CN112574765A - 裂解设备的料位控制方法、料位控制装置及裂解设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种裂解设备的料位控制方法、料位控制装置及裂解设备，其中，料位控制方法包括：将所述裂解设备的靠近进料端的物料压力转化为反馈电流；根据反馈电流和预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量，其中，所述标准电流对应所述裂解设备的标准料位。由于裂解设备的靠近进料端的物料的料位比较稳定，受裂解设备内部的影响小。因此将靠近进料端的物料压力直接转化为反馈电流，根据反馈电流和对应裂解筒内标准料位的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，从而控制裂解设备的实际料位为标准料位，相比于现有的料位检测的不确定性，本申请的料位检测更加准确，从而能够准确控制料位。

Description

裂解设备的料位控制方法、料位控制装置及裂解设备
技术领域
本发明涉及有机物裂解技术领域，特别涉及一种裂解设备的料位控制方法。本发明还涉及一种基于该料位控制方法的料位控制装置。本发明还涉及一种包含该料位控制装置的裂解设备。
背景技术
针对于生活垃圾、污泥、污油泥、生物质(秸秆类)、煤化工、石油化工、一般工业有机固废等有机物的裂解，目前常采用裂解炉。裂解炉主要包括裂解筒、进料机构、出料机构和驱动装置，通过进料机构向裂解筒内送入物料，通过出料机构将裂解筒的物料排出，裂解筒通过驱动装置驱动转动，有机物在裂解筒内进行裂解反应。
裂解筒内料位的控制是至关重要的，料位直接影响有机物料裂解效率，加料过多还会使裂解设备易造成堵塞及设备故障。现有的料位检测主要利用目测、位移传感器、称重、阻旋式触发、声波或超声波雷达、红外、激光、光电传感器、光敏电阻、压差传感器、电容式料位计、阶跃触发、电子压力、吸波性等方式。不同技术路线适用于不同应用场景，具有不同测量精度。由于有机物裂解对象为复杂的各种废弃物，而且裂解腔存在重量变化、温度大于300℃且受热不均、缺乏光照、缺乏气体介质、容易因物料受阻导致局部压力变化等特殊性，导致料位检测存在不确定性，进而使料位控制不准确。
综上所述，如何准确控制裂解设备的料位，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种裂解设备的料位控制方法，以准确控制裂解设备的料位。
本发明的另一个目的在于提供一种基于该料位控制方法的料位控制装置，以准确控制裂解设备的料位。
本发明的又一个目的在于提供一种包含该料位控制装置的裂解设备，以准确控制裂解设备的料位。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种裂解设备的料位控制方法，包括：
将所述裂解设备的靠近进料端的物料压力转化为反馈电流；
根据反馈电流和预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量，其中，所述标准电流对应所述裂解设备的标准料位。
优选地，在上述的料位控制方法中，所述根据反馈电流与预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量的方法具体为：
比较所述反馈电流和预设的所述标准电流的大小，若所述反馈电流大于所述标准电流，则控制所述进料量减小和/或控制所述出料量增大；
若所述反馈电流小于所述标准电流，则控制所述进料量增大和/或控制所述出料量减小；
若所述反馈电流等于所述标准电流，则控制所述进料量和所述出料量不变。
本发明还提供了一种裂解设备的料位控制装置，其特征在于，基于以上任一项所述的料位控制方法，包括：
固定套管，位于所述裂解设备的裂解筒内，且所述固定套管的一端固定于所述裂解筒的进料端内壁，所述固定套管的轴线平行于所述裂解筒的轴线；
活动套管，一端可相对所述固定套管轴向移动地与所述固定套管密封套设连接，所述活动套管的另一端为用于与所述裂解筒靠近进料端的物料接触的封闭端；
料位探杆，一端与所述活动套管的封闭端连接，另一端伸出所述固定套管和裂解筒；
