CN109520236A - 一种烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，包括干燥箱、智能热风机、电控排湿阀、PLC控制器，干燥箱的箱体内设置温度传感器、湿度传感器和紫外光管，PLC控制器控制智能热风机的送风量，采取分段干燥的方式，在干燥初期，加大智能热风机的送风温度和送风量，干燥后期减少智能热风机的送风温度和送风量，最后控制智能热风机送凉风对药粉进行冷却，本发明的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置通过PLC控制器自动控制干燥箱内的温度和湿度，并且在不同干燥阶段设置不同的送风量，加速干燥进程，提高干燥效率，并能节省能源。

Description

一种烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置

技术领域

本发明涉及一种烟花鞭炮的生产装置，具体涉及一种烟花鞭炮药粉的干燥冷却装置。

背景技术

我国是烟花鞭炮生产大国，是世界上最大的烟花鞭炮生产、出口国。烟花产业已经成为部分地区经济发展的支柱。由于烟花鞭炮具有易燃、易爆等危险性，属于高危制造业范畴，一旦出现事故，会给生命财产造成重大损失。究其原因，主要是生产企业设备工艺落后，自动化程度低。

烟花鞭炮药粉的制造过程是将氧化剂、还原剂及粘结剂和特种效应的化工原料安装不同要求进行工艺处理，它是烟花鞭炮生产中最重要、危险程度最高的工序之一。药粉制造一般分为原料准备、粉碎筛选、配料混合、压药造粒、药粉干燥几个步骤。为了减少药物的水分、保证烟花爆竹贮存的安全性和良好的燃烧效应，药粉必须进行干燥，药粉干燥是比较危险的工序。传统的药粉干燥设备自动化程度低，热能利用率低，监控报警系统缺乏，危险性高。

发明内容

为了提高烟花鞭炮药粉干燥的自动化程度，降低危险，提高生产效率，降低能耗，本发明提出了一种烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置。

烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，包括干燥箱、智能热风机、电控排湿阀、PLC控制器，,干燥箱包括箱体，箱体的下端设置进风总管，箱体的上端设置出风总管和电控排湿阀，进风总管通过热风调节阀与智能热风机连接，出风总管与集尘装置连接，箱体内设置温度传感器、湿度传感器和紫外光管，温度传感器、湿度传感器均与PLC控制器输入端连接，紫外光管连接报警装置，报警装置连接PLC控制器，PLC控制器输出端通过热风调节阀连接智能热风机，PLC控制器20控制智能热风机的送风量，采取分段干燥的方式，在干燥初期，加大智能热风机的送风温度和送风量，干燥后期减少智能热风机的送风温度和送风量，最后控制智能热风机送凉风对药粉进行冷却；PLC控制器还与操作台连接，操作台包括显示器和输入控制器，箱体内可容纳多层干燥架，多层干燥架能够与智能拖车连接，智能拖车上安装有无线接收信号装置，无线信号接收装置能够接收PLC控制器发出的指令。

PLC控制器控制智能热风机的送风量，在干燥初期的升速干燥阶段和恒速干燥阶段增大智能热风机的送风温度和送风量，在干燥后期的降速干燥阶段减少智能热风机的送风温度和送分量，在平衡阶段，智能热风机改送凉风对干燥后的药粉进行冷却，温度传感器实时监测干燥箱内的温度，当降至室温时，停止送风。

多层干燥架为木质干燥架，多层干燥架包括层叠设置的多个干燥盘，每层干燥盘之间间隔一定距离。

多层干燥架底部装有带轮子的底座，底座侧面安装牵引挂钩，牵引挂钩能够与智能拖车连接。

箱体侧面分布若干进风导管，进风导管通过进风腔连接进风总管，进风导管上分布多个排风孔。

操作台安装在距离干燥箱几十米以外的地方

本发明的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置通过PLC控制器自动控制干燥箱内的温度和湿度，可预设温度、湿度、干燥时间等参数，进而达到温度、湿度全自动控制，同时还设置有紫外光管，能够第一时间发现异常并进行报警，实现了干燥过程的连续化与自动化，提高了干燥过程的安全性。

本发明的PLC控制器能够根据药粉干燥过程的动力学原理，在不同干燥阶段设置不同的送风量，加速干燥进程，提高干燥效率，并能节省能源。

本发明进风管分布在干燥箱的四周墙体，并且布置了排风孔，使得干燥箱内的热风均匀排放，提高了干燥效果，也能防止药粉飞扬。干燥结束后，向干燥箱内送凉风，能够加快药粉冷却，提高生产效率。

