CN114590597B - 一种物料节能输送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种物料节能输送方法及系统，包括以下步骤：输送泵进料；利用测量部件计量输送泵内的物料体积；利用气力输送部件将输送泵中的物料排出；根据输送泵进料时间，判断是否进行间隔，若进行间隔，则根据所述物料体积计算间隔时间，并在等待间隔时间后输送泵再次进料；否则，不进行间隔，输送泵直接开始再次进料。本发明根据进料时间衡量灰料产量，进而判断物料输送系统在下一次运作前是否需要等待间隔时间，并根据理想状态下达到的最大运料效率与实际运料效率之间的比例关系计算间隔时间，避免物料输送系统空跑或低效运行，降低了物料输送系统的运作频率，从而降低物料输送系统功耗。

Description

一种物料节能输送方法及系统
技术领域
本发明涉及一种物料节能输送方法及系统，属于粉状散料输送领域。
背景技术
电厂、钢材、化工厂中部分工业设备会连续产灰，且产灰量随负荷变化、煤种变化而变化。现有技术，如申请号为CN201410328662.1的专利《一种能精确控制输送的超细粉气力输送设备》中所述超细粉气力输送设备连续不间断输送粉料并通过粉料变频输送装置中粉料的重量信号控制粉料输送效率，实现对粉料变频输送装置的变频控制。但灰料密度易受温度、湿度、空气、灰分影响而变化，测量得到的灰料重量不能准确反映灰料的真实重量。则根据灰料重量得到的变频控制参数并不准确，超细粉气力输送设备的功耗降低量难以达到预期效果。因此，需要一种功耗更低的物料输送方法。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明设计了一种物料节能输送方法及系统，根据进料时间衡量灰料产量，进而判断物料输送系统在下一次运作前是否需要等待间隔时间，并根据理想状态下达到的最大运料效率与实际运料效率之间的比例关系计算间隔时间，避免物料输送系统空跑或低效运行，降低了物料输送系统的运作频率，从而降低物料输送系统功耗。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
技术方案一：
一种物料节能输送方法，其特征在于，包括以下步骤：
输送泵进料；
利用测量部件计量输送泵内的物料体积；
利用气力输送部件将输送泵中的物料排出；
根据输送泵进料时间，判断是否进行间隔，若进行间隔，则根据所述物料体积计算间隔时间，并在等待间隔时间后输送泵再次进料；否则，不进行间隔，输送泵直接开始再次进料。
进一步地，所述计量输送泵内物料体积，具体为：预先计量表示输送泵容积的第一容积；输送泵进料后，计量表示输送泵内剩余容积的第二容积；第一体积与第二体积之差即为输送泵中的灰料体积。
进一步地，所述计量表示输送泵容积的第一容积，具体为：通过测量部件向输送泵通入压缩空气；根据通入的空气体积和空气压力，计算第一体积。
进一步地，定期重新计量并更新所述第一体积。
进一步地，所述计量表示输送泵内剩余容积的第二容积，具体为：通过测量部件向输送泵通入压缩空气；根据通入的空气体积和空气压力，计算第二体积。
进一步地，所述根据输送泵进料时间，判断是否进行间隔，具体为：
预设一时间阈值，若输送泵进料时间超过时间阈值，则进行间隔；否则不进行间隔。
进一步地，所述根据输送泵内物料体积计算间隔时间，以公式表达为：
式中，ΔV表示前n次物料输送中计量的n个灰料体积的平均值；V表示本次物料输送中计量的物料体积；t1表示间隔时间；Δt表示输送泵进料所用时间；t2表示所述时间阈值；t3表示计量物料体积所用时间；t4表示输送泵排料所用时间；k表示安全系数；Vi表示物料输送系统在理想状态下达到的最大运料效率；Va表示物料输送系统实际运料效率。