压电感应部件，设置于所述裂解筒的外部，与所述料位探杆的伸出端接触，用于感应所述伸出端的轴向压力并输出反馈电流；
处理器，与所述压电感应部件连接，用于根据所述反馈电流和预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量，其中，所述标准电流对应所述裂解设备的标准料位。
优选地，在上述的料位控制装置中，所述处理器包括判断模块和控制模块；所述判断模块用于比较所述反馈电流和预设的所述标准电流的大小；
所述控制模块与所述判断模块连接，用于在所述反馈电流大于所述标准电流时，控制所述进料量减小和/或控制所述出料量增大；在所述反馈电流小于所述标准电流时，控制所述进料量增大和/或控制所述出料量减小；在所述反馈电流等于所述标准电流时，控制所述进料量和所述出料量不变。
优选地，在上述的料位控制装置中，还包括位于所述活动套管和所述固定套管内的弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别弹性作用于所述活动套管的封闭端内壁和所述裂解筒的进料端内壁。
优选地，在上述的料位控制装置中，所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧套于所述料位探杆外部。
优选地，在上述的料位控制装置中，所述活动套管和所述固定套管之间通过密封环密封连接。
优选地，在上述的料位控制装置中，所述活动套管套设于所述固定套管的内部。
优选地，在上述的料位控制装置中，还包括报警装置，所述报警装置与所述压电感应部件连接，当所述反馈电流超出所述报警装置的电流阈值时，所述报警装置报警。
本发明还提供了一种裂解设备，包括裂解筒、进料装置和出料装置，所述进料装置和所述出料装置分别与所述裂解筒的进料口和出料口连通，还包括如以上任一项所述的料位控制装置，所述料位控制装置与所述进料装置和所述出料装置控制连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的裂解设备的料位控制方法，包括：将裂解设备的靠近进料端的物料压力转化为反馈电流；根据反馈电流和预设的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，其中，标准电流对应裂解设备的标准料位。由于裂解设备的靠近进料端的物料的料位比较稳定，受裂解设备内部的影响小，且物料的料位的大小直接确定了物料对进料端产生的轴向压力大小，料位值越大，物料压力越大，转化的反馈电流越大。因此将靠近进料端的物料压力直接转化为反馈电流，根据反馈电流和对应裂解筒内标准料位的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，从而控制裂解设备的实际料位为标准料位，相比于现有的料位检测的不确定性，本申请的料位检测更加准确，从而能够准确控制料位。
本发明提供的料位控制装置基于本申请中的料位控制方法，因此具有与方法相同的技术效果，此外，通过料位探杆将物料压力传递给压电感应部件，压电感应部件直接将物料压力转化为反馈电流，减小了间接测量料位的不确定性，从而进一步提高了料位控制准确性。
本发明提供的裂解设备基于本申请中的料位控制装置，因此具有与料位控制装置相同的技术效果，在此不再赘述。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种裂解设备的料位控制装置的结构示意图；
图2为图1中的料位控制装置的截面示意图；
图3为本发明实施例提供的一种裂解设备的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种料位控制方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种料位控制方法的步骤S200的流程图。
其中，1为压电感应部件、2、料位探杆、3为固定套管、4为活动套管、5为封闭端、6为裂解筒、7为进料装置、8为驱动电机、9为供热筒、10为出料装置、11为弹性复位件。
具体实施方式
本发明的核心是提供了一种裂解设备的料位控制方法，能够准确控制裂解设备的料位。