本发明的智能拖车能够自动将多层干燥架拖入和拖出干燥箱，降低人工操作多层干燥架的危险，并且自动响应速度快，提高生产效率。

附图说明

图1为干燥箱的总体结构图。

图2为多层干燥架的示意图。

图3为控制系统框图。

具体实施方式

本发明的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置通过智能热风机5风叶的高速旋转，形成温度可控且最高温度小于80℃的热风输出，热风送进干燥箱30内，烟花鞭炮的药粉由此获得可控热量，达到干燥的目的。

干燥箱30包括箱体1，设置在干燥箱30下端的进风总管2，设置在干燥箱30上端的出风总管3，进风总管2通过热风调节阀4与智能热风机5连接，出风总管3与集尘装置14连接。智能热风机5在PLC控制器的控制下，以预设的频率运行，热风进入进风总管2，送风时，PLC控制器20可以实时调节送风量和压力，当干燥完成后，需要冷却药粉，此时PLC控制器控制智能热风机5，使智能热风机向干燥箱内输送凉风，使药粉冷却到合适温度。送风系统包括分布在箱体底部和四周的进风腔，箱体1四周墙面分布若干进风导管9，进风导管9通过进风腔连接进风总管2，进风导管9上分布多个排风孔10，智能热风机供应的热风经过最后经过进风导管9上的排风孔10散布于干燥箱，最后经出风总管3排出，并送入集尘装置14进行除尘。干燥箱30上端还设置有电控排湿阀15，去除箱体1内的湿气。箱体1内还设置有温度传感器16和湿度传感器17，用于检测箱体1内的温度和湿度，并将检测结果传送至PLC控制器20。

PLC控制器20还与操作台18连接，操作台18安装在距离干燥箱1几十米以外的地方，确保操作人员的人身安全。操作台18包括显示器和输入控制器，输入控制器输入预设的工艺参数，包括温度、湿度、送风量等，显示器实时显示当前的温度和湿度，显示器和输入控制器均接入PLC控制器20的接口，PLC控制器20还通过热风调节阀4连接智能热风机5，PLC控制器20将预先设定的目标温度和目标湿度与当前的温度和湿度进行比较，控制干燥箱内的温度和湿度保持在一定范围内。

在干燥箱30的箱体1内设置紫外光电管6，紫外光电管6能够将紫外光信号转换成电信号，能够监测干燥箱内是否存在紫外光，电晕、电弧、火花或火焰都会产生紫外光，并且紫外光是在温度上升前产生，紫外光电管6能够先于温度传感器17监测出火情，能够更早的判断火是否发生，及时采取措施。紫外光电管实时监测干燥箱，并将监测数据发送给报警装置31，一旦出现异常，报警装置31进行报警，报警装置31还与PLC控制器20连接，报警后能够启动应急方案。

药粉的干燥过程分为四个阶段，分别是升速干燥阶段、恒速干燥阶段、降速干燥阶段和平衡阶段。热风与药粉接触后，通过热传导使药粉快速升温，该阶段为升速干燥阶段。之后，药粉内的水分不断向表面迁移，使药粉表面含湿量保持在一个恒定的范围内，热风参数保持不变，该阶段为恒速干燥阶段。恒速干燥阶段药粉所吸收的热量几乎全部用于湿气的气化，随着干燥的进行，药粉内部含水量降低，水从药粉内部向表面扩散的速度小于水分从药粉表面汽化的速度，干燥进入降速干燥阶段，降速干燥阶段水分完成汽化过程，再以水蒸气的形式扩散至药粉表面，经过降速干燥阶段以后，药粉中的水分基本去除，此时干燥速度基本等于零，干燥进入平衡阶段。根据药粉干燥的过程，PLC控制器20控制智能热风机5的送风温度和送风量，在升速干燥阶段和恒速干燥阶段，即药粉干燥的前期增大智能热风机5的送风温度和送风量，在降速干燥阶段，即药粉送热风干燥的后期减少智能热风机5的送风温度和送分量，在平衡阶段，即最后阶段智能热风机5改送凉风对干燥后的药粉进行冷却。温度传感器16实时监测干燥箱内的温度，当降至室温时，停止送风，关闭干燥系统。在不同干燥阶段设置不同的送风量，加速干燥进程，提高干燥效率，并能节省能源。