进一步地，所述气力输送部件包括气源和气力输送通路；输送泵分别通过气力输送通路、测量通路与气源连接。
进一步地，所述测量部件包括测量通路和用于测量输送泵进气量的流量器，所述测量通路中设有调压阀、第二压力器。
进一步地，还包括：用于排出输送泵内物料的灰管；所述灰管与气力输送通路连接，且灰管中设有用于截止气力输送通路向灰管送气的第二输送气阀。
技术方案二：
一种物料节能输送系统，包括：
输送泵，所述输送泵用于进料；
测量部件，所述测量部件用于计量输送泵内的物料体积；
气力输送部件，所述气力输送部件用于将输送泵中的物料排出；
其中，输送泵在进料前根据输送泵进料时间，判断是否等待间隔时间，所述间隔时间根据所述物料体积计算得到。
进一步地，所述气力输送部件包括气源和气力输送通路；输送泵分别通过气力输送通路、测量部件与气源连接。
进一步地，所述测量部件包括测量通路和用于测量输送泵进气量的流量器，所述测量通路中设有调压阀、第二压力器。
进一步地，还包括用于排出输送泵内物料的灰管；所述灰管与气力输送通路连接，且灰管中设有用于截止气力输送通路向灰管送气的第二输送气阀。
与现有技术相比本发明有以下特点和有益效果：
1、本发明根据进料时间衡量灰料产量，进而判断物料输送系统在下一次运作前是否需要等待间隔时间，并根据理想状态下达到的最大运料效率与实际运料效率之间的比例关系计算间隔时间，避免物料输送系统空跑或低效运行，降低了物料输送系统的运作频率，从而降低物料输送系统功耗。
2、本发明利用压缩空气在固定压力下计量第一体积和第二体积并将两者之差作为灰料体积，获得的灰料体积更加准确，从而求得更为恰当的间隔时间。
3、本发明定期重新标定第一体积，可以消除物料输送系统密封性能下降而带来的测量误差。
附图说明
图1和图5为本发明流程图；
图2至图4为本发明结构示意图。
图中：1、输送泵；11、气化板；12、匀气盘；2、气力输送部件；21、储气罐；22、压缩空气管、23、气力输送通路；231、第一手阀；232、第一输送气阀；24、进气管；3、测量部件；31、测量通路；311、第二手阀；312、调压阀；313、第二压力器；314、第一测温器；315、测量气阀；32、第一压力器；33、第三压力器；34、流量器；35、第二测温器；4、灰斗；41、进料管；42、进料阀；43、排气管；44、进料排气阀；5、灰管；51、排料阀；52、第二输送气阀。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行更详细的描述。
实施例一
如图2至图4所示，一种物料节能输送系统，包括：输送泵、气力输送部件、测量部件、灰斗、灰管。
输送泵设有进气口、进料口和排料口。输送泵排料口与灰管连接，灰管中设有排料阀。
气力输送部件包括气源(具体为贮存有压缩空气的储气罐)、压缩空气管、气力输送通路。气力输送通路中设有第一手阀和第一输送气阀。
测量部件包括测量通路、设置在进气管中的流量器、设置在输送泵排料口处的第二测温器、设置在储气罐出气口处的第一压力器、设置在灰管中的第三压力器。测量通路中设有第二手阀、调压阀、第二压力器、第一测温器、测量气阀。
储气罐的出气口通过压缩空气管分别与气力输送通路、测量通路连接。输送泵进气口通过进气管分别与气力输送通路和测量通路连接。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：气力输送通路还与灰管相连接，且灰管中设有用于截止气力输送通路向灰管送气的第二输送气阀。
实施例三
本实施例与实施例一的不同之处在于：灰斗通过进料管与输送泵进料口连接，且进料管中设有用于截止灰斗向输送泵进料的进料阀。
实施例四