本发明还提供了一种基于该料位控制方法的料位控制装置，能够准确控制裂解设备的料位。
本发明还提供了一种包含该料位控制装置的裂解设备，能够准确控制裂解设备的料位。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1-图4，本发明实施例提供了一种裂解设备的料位控制方法，包括以下步骤：
步骤S100，将裂解设备的靠近进料端的物料压力转化为反馈电流；
步骤S200，根据反馈电流和预设的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，其中，述标准电流对应裂解设备的标准料位。
由于裂解设备的靠近进料端的物料的料位比较稳定，受裂解设备内部的影响小，且物料的料位的大小直接确定了物料对进料端产生的轴向压力大小，料位值越大，物料压力越大，转化的反馈电流越大。因此将靠近进料端的物料压力直接转化为反馈电流，根据反馈电流和对应裂解筒内标准料位的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，从而控制裂解设备的实际料位为标准料位，相比于现有的料位检测的不确定性，本申请的料位检测更加准确，从而能够准确控制料位。
如图5所示，进一步地，本实施例提供了一种具体的根据反馈电流与预设的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量的方法，具体包括以下步骤：
步骤S201，比较反馈电流和预设的标准电流的大小；
步骤S202，若反馈电流大于标准电流，说明此时反馈电流对应的实际料位大于标准料位，则控制进料量减小和/或控制出料量增大，以使实际料位维持在标准料位；
若反馈电流小于标准电流，说明此时反馈电流对应的实际料位小于标准料位，则控制进料量增大和/或控制出料量减小，以使实际料位维持在标准料位；
若反馈电流等于标准电流，说明此时反馈电流对应的实际料位等于标准料位，则控制进料量和出料量不变。
本实施例直接通过比较反馈电流和预设的标准电流的大小来判断实际料位和标准料位的关系，根据电流大小直接控制进料量和/或出料量，控制过程简单。
如图1-图2所示，基于以上任一实施例所描述的料位控制方法，本发明实施例还提供了一种裂解设备的料位控制装置，其包括固定套管3、活动套管4、料位探杆2、压电感应部件1和处理器；其中，固定套管3位于裂解设备的裂解筒6内，且固定套管3的一端固定于裂解筒6的进料端内壁，固定套管3的轴线平行于裂解筒6的轴线；活动套管4的一端可相对固定套管3轴向移动地与固定套管3密封套设连接，活动套管4的另一端为用于与裂解筒6靠近进料端的物料接触的封闭端5；料位探杆2的一端与活动套管4的封闭端5连接，料位探杆2的另一端伸出固定套管3和裂解筒6的进料端；压电感应部件1设置于裂解筒6的外部，随裂解筒6一起运动，压电感应部件1与料位探杆2的伸出端接触，用于感应伸出端的轴向压力并输出反馈电流；处理器与压电感应部件1连接，用于根据反馈电流和预设的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，其中，标准电流对应裂解设备的标准料位。
该料位控制装置的工作原理和工作过程为：
裂解筒6内的靠近进料端的物料在裂解筒6内翻转的过程中与活动套管4的封闭端接触，物料的轴向压力作用在封闭端，活动套管4在物料压力作用下向靠近进料端的方向相对固定套管3移动，由于料位探杆2的一端与封闭端5的内壁连接，另一端伸出固定套管3和裂解筒6的进料端，因此，活动套管4带动料位探杆2向裂解筒6外移动，而料位探杆2的伸出端与位于裂解筒6外部的压电感应部件1接触，因此，物料压力通过料位探杆2传递给压电感应部件1，压电感应部件1感应到该物料压力后转化为反馈电流，处理器根据该反馈电流和预设的对应标准料位的标准电流控制进料量和/或出料量，从而使裂解筒6中的实际料位维持在标准料位。