箱体1内包括多层干燥架8，多层干燥架8为木质干燥架，不会产生静电或因碰撞产生火花。多层干燥架8包括层叠设置的多个干燥盘11，每层干燥,11之间间隔一定距离。这种设计提高干燥效率，节省空间。多层干燥架8底部装有带轮子的底座12，底座12侧面安装牵引挂钩13，牵引挂钩13能够与智能拖车连接，智能拖车上安装有无线接收信号装置22，无线信号接收装置22能够接收PLC控制器发出的指令，在干燥冷却完成后，智能拖车能够将多层干燥架8从箱体1内拖出，待干燥后的药粉卸料后，重新装入待干燥的药粉，智能拖车又能将多层干燥架8送入箱体1，进行下一轮干燥。

实施例

在操作台18的输入控制器中输入预先设定的参数，将烟花药粉平铺到多层干燥架8的干燥盘11上，智能拖车将多层干燥架8拖入干燥箱30内，关闭干燥箱30，启动智能热风机5，热风进入干燥箱30进行干燥，在升速干燥阶段和恒速干燥阶段，即药粉干燥的前期，热风温度控制在45-60℃之间，送风量控制在1600-2200立方米/小时，在降速干燥阶段，即药粉送热风干燥的后期，热分温度控制在30-50℃之间，送风量控制在1200-2000立方米/小时，在平衡阶段，即最后阶段智能热风机5改送凉风对干燥后的药粉进行冷却。温度传感器16实时监测干燥箱内的温度，当降至室温时，停止送风，关闭干燥系统。本发明的分段式干燥方式对于大颗粒的药粉能够使干燥时间缩短10%以上，热效率至少提高25%，对于小颗粒的药粉能够使干燥时间缩短20%以上，热效率至少提高30%。

最后应说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不能限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详尽的说明，对本领域技术人员而言，其依然可以对前述实施例所记载的方案进行修改，或对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，包括干燥箱（30）、智能热风机（5）、电控排湿阀（15）、PLC控制器（20），干燥箱（30）包括箱体（1），箱体（1）的下端设置进风总管（2），箱体（1）的上端设置出风总管（3）和电控排湿阀（15），进风总管（2）通过热风调节阀（4）与智能热风机（5）连接，出风总管（3）与集尘装置（14）连接，箱体（1）内设置温度传感器（16）、湿度传感器（17）和紫外光管（6），温度传感器（16）、湿度传感器（17）均与PLC控制器（20）输入端连接，紫外光管（6）连接报警装置（31），报警装置（31）连接PLC控制器（20），PLC控制器（20）输出端通过热风调节阀（4）连接智能热风机（5），PLC控制器（20）控制智能热风机的送风量，采取分段干燥的方式，在干燥初期，加大智能热风机（5）的送风温度和送风量，干燥后期减少智能热风机（5）的送风温度和送风量，最后控制智能热风机（5）送凉风对药粉进行冷却；PLC控制器（20）还与操作台（18）连接，操作台（18）包括显示器和输入控制器，箱体（1）内可容纳多层干燥架（8），多层干燥架（8）能够与智能拖车连接，智能拖车上安装有无线信号接收装置（22），无线信号接收装置（22）能够接收PLC控制器发出的指令。

2.如权利要求1所述的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，PLC控制器（20）控制智能热风机（5）的送风量，在干燥初期的升速干燥阶段和恒速干燥阶段增大智能热风机（5）的送风温度和送风量，在干燥后期的降速干燥阶段减少智能热风机（5）的送风温度和送分量，在平衡阶段，智能热风机（5）改送凉风对干燥后的药粉进行冷却，温度传感器（16）实时监测干燥箱内的温度，当降至室温时，停止送风。

3.如权利要求1所述的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，多层干燥架（8）为木质干燥架，多层干燥架（8）包括层叠设置的多个干燥盘（11），每层干燥盘（11）之间间隔一定距离。

4.如权利要求3所述的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，多层干燥架（8）底部装有带轮子的底座（12），底座（12）侧面安装牵引挂钩（13），牵引挂钩（13）能够与智能拖车连接。

5.如权利要求1所述的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，箱体（1）侧面分布若干进风导管（9），进风导管（9）通过进风腔连接进风总管（2），进风导管（9）上分布多个排风孔（10）。

6.如权利要求1所述的烟花鞭炮药粉智能干燥冷却装置，操作台（18）安装在距离干燥箱（30）几十米以外的地方。