本实施例与实施例三的不同之处在于：灰斗上设有排气管，排气管与灰管连接，且排气管中设有用于截止灰斗向灰管排气的进料排气阀。
实施例五
本实施例与实施例一的不同之处在于：输送泵中由下至上设有匀气盘、气化板。
实施例六
一种物料节能输送方法，如图1和图5所示，包括如下步骤：
1、计量表示输送泵容积的第一体积V1；
2、进料：开启进料阀和进料排气阀并开始计时，灰料经灰斗-进料管-进料阀输送至输送泵。当灰料到达料位a时，关闭进料阀和进料排气阀并停止计时。记开始进料到结束进料的进料时间为Δt。预设一时间阈值t2，若Δt＜t2，则表示灰斗中的灰料存量较多，物料输送系统输料速率大于生产设备产料速率，输出间隔指令；否则不输出间隔指令(即t1＝0)。
3、计量：开启测量气阀并开始计时，压缩空气从储气罐经压缩空气管-测量通路-进气管输送至输送泵。测量通路中的调压阀控制压缩空气以定压方式输送至输送泵。当第二压力器测量的压力值达到设定压力值时，关闭测量气阀并停止计时。记计量时间为t3。计量表示输送泵剩余容积的第二体积V2。第一体积V1与第二体积V2之差即为输送泵中灰料的体积V。
4、输料：开启第一输送气阀、第二输送气阀和排料阀并开始计时；压缩空气从储气罐经压缩空气管-气力输送通路-进气管-输送泵输出至灰管外，或是经压缩空气管-第一手阀-第二输送气阀输出至灰管外。输送泵中的灰料被压缩空气输送至灰管并排出灰管。当第三压力器测量的压力值p小于等于设定值(设定值为压缩动气压力值与浮动值之和)时，关闭第一输送气阀、第二输送气阀和排料阀，记输料时间为t4。根据步骤3中所得的灰料体积V，计算间隔时间t1。
5、若步骤2中发出了间隔指令(若此时t1＝0，则视为没有发出间隔指令)，则步骤4结束后等待间隔时间t1后再进入上述步骤2-4；否则物料输送系统直接进入上述步骤2-4。
实施例六
根据灰料体积V，计算间隔时间t1，具体为：
式中，ΔV表示前n次物料输送中计量的n个灰料体积的平均值；V表示本次物料输送中计量的物料体积；Δt表示输送泵进料所用时间；t1表示间隔时间；t2表示所述时间阈值；t3表示计量物料体积所用时间；t4表示输送泵排料所用时间；k表示安全系数，取值范围为1.1～1.25；Vi表示物料输送系统在理想状态下达到的最大运料效率；Va表示物料输送系统实际运料效率。
实施例七
计量表示输送泵容积和气力输送通路容积之和的第一体积V1，具体为：
开启进泵气阀，向输送泵通入压缩空气。按公式(1)计算第一体积V1：
V1＝Q1t1’/KP1 (1)
式中，P1表示输送泵内空气压力值，由第二压力器测得；K表示换算系数，取值范围为570～600；Q表示在时间t1’内的空气流量，由流量器测得。
计量表示输送泵剩余容积和气力输送通路容积之和的第二体积V2，具体为：
灰料进入输送泵后，关闭进料阀。开启第二手阀向输送泵通入压缩空气。按公式(2)计算第二体积V2：
V2＝Q2t2’/KP2 (2)
式中，P2表示输送泵内空气压力值，由第二压力器测得；K表示换算系数，取值范围为570～600；Q2表示在时间t2’内的空气流量，由流量器测得。
在本实施例中，通过调压阀控制压缩空气的压力和流速，保证输送泵的进气速率、进气压力值一致(即P1＝P2)，并控制每次计量第二体积时进气压力值P2均保持一致，使灰料的流动性、存气性保持在同一个水平，保证测量准确性。
由于灰与灰之间存在缝隙且缝隙大小受灰料生产环境、输送泵中空气压力、灰与灰相互挤压等因素影响，输送泵标定的料位不能准确表示输送泵内物料的实际体积。本实施例利用压缩空气在固定压力下计量第一体积和第二体积并将两者之差作为灰料体积，获得的灰料体积更加准确，从而求得更为恰当的间隔时间。
实施例八