由于裂解设备的靠近进料端的物料的料位比较稳定，受裂解设备内部的影响小，且物料的料位的大小直接确定了物料对进料端产生的轴向压力大小，料位值越大，物料压力越大，转化的反馈电流越大。因此将靠近进料端的物料压力直接转化为反馈电流，根据反馈电流和对应裂解筒6内标准料位的标准电流控制裂解设备的进料量和/或出料量，从而控制裂解设备的实际料位为标准料位，相比于现有的料位检测的不确定性，本申请的料位检测更加准确，从而能够准确控制料位。此外，通过料位探杆2将物料压力传递给压电感应部件1，压电感应部件1直接将物料压力转化为反馈电流，减小了间接测量料位的不确定性，从而进一步提高了料位控制准确性。
进一步地，在本实施例中，处理器包括判断模块和控制模块；判断模块用于比较反馈电流和预设的标准电流的大小；
控制模块与判断模块连接，用于在反馈电流大于标准电流时，说明此时反馈电流对应的实际料位大于标准料位，则控制进料量减小和/或控制出料量增大；在反馈电流小于标准电流时，说明此时反馈电流对应的实际料位小于标准料位，则控制进料量增大和/或控制出料量减小；在反馈电流等于标准电流时，说明此时反馈电流对应的实际料位等于标准料位，则控制进料量和出料量不变。
该处理单元直接通过比较反馈电流和预设的标准电流的大小来判断实际料位和标准料位的关系，根据电流大小直接控制进料量和/或出料量，控制过程简单。
如图1所示，进一步地，在本实施例中，料位控制装置还包括位于活动套管4和固定套管3内的弹性复位件11，弹性复位件11的两端分别弹性作用于活动套管4的封闭端5内壁和裂解筒6的进料端内壁。通过弹性复位件11将活动套管4自动复位至初始位置，则压电感应部件1感应到的压力为物料压力减去弹性复位件11的弹力后的压力值，此时的反馈电流相应改变。相应地，标准料位对应的标准电流也相应改变，但由于反馈电流和标准电流变化的幅度相同，因此，不影响判断结果。
作为优化，在本实施例中，弹性复位件11为弹簧，弹簧套于料位探杆2外部。当然，弹性复位件11还可以为弹性橡胶等，只要能够提供活动套管4的复位力即可，并不局限于本实施例所列举的情况。
如图1所示，在本实施例中，活动套管4和固定套管3之间通过密封环活动密封连接，保证活动套管4高温下移动时处于密封状态，避免物料通过活动套管4和固定套管3之间的缝隙进入活动套管4和固定套管3中，避免影响料位探杆2移动，也防止裂解筒6中的气体露出，密封环在最高800度以下能够保证气体的密封性。
作为优化，在本实施例中，活动套管4套设于固定套管3的内部，相应地，密封环设置于活动套管4的外壁和固定套管3的内壁之间。当然，活动套管4还可以套设于固定套管3的外部，相应地，密封环设置于活动套管4的内壁和固定套管3的外壁之间。
进一步地，在本实施例中，料位控制装置还包括报警装置，报警装置与压电感应部件1连接，当反馈电流超出报警装置的电流阈值时，报警装置报警，通过报警装置的报警能够提醒工作人员注意，可采取人工控制进料量和/或出料量。
在本实施例中，进料量和出料量均为流量，具体可以为质量流量或体积流量，方便实时控制流量。当然，进料量和出料量还可以为质量或重量。
基于以上任一实施例所描述的料位控制装置，本发明实施例还提供了一种裂解设备，包括裂解筒6、进料装置7和出料装置10，进料装置7和出料装置10分别与裂解筒6的进料口和出料口连通，裂解设备还包括如以上任一实施例所描述的料位控制装置，料位控制装置与进料装置7和出料装置10控制连接。
该裂解设备工作时，物料通过进料装置7送入裂解筒6内，裂解筒6内的靠近进料端的物料在裂解筒6内翻转的过程中与活动套管4的封闭端5接触，物料的轴向压力作用在封闭端5，物料压力依次经活动套管4的封闭端5、料位探杆2传递给压电感应部件1，压电感应部件1感应到该物料压力后转化为反馈电流，处理器根据该反馈电流和预设的对应标准料位的标准电流控制进料装置7的进料量和/或出料装置10的出料量，从而使裂解筒6中的实际料位维持在标准料位。该裂解设备由于检测位于裂解筒6的进料端的物料的料位，料位更加稳定，因此，能够更准确地检测料位，并准确控制料位。
进一步地，在本实施例中，裂解筒6通过驱动电机8驱动转动，具体地，驱动电机8通过传动齿轮和传动齿圈驱动裂解筒6转动，驱动电机8与传动齿轮连接，传动齿圈固定于裂解筒6的外周，传动齿轮与传动齿圈啮合。通过此传动方式便于驱动电机8布置于裂解筒6的轴线外侧。当然，驱动电机8还可以直接与裂解筒6的轴线部位驱动连接。
在本实施例中，裂解筒6通过支撑托轮转动支撑，支撑托轮的数量优选为两个，分别支撑设置于裂解筒6的两端。提高裂解筒6转动的平稳性。
