CN112665358A - 一种石膏板干燥装置及其干燥方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开一种石膏板干燥装置，包括干燥机，具有第一干燥区和第二干燥区；第一温度感应元件和第二温度感应元件，分别设于所述第一和第二干燥区；第一含水量感应元件和第二含水量感应元件，所述第一含水量感应元件设于第一干燥区和第二干燥区之间，所述第二含水量感应元件设于所述第二干燥区的后端；第一热源阀门和第二热源阀门，分别设于第一干燥区和第二干燥区；控制装置，与所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件、所述第一温度感应元件和第二温度感应元件、及所述第一热源阀门和第二热源阀门相连接，能够调节所述第一热源阀门和第二热源阀门的调整参数。

Description

一种石膏板干燥装置及其干燥方法

技术领域

本发明实施例涉及但不限于石膏板干燥领域，更具体地，涉及一种石膏板干燥装置及其干燥方法。

背景技术

现代化石膏板类产品在生产车间中，在对板材产品完成成型操作之后，往往会进入干燥机进行加热干燥，使之失去游离水份，达到成品板材要求。再好的多层干燥机都有一定程度的温度不平衡，石膏板通过过分的干燥的板层通常会导致过烧含水量影响有关石膏板质量的许多物理性质，包括煅烧质量、边缘硬度、板的强度和纸剥离强度，直接影响产品质量，给后期成品处理工段的工人增加不必要的工作量，在可接受的湿度范围内优化这些属性能减少次品，可接受水份值的上下限差异能显著体现能源节省和生产能力的最大化，可靠的在线水份测量好处是检测提高烘干炉内热量平衡使得产品一致性更好。

发明内容

本发明实施例还提供一种石膏板干燥装置及其干燥方法，能够大幅度改善石膏板在线生产质量。

本发明实施例提供一种石膏板干燥装置，包括：干燥机，包括第一干燥区和第二干燥区；第一温度感应元件和第二温度感应元件，所述第一温度感应元件设于所述第一干燥区，所述第二温度感应元件设于所述第二干燥区；第一含水量感应元件和第二含水量感应元件，所述第一含水量感应元件设于所述第一干燥区和第二干燥区之间，所述第二含水量感应元件设于所述第二干燥区的后端；第一热源阀门和第二热源阀门，所述第一热源阀门设于所述第一干燥区，所述第二热源阀门设于所述第二干燥区；控制装置，与所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件、所述第一温度感应元件和第二温度感应元件、及所述第一热源阀门和第二热源阀门相连接，并能够根据所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件感应到的石膏板的含水量、及所述第一温度感应元件和第二温度感应元件感应到的所述干燥机内的环境温度，调节所述第一热源阀门和第二热源阀门的调整参数

与现有技术相比，本发明实施例通过在干燥机的第一干燥区和第二干燥区之间设置第一水含量传感器，并且在第二干燥区之后设置第二水含量传感器，从而能够对干燥过程中的石膏板进行水含量检测，进行干燥机的干燥参数调节，提供准确炉窑内平衡热风量控制，来控制板材干燥机内部温度的方法，按照石膏板实际水份含量信息自动控制干燥机内部各位置的热风量，使热风均匀的干燥每张石膏板，从而达到提高石膏板生产质量的目的，提高生产质量，减轻劳动强度。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的石膏板干燥装置示意图；

图2为本发明实施例提供的石膏板干燥方法示意图。

具体实施方式

下文中将结合附图对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，本发明实施例提供一种石膏板干燥装置，包括干燥机1，用于对石膏板进行干燥。干燥机1包括入口端10和出口端11，石膏板自入口端10进入干燥机内进行干燥，自出口端11干燥完成输出。干燥机1包括位于入口端10和出口端11之间的第一干燥区11和第二干燥区12。第一干燥区11为低温干燥区，本实施例中第一干燥区11干燥温度范围在200度以下。第二干燥区13为高温干燥区，本实施例中第二干燥区13的干燥温度范围在200度至300度之间。具体的，第一干燥区12和第二干燥区13的干燥温度可以根据实际情况进行设定。

本发明实施例中的干燥机1在干燥时，一般采用热蒸汽作为热源，热风纸面石膏板在干燥机中缓慢前进的同时，与纵向流动的热空气不断进行热交换，板材吸收热量，温度升高，板材中游离水份缓慢蒸发。

