CN108687065A - 炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统及方法，包括自动清洗系统、手动清洗系统、加热清洗系统、防堵检测系统和压损检测系统；所述自动清洗系统由计算机控制清洗泵、清洗阀自动开关并控制工作时间，在微通道中工艺反应完成时冲洗微通道反应管路，冲洗完成后自动结束；手动清洗系统是在自动清洗系统上安装了手动启动键，加热清洗系统是在手动清洗系统上加装恒温设备并一键控制，同时利用防堵检测传感器、压力传感器和PLC控制箱检测管路和给料泵的堵塞状况，并报警。本发明的自动防堵清洗系统集多种手段和功能于一体，自动检测和解决反应堵塞的问题，保证炸药微通道反应系统中反应过程正常进行，消除了安全隐患。

Description

炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统及方法

技术领域

本发明涉及炸药的反应设备，更具体地，本发明涉及一种炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统及方法。

背景技术

目前，微通道反应系统，由于其总换热效率和流体混合的传质性能比传统的搅拌釜式反应器高出很多倍，在化学合成应用中具有显著的优势。在炸药合成反应中，得益于这些优势，炸药微通道合成反应系统具有换热效率高、安全性高、得率高等优点。但由于其流体通道微小(φ5mm)，反应原料有固含量，一旦发生堵塞，会直接影响反应过程，且反应压力不可控，具有安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种炸药微通道反应系统自清洗及控制方法，集自动清洗、手动清洗、加热清洗、防堵检测、压损检测多种手段和功能，自动检测和解决反应堵塞的问题，保证反应过程和反应正常进行，消除安全隐患。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，包括自动清洗系统、手动清洗系统、加热清洗系统、防堵检测系统和压损检测系统；

所述自动清洗系统包括清洗泵、清洗阀和计算机，所述清洗泵安装在微通道反应管路起始端，并将清洗阀安装在微通道反应管路上，清洗泵与清洗阀连接计算机，计算机监测炸药微通道反应管路的反应状态，并预设清洗泵与清洗阀的工作时长，当计算机监测到炸药微通道反应管路的当前工艺段反应结束时立即启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束自动清洗；

所述手动清洗系统是对自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束手动清洗；

所述加热清洗系统是在自动清洗系统的清洗泵的水源端安装恒温设备，并对恒温设备、自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，所述恒温设备与计算机连接，计算机控制恒温设备的温度，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵、清洗阀和恒温设备，让清洗液体加热后流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵、清洗阀和恒温设备结束加热清洗；

所述防堵检测系统包括防堵检测传感器和PLC控制箱，所述防堵检测传感器安装在微通道反应管路的各个物料反应管路上，并与PLC控制箱中的DI模块信号连接，DI模块接收到防堵检测传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警；

所述压损检测系统包括压力传感器和PLC控制箱，所述压力传感器同时安装在微通道反应管路的给料泵的入口和出口，检测给料泵入口和出口的压力差，并与PLC控制箱中的AD模块信号连接，当AD模块接收到压力传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警。

所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其防堵检测系统包括两个防堵检测传感器，分别安装在两根物料反应管路上，信号分别输入到PLC的I0.0和I0.1，PLC的报警输出地址为Q0.0。

所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其压力传感器设置检测阈值，当给料泵入口和出口的压力差达到阈值时，压力传感器将信号传递给AD模块，PLC控制箱发出声光报警。

所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其微通道反应管路的每个给料泵的入口和出口都安装压力传感器，所述压力传感器至少包括信号输入至PLC的PIW320的第一给料泵入口压力传感器、信号输入至PLC的PIW322的第一给料泵出口压力传感器、信号输入至PLC的PIW324的第二给料泵入口压力传感器和信号输入至PLC的PIW326的第二给料泵出口压力传感器。