进一步地，物料输送系统中密封组件及各部件密封性能随时间推移而降低，因此每隔一周期内(日、周、月)重新计量并更新第一体积值，进一步保证计量得到的灰料体积的准确性。若计量得到的前一周期与后一周期的第一体积的差值超过预设的体积阈值，则发出报警信号。
本实施例的进步之处在于，定期重新标定第一体积，可以消除物料输送系统密封性能下降而带来的测量误差。
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。

Claims (9)

1.一种物料节能输送方法，其特征在于，包括以下步骤：
输送泵进料；
利用测量部件计量输送泵内的物料体积；
利用气力输送部件将输送泵中的物料排出；
根据输送泵进料时间，判断是否进行间隔，若进行间隔，则根据所述物料体积计算间隔时间，并在等待间隔时间后输送泵再次进料；否则，不进行间隔，输送泵直接开始再次进料；
其中，根据输送泵内物料体积计算间隔时间，以公式表达为：
式中，ΔV表示前n次物料输送中计量的n个灰料体积的平均值；V表示本次物料输送中计量的物料体积；表示输送泵进料所用时间；t1表示间隔时间；t2表示所述时间阈值；t3表示计量物料体积所用时间；t4表示输送泵排料所用时间；k表示安全系数；Vi表示物料输送系统在理想状态下达到的最大运料效率；Va表示物料输送系统实际运料效率。
2.根据权利要求1所述的一种物料节能输送方法，其特征在于，所述计量输送泵内的物料体积，具体为：预先计量表示输送泵容积的第一容积；输送泵进料后，计量表示输送泵内剩余容积的第二容积；第一体积与第二体积之差即为输送泵中的灰料体积。
3.根据权利要求2所述的一种物料节能输送方法，其特征在于，所述计量表示输送泵容积的第一容积，具体为：通过测量部件向输送泵通入压缩空气；根据通入的空气体积和空气压力，计算第一体积。
4.根据权利要求3所述的一种物料节能输送方法，其特征在于，定期重新计量并更新所述第一体积。
5.根据权利要求2所述的一种物料节能输送方法，其特征在于，所述计量表示输送泵内剩余容积的第二容积，具体为：通过测量部件向输送泵通入压缩空气；根据通入的空气体积和空气压力，计算第二体积。
6.根据权利要求1所述的一种物料节能输送方法，其特征在于，所述根据输送泵进料时间，判断是否进行间隔，具体为：
预设一时间阈值，若输送泵进料时间超过时间阈值，则进行间隔；否则不进行间隔。
7.一种物料节能输送系统，其特征在于，包括：
输送泵，所述输送泵用于进料；
测量部件，所述测量部件用于计量输送泵内的物料体积；
气力输送部件，所述气力输送部件用于将输送泵中的物料排出；
其中，输送泵在进料前根据输送泵进料时间，判断是否等待间隔时间，所述间隔时间根据所述物料体积计算得到，以公式表达为：
式中，ΔV表示前n次物料输送中计量的n个灰料体积的平均值；V表示本次物料输送中计量的物料体积；表示输送泵进料所用时间；t1表示间隔时间；t2表示所述时间阈值；t3表示计量物料体积所用时间；t4表示输送泵排料所用时间；k表示安全系数；Vi表示物料输送系统在理想状态下达到的最大运料效率；Va表示物料输送系统实际运料效率。
8.根据权利要求7所述的一种物料节能输送系统，其特征在于，所述气力输送部件包括气源和气力输送通路；输送泵分别通过气力输送通路、测量部件与气源连接。
9.根据权利要求7所述的一种物料节能输送系统，其特征在于，所述测量部件包括测量通路和用于测量输送泵进气量的流量器，所述测量通路中设有调压阀、第二压力器；还包括用于排出输送泵内物料的灰管；所述灰管与气力输送通路连接，且灰管中设有用于截止气力输送通路向灰管送气的第二输送气阀。
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