如图1所示，干燥装置还包括含水量感应元件2a、2c，温度感应元件3a、3b，热源阀门4a、4b，及控制装置。含水量感应元件2a、2b用于对石膏板的含水量进行检测。温度感应元件3a、3b用于对干燥机1内的环境温度进行检测。控制装置与含水量感应元件2a、2c，温度感应元件3a、3b，及热源阀门4a、4b相连，并能够根据含水量感应元件2a、2b感应到的石膏板的含水量数据和温度感应元件3a、3b感应到的干燥机1内的环境温度数据，调节热源阀门4a、4b的调整参数。其中，热源阀门4a、4b调整参数包括阀门调节幅度和开启间隔时间等等。阀门调节幅度是指阀门输出热源通道的大小，例如当通道开启大小增大则热源量增大，当通道开启较小则热源量减小。本实施例中热源阀门4a、4b分别包括热风量挡板(未图示)，控制热风量挡板的角度能够调节热源阀门4a、4b的调整参数中的调节幅度。

如图1所示，含水量感应元件2a、2b包括设于第一干燥区12和第二干燥区13之间的第一含水量感应元件2a。第一含水量感应元件2a采用耐高温的含水量感应元件。本实施例中所述的第一干燥区12和第二干燥区13之间是指在第一干燥区12的末端设置第一含水量感应元件2a，或者在第二干燥区13的前端设置第一含水量感应元件2a，或者在第一干燥区12和第二干燥区13之间的通道内设置第一含水量感应元件2a。

如图1所示，含水量感应元件2a、2b还包括设有设于干燥机1第二干燥区13后端的第二含水量感应元件2b。本实施例中第二含水量感应元件3设于干燥机1的出口端11。本实施例中第二含水量感应元件2b采用非耐高温含水量感应元件，一般设于出口端11在石膏板冷却后的温度范围在80度以下的位置处。

本实施例中第一含水量感应元件2a和第二含水量感应元件2b采用射频感应元件，从而能够对石膏板截面一个或者多个位置的含水量进行检测，检测精度高。

如图1所示，温度感应元件3a、3b包括设于第一干燥区12的第一温度感应元件3a和设于第二干燥区13的第二温度感应元件3b。第一温度感应元件3a用于对第一干燥区12的环境温度进行检测，第二温度感应元件3b用于对第二干燥区13的环境温度进行检测。本实施例中第一温度感应元件3a和第二温度感应元件3b采用热电偶。

如图1所示，控制装置包括数字集中控制器5a、5b、5c和PID控制系统6a、6b。数字集中控制器5a、5b、5c包括第一数字集中控制器5a、第二数字集中控制器5b、第三数字集中控制器5c。第一数字集中控制器5a与第一含水量传感器2a连接，用于接收第一含水量传感器2感应的石膏板水含量数据并进行水含量分析。第二数字集中控制器5b与第二含水量传感器2b连接，用于接收第二含水量传感器2b感应的石膏板水含量数据并进行水含量分析。第三数字集中控制器5c与第一数字集中控制器5a和第二数字集中控制器5b连接，用于接收第一数字集中控制器5a和第二数字集中控制器5b的反馈数据。

PID控制系统6a、6b包括的第一PID控制系统6a和第二PID控制系统5b。第一PID控制系统6a与第一热源阀门4a、第一温度感应元件3a、及第三数字中控制器5c连接。第二PID控制系统6b与第二热源阀门4b、第二温度感应元件3b、及第三数字集中控制器5c连接。

工作时，第一数字集中控制器5a接收的第一含水量传感器2感应的石膏板水含量数据，并给第三数据集中器控制器5c传输前向反馈调控系数。第二数字集中控制器5b第二含水量传感器2b感应的石膏板水含量数据，并给第三数据集中器控制器5c传输后向反馈信号。第三数据集中器控制器5c接到第一数字集中控制器5a和第二数字集中控制器5b分别传输的反馈信号，通过数据处理，然后通过远端设置给第一PID控制系统6a和第二PID控制系统6b，由第一PID控制系统6a完成对第一干燥区12的干燥参数调节，第二PID控制系统6b完成对第二干燥区13的干燥参数调节。如图1所示，第一数字集中控制器5a通过第一反馈元件7a传输前向反馈数据，给第三数据集中器控制器5c反馈当前第一干燥区12炉内产品水分情况；第二数字集中控制器5b通过第二反馈元件7b传输后向反馈数据，给第三数据集中器控制器5c反馈出干燥机1的石膏板的成品水分情况。第三数据集中器控制器5c综合前后数据可通过第一、第二PID控制系统6a、6b对第一、第二干燥区12、13的参数进行调节，自动控制第一热源阀门4a和第二热源阀门4b调整参数。