本发明还提供了利用所述的系统对炸药微通道反应管路自动防堵清洗的方法：

在工艺段的反应过程中，利用压损检测系统持续检测炸药微通道反应管路的给料泵的入口和出口的压力，当压力未达到检测阈值时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示给料泵堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应过程中，利用防堵检测系统持续检测炸药微通道反应管路的各个物料反应管路，当未检测到堵塞信号时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示有物料反应管路堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应结束时，计算机启动自动清洗系统，自动清洗炸药微通道反应管路，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗；

在无工艺段进行反应的时间里，利用手动清洗系统的一键式手动启动按钮或加热清洗系统的一键式手动启动按钮分别启动手动清洗或者加热清洗，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗。

所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其加热清洗的温度为60℃。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明的自动防堵清洗系统集自动清洗、手动清洗、加热清洗、防堵检测、压损检测多种手段和功能，自动检测和解决反应堵塞的问题，保证炸药微通道反应系统中反应过程正常进行，消除了安全隐患。

附图说明

图1为本发明自动清洗流程图。

图2为本发明手动清洗流程图。

图3为本发明PLC的DI模块图。

图4为本发明PLC的AD模块图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统集自动清洗系统、手动清洗系统、加热清洗系统、防堵检测系统和压损检测系统于一体。

自动清洗系统包括清洗泵、清洗阀和计算机，清洗泵安装在微通道反应管路起始端，并将清洗阀安装在微通道反应管路上，清洗泵与清洗阀连接计算机，计算机监测炸药微通道反应管路的反应状态，并预设清洗泵与清洗阀的工作时长，当计算机监测到炸药微通道反应管路的当前工艺段反应结束时立即启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束自动清洗。

手动清洗系统是对自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束手动清洗。

加热清洗使堵塞物料裂化，更加易于清洗。加热清洗系统是在自动清洗系统的清洗泵的水源端安装恒温设备，并对恒温设备、自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，恒温设备与计算机连接，计算机控制恒温设备的温度，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵、清洗阀和恒温设备，让清洗液体加热后流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵、清洗阀和恒温设备结束加热清洗；

防堵检测系统包括防堵检测传感器和PLC控制箱，所述防堵检测传感器安装在微通道反应管路的各个物料反应管路上，并与PLC控制箱中的DI模块信号连接，DI模块接收到防堵检测传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警；所述压损检测系统包括压力传感器和PLC控制箱，所述压力传感器同时安装在微通道反应管路的给料泵的入口和出口，检测给料泵入口和出口的压力差，并与PLC控制箱中的AD模块信号连接，当AD模块接收到压力传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警。所述压力传感器设置检测阈值，当给料泵入口和出口的压力差达到阈值时，压力传感器将信号传递给AD模块，PLC控制箱发出声光报警。

如图3所示，防堵检测系统包括两个防堵检测传感器，分别安装在两根物料反应管路上，信号分别输入到PLC的I0.0和I0.1，PLC的报警输出地址为Q0.0。

如图4所示，微通道反应管路的每个给料泵的入口和出口都安装压力传感器，所述压力传感器至少包括信号输入至PLC的PIW320的第一给料泵入口压力传感器、信号输入至PLC的PIW322的第一给料泵出口压力传感器、信号输入至PLC的PIW324的第二给料泵入口压力传感器和信号输入至PLC的PIW326的第二给料泵出口压力传感器。

对炸药微通道反应管路自动防堵清洗的方法：

在工艺段的反应过程中，利用压损检测系统持续检测炸药微通道反应管路的给料泵的入口和出口的压力，当压力未达到检测阈值时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示给料泵堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应过程中，利用防堵检测系统持续检测炸药微通道反应管路的各个物料反应管路，当未检测到堵塞信号时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示有物料反应管路堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应结束时，计算机启动自动清洗系统，自动清洗炸药微通道反应管路，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗，系统各部件的工作状态如图1所示。

在无工艺段进行反应的时间里，利用手动清洗系统的一键式手动启动按钮或加热清洗系统的一键式手动启动按钮分别启动手动清洗或者加热清洗，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗，系统各部件的工作状态如图2所示。