在本实施例中，裂解设备还包括供热筒9，供热筒9套设于裂解筒6的外周，供热筒9固定不动，裂解筒6与供热筒9密封转动连接，供热筒9用于加热裂解筒6。供热筒9与裂解筒6之间形成供热腔，在供热腔中可通过燃烧能源物质产生热量对裂解筒6进行加热。当然，裂解筒6还可以通过电加热部件进行加热，并不局限于本实施例所列举的加热形式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种裂解设备的料位控制方法，其特征在于，包括：
将所述裂解设备的靠近进料端的物料压力转化为反馈电流；
根据反馈电流和预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量，其中，所述标准电流对应所述裂解设备的标准料位。
2.根据权利要求1所述的料位控制方法，其特征在于，所述根据反馈电流与预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量的方法具体为：
比较所述反馈电流和预设的所述标准电流的大小，若所述反馈电流大于所述标准电流，则控制所述进料量减小和/或控制所述出料量增大；
若所述反馈电流小于所述标准电流，则控制所述进料量增大和/或控制所述出料量减小；
若所述反馈电流等于所述标准电流，则控制所述进料量和所述出料量不变。
3.一种裂解设备的料位控制装置，其特征在于，基于权利要求1或2所述的料位控制方法，包括：
固定套管(3)，位于所述裂解设备的裂解筒(6)内，且所述固定套管(6)的一端固定于所述裂解筒(6)的进料端内壁，所述固定套管(3)的轴线平行于所述裂解筒(6)的轴线；
活动套管(4)，一端可相对所述固定套管(3)轴向移动地与所述固定套管(3)密封套设连接，所述活动套管(4)的另一端为用于与所述裂解筒(6)靠近进料端的物料接触的封闭端；
料位探杆(2)，一端与所述活动套管(4)的封闭端连接，另一端伸出所述固定套管(3)和裂解筒(6)；
压电感应部件(1)，设置于所述裂解筒(6)的外部，与所述料位探杆(2)的伸出端接触，用于感应所述伸出端的轴向压力并输出反馈电流；
处理器，与所述压电感应部件(1)连接，用于根据所述反馈电流和预设的标准电流控制所述裂解设备的进料量和/或出料量，其中，所述标准电流对应所述裂解设备的标准料位。
4.根据权利要求3所述的料位控制装置，其特征在于，所述处理器包括判断模块和控制模块；所述判断模块用于比较所述反馈电流和预设的所述标准电流的大小；
所述控制模块与所述判断模块连接，用于在所述反馈电流大于所述标准电流时，控制所述进料量减小和/或控制所述出料量增大；在所述反馈电流小于所述标准电流时，控制所述进料量增大和/或控制所述出料量减小；在所述反馈电流等于所述标准电流时，控制所述进料量和所述出料量不变。
5.根据权利要求3所述的料位控制装置，其特征在于，还包括位于所述活动套管(4)和所述固定套管(3)内的弹性复位件(11)，所述弹性复位件(11)的两端分别弹性作用于所述活动套管(4)的封闭端内壁和所述裂解筒(6)的进料端内壁。
6.根据权利要求5所述的料位控制装置，其特征在于，所述弹性复位件(11)为弹簧，所述弹簧套于所述料位探杆(2)外部。
7.根据权利要求3所述的料位控制装置，其特征在于，所述活动套管(4)和所述固定套管(3)之间通过密封环活动密封连接。
8.根据权利要求3所述的料位控制装置，其特征在于，所述活动套管(4)套设于所述固定套管(3)的内部。
9.根据权利要求3所述的料位控制装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述压电感应部件(1)连接，当所述反馈电流超出所述报警装置的电流阈值时，所述报警装置报警。
10.一种裂解设备，包括裂解筒(6)、进料装置(7)和出料装置(10)，所述进料装置(7)和所述出料装置(10)分别与所述裂解筒(6)的进料口和出料口连通，其特征在于，还包括如权利要求3-9任一项所述的料位控制装置，所述料位控制装置与所述进料装置(7)和所述出料装置(10)控制连接。
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