本发明实施例通过在干燥机10的第一干燥区和第二干燥区12之间设置第一水含量传感器2a，并且在第二干燥区12之后设置第二水含量传感器2b，从而能够对干燥过程中的石膏板进行水含量检测，进行干燥机1的干燥参数调节，提供准确炉窑内平衡热风量控制，来控制板材干燥机1内部温度的方法，按照石膏板实际水份含量信息自动控制干燥机内部各位置的热风量，使热风均匀的干燥每张石膏板，从而达到提高石膏板生产质量的目的，提高生产质量，减轻劳动强度。

如图2所示，本发明实施例还提供一种石膏板干燥方法，包括如下操作：

S1、检测干燥机1的第一干燥区11和第二干燥区12的环境温度数据；

S2、当石膏板进入到干燥机1的第一干燥区11和第二干燥区12之间，采集石膏板的含水量数据得到第一含水量数据；

S3、当所述石膏板离开第二干燥区12，采集石膏板的含水量数据得到第二含水量数据；

S4、根据所得到的第一含水数据和第二含水量数据、及所检测的第一干燥区和第二干燥区的环境温度数据，调节第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数。

在一个示例性实施例中，操作S4中根据所得到的第一含水数据和第二含水量数据、及所检测的第一干燥区和第二干燥区的环境温度数据，调节第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数。示例性的，可以训练一个石膏板干燥的模型如基于神经网络的模型，将检测的第一含水量数据和第二含水量数据、及第一干燥区11的环境温度和第二干燥区12的环境温度作为该模型的输入参数，将第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数作为模型的输出参数，对一组输入参数和输出参数，如果按此调节使得干燥完成后的石膏板含水率符合要求，则该组输入参数和输出参数为成功的正面样本，反之为负面样本。通过采集生产中的样本进行模型的训练，在达到设定的成功率后即可将当前的输入参数输入模型得到第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数。在另一示例中，在温度和含水率变化不大时，可以简单地建立多条包括第一含水量数据、第二含水量数据、第一干燥区11的环境温度、第二干燥区12的环境温度与第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数的记录，干燥后石膏板含水率符合要求的记录存储为成功的记录，在后续生产时，根据当前的第一含水量数据、第二含水量数据、第一干燥区的环境温度、第二干燥区的环境温度，从表中找到一条最接近的成功记录，将成功记录中的第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数作为当前第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数。等等。

在一个示例性实施例中，控制装置控制第一温度感应元件3a和第二温度感应元件3b分别采集干燥机1的第一干燥区11和第二干燥区12的环境温度数据并传输至控制装置；当石膏板进入到干燥机1的第一干燥区12和第二干燥区13之间，控制装置控制第一含水量感应元件2a采集石膏板的第一含水量数据并传输至控制装置；当所述石膏板离开第二干燥区13，控制装置控制第二含水量感应元件2b采集石膏板的第二含水量数据并传输至控制装置；控制装置根据所接收到的第一含水数据和第二含水量数据、及第一干燥区12和第二干燥区13的环境温度数据，调节第一热源阀门4a和第二热源阀门4b的调整参数。

如图1所示，控制装置包括数字集中控制器5a、5b、5c和PID控制系统6a、6b。数字集中控制器5a、5b、5c包括第一数字集中控制器5a、第二数字集中控制器5b、第三数字集中控制器5c。第一数字集中控制器5a与第一含水量传感器2a连接，用于接收第一含水量传感器2感应的石膏板水含量数据并进行水含量分析。第二数字集中控制器5b与第二含水量传感器2b连接，用于接收第二含水量传感器2b感应的石膏板水含量数据并进行水含量分析。第三数字集中控制器5c与第一数字集中控制器5a和第二数字集中控制器5b连接。PID控制系统6a、6b包括的第一PID控制系统6a和第二PID控制系统5b。第一PID控制系统6a与第一热源阀门4a、第一温度感应元件3a、及第三数字中控制器5c连接。第二PID控制系统6b与第二热源阀门64b、第二温度感应元件3b、及第三数字集中控制器5c连接。具体工作过程可参照上述实施例，在此不赘述。

其中，操作S1可以在操作S2、S3任意操作期间进行，在此不做限定。操作S4中调节第一热源阀门的调整参数可以在操作S2后进行也可以在操作S3后进行，在此不做限定。

本发明实施例通过检测在第一干燥区11和第二干燥区12石膏板的含水量，及在第二干燥区12后端的石膏板含水量，从而能够对干燥过程中的石膏板进行水含量检测，进行干燥机1的干燥参数调节，提供准确干燥机炉窑内平衡热风量控制，控制板材干燥机1内部温度的方法，按照石膏板实际水份含量信息自动控制干燥机1内部各位置的热风量，使热风均匀的干燥每张石膏板，从而达到提高石膏板生产质量的目的，提高生产质量，减轻劳动强度。