清洗过程中，废液排出经收集进行后处理。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其特征在于包括自动清洗系统、手动清洗系统、加热清洗系统、防堵检测系统和压损检测系统；

所述自动清洗系统包括清洗泵、清洗阀和计算机，所述清洗泵安装在微通道反应管路起始端，并将清洗阀安装在微通道反应管路上，清洗泵与清洗阀连接计算机，计算机监测炸药微通道反应管路的反应状态，并预设清洗泵与清洗阀的工作时长，当计算机监测到炸药微通道反应管路的当前工艺段反应结束时立即启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束自动清洗；

所述手动清洗系统是对自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵和清洗阀，让清洗液体流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵和清洗阀结束手动清洗；

所述加热清洗系统是在自动清洗系统的清洗泵的水源端安装恒温设备，并对恒温设备、自动清洗系统的清洗泵和清洗阀设置一键式手动启动按钮而形成，所述恒温设备与计算机连接，计算机控制恒温设备的温度，在炸药微通道反应管路无工艺段进行反应的时间里，在计算机上预设清洗泵与清洗阀的工作时长，利用一键式手动启动按钮启动清洗泵、清洗阀和恒温设备，让清洗液体加热后流经整个微通道反应管路，直到清洗泵与清洗阀的工作时间达到预设的工作时长，自动关闭清洗泵、清洗阀和恒温设备结束加热清洗；

所述防堵检测系统包括防堵检测传感器和PLC控制箱，所述防堵检测传感器安装在微通道反应管路的各个物料反应管路上，并与PLC控制箱中的DI模块信号连接，DI模块接收到防堵检测传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警；

所述压损检测系统包括压力传感器和PLC控制箱，所述压力传感器同时安装在微通道反应管路的给料泵的入口和出口，检测给料泵入口和出口的压力差，并与PLC控制箱中的AD模块信号连接，当AD模块接收到压力传感器的信号时，PLC控制箱发出声光报警。

2.根据权利要求1所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其特征在于所述防堵检测系统包括两个防堵检测传感器，分别安装在两根物料反应管路上，信号分别输入到PLC的I0.0和I0.1，PLC的报警输出地址为Q0.0。

3.根据权利要求1所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其特征在于所述压力传感器设置检测阈值，当给料泵入口和出口的压力差达到阈值时，压力传感器将信号传递给AD模块，PLC控制箱发出声光报警。

4.根据权利要求1所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其特征在于所述微通道反应管路的每个给料泵的入口和出口都安装压力传感器，所述压力传感器至少包括信号输入至PLC的PIW320的第一给料泵入口压力传感器、信号输入至PLC的PIW322的第一给料泵出口压力传感器、信号输入至PLC的PIW324的第二给料泵入口压力传感器和信号输入至PLC的PIW326的第二给料泵出口压力传感器。

5.利用权利要求1～4任意一项所述的系统对炸药微通道反应管路自动防堵清洗的方法：

在工艺段的反应过程中，利用压损检测系统持续检测炸药微通道反应管路的给料泵的入口和出口的压力，当压力未达到检测阈值时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示给料泵堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应过程中，利用防堵检测系统持续检测炸药微通道反应管路的各个物料反应管路，当未检测到堵塞信号时，该工艺段的反应正常进行，当PLC发出声光报警，表示有物料反应管路堵塞，操作人员利用计算机控制本工艺段停止反应，选择手动清洗消除堵塞；

在工艺段的反应结束时，计算机启动自动清洗系统，自动清洗炸药微通道反应管路，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗；

在无工艺段进行反应的时间里，利用手动清洗系统的一键式手动启动按钮或加热清洗系统的一键式手动启动按钮分别启动手动清洗或者加热清洗，直到清洗时间达到预设时长，自动停止清洗。

6.根据权利要求5所述的炸药微通道反应管路自动防堵清洗系统，其特征在于所述加热清洗的温度为60℃。