在于，检测自动疏通方法包括以下步骤：
正常风送风速测定—堵管控制模型建立—风送系统运行—时时风速对比—判断是否堵管(否即正常运行)—是—增加电机频率和堵管阀门—判断是否疏通(是即电机频率恢复正常运行)—否—减小未堵支管阀门原开度—判断是否疏通(是即恢复阀门原开度，电机频率恢复正常运行)—否—系统报警堵管—人工疏通管道—正常运行；
S1、确定堵管风速范围；
文丘里管是先收缩而后逐渐扩大的管道；测出其入口截面和最小截面处的压力差，用伯努利定理得出流量和流速；从流体力学及文丘里工作原理可知，送丝管道堵塞时会引起差压的变化，按照堵塞对差压的影响可以分为以下两类：
(1)在文丘里流量计引压管之外A、C的管道堵塞时，压差减小，流量减小，风速降低；
(2)在文丘里流量计引压管之间B的管道堵塞时，压差增大，流量增大，风速增大，属于假象，实际管道并没有流通；
正常生产时，按照最大风力送丝，测得风速为Vh，然后降低风速，低至无法提升烟丝，此时风力为Vl；确定正常风速介于Vh、Vl二者之间，即Vl<V<Vh；堵管的风速Vp为：Vp<Vl或者Vp>Vh；
S2、判断是否堵管
若V达到Vp的风速区间，且连续时间达到Δt，即可判定该管道发生堵管；物料并非均匀在管道中输送，过多或过少的物料经过文丘里管时，对文丘里引压管引压产生扰动，风速会瞬时出现过高或过低的情况，需要过滤干扰，但时间很短暂，所以Δt设置为1～3s即可；
S3、确认堵管后，立即增加电机运行频率Δf,然后按照线性比率逐渐增加电机频率，增加堵塞管道上的调节阀开度，电机频率达到50Hz；仍未疏通管道，减小未堵塞支管的调节阀门开度，运行t后，若管道仍未疏通；即发出系统报警，通知操作人员疏通管道；堵塞管道疏通后，先将阀门开度恢复到原状态，然后将电机频率将至原来运行频率，恢复正常运行。
2.如权利要求1所述的一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，其特征在于：所述步骤S1中通常情况下，发生堵管后，堵管风速与正常风速差距是很大的，可以设置放大系数，Vp<k1Vl或者Vp>k2Vh，k1小于1，k2大于1，推荐k1＝0.8，k2＝1.2；也可按经验值设定，送丝风速设定范围参照行业工艺参数在15m/s至25m/s之间，可以设置Vp<15k1或者Vp>25k2，即Vp<12m/s或者Vp>30m/s。
3.如权利要求1所述的一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，其特征在于：所述步骤S2中t可以根据送丝周期T设计一个概要值，t≥5T。
4.如权利要求1所述的一种风力送料系统堵管检测自动疏通方法，其特征在于：包括基于权利要求1的一套堵管检测自动疏通系统，所述堵管检测自动疏通系统包括控制器和电机，控制器通过信号线进行对电机的电机频率进行控制调节，所述电机与风机相连接；控制器通过信号线与设置在卷包机与除尘设备之间的调节阀相连，且调节阀进行信号调节控制；设置在卷包机与喂丝机之间的文丘里流量计通过信号线将风速反馈至控制器上的设置给定风速模块进行校验比对。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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