在一个示例性实施例中，石膏板干燥装置干燥时，首先板检测限位(位置检测装置)监测石膏板是否进入干燥机1，当石膏板的板头进入干燥机第一干燥区，启动湿度检测程序，初始设置第一、第二热源阀门4a、4b调节幅度和间隔时间，实际温度比较设定温度，输出第一、第二热源阀门4a、4b调整参数，追踪设定温度；

当石膏板走出干燥机第一干燥区12，湿度检测程序启动，检测到整张石膏板各个位置的水分含量，将数据反馈到控制程序，控制系统输出到第一热源阀门4a调节幅度和间隔时间；

当石膏板板尾整体行走出干燥机1，启动安装在干燥机末尾的湿度检测程序，再根据检测整张石膏板的湿度数据，设置第二热源阀门4b调节幅度和间隔时间，实际温度比较设定温度，输出阀门开关调整参数，追踪设定温度。

在本发明实施例中的描述中，术语“多个”指两个或更多个。在本发明实施例中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种石膏板干燥装置，其特征在于，包括：

干燥机，包括第一干燥区和第二干燥区；

第一温度感应元件和第二温度感应元件，所述第一温度感应元件设于所述第一干燥区，所述第二温度感应元件设于所述第二干燥区；

第一含水量感应元件和第二含水量感应元件，所述第一含水量感应元件设于所述第一干燥区和第二干燥区之间，所述第二含水量感应元件设于所述第二干燥区的后端；

第一热源阀门和第二热源阀门，所述第一热源阀门设于所述第一干燥区，所述第二热源阀门设于所述第二干燥区；

控制装置，与所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件、所述第一温度感应元件和第二温度感应元件、及所述第一热源阀门和第二热源阀门相连接，并能够根据所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件感应到的石膏板的含水量、及所述第一温度感应元件和第二温度感应元件感应到的所述干燥机内的环境温度，调节所述第一热源阀门和第二热源阀门的调整参数。

2.根据权利要求1所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述第一含水量感应元件设于所述第一干燥区的末端或者所述第二干燥区的前端。

3.根据权利要求1所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述第二含水量感应元件设于所述干燥机出口端，并且位于温度范围在80度以下的位置处。

4.根据权利要求1所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述第二干燥区的干燥温度范围在200度至300度之间；所述第一干燥区的干燥温度范围低于200度。

5.根据权利要求1所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述第一热源阀门和第二热源阀门分别包括热风量挡板，控制所述热风量挡板的角度能够调节所述第一热源阀门和第二热源阀门的调整参数中的调节幅度。

6.根据权利要求1所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述干燥机还包括与所述控制装置连接的位置检测装置，设置成当所述位置检测装置检测到石膏板在所述干燥机内的指定位置时，所述控制装置进行相应的控制。

7.根据权利要求6所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述第一含水量感应元件和第二含水量感应元件为射频感应元件，设置成能够对石膏板截面的含水量进行检测。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述控制装置包括数字集中控制器，所述数字集中控制器包括与所述第一含水量感应元件连接的第一数字集中控制器、与所述第二含水量感应元件连接的第二数字集中控制器、及与所述第一数字集中控制器和第二数字集中控制器连接的第三数字集中控制器。

9.根据权利要求8所述的石膏板干燥装置，其特征在于：所述控制装置还包括与所述数字集中控制器连接的PID控制系统，所述PID控制系统包括与所述第一热源调节阀门、第一温度感应元件、及第三数字中控制器连接的第一PID控制系统，和与所述第二热源阀门、第二温度感应元件、及第三数字集中控制器连接的第二PID控制系统。

10.一种石膏板干燥方法，其特征在于，所述方法包括：

检测干燥机的第一干燥区和第二干燥区的环境温度数据；

当石膏板进入到干燥机的第一干燥区和第二干燥区之间，采集石膏板的含水量数据得到第一含水量数据；

当所述石膏板离开所述第二干燥区，采集石膏板的含水量数据得到第二含水量数据；

根据所得到的第一含水数据和第二含水量数据、及所检测的所述第一干燥区和第二干燥区的环境温度数据，调节第一热源阀门和第二热源阀门的调整参数。

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