CN114733422B - 一种辅料二次混合湿法添加系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅料二次混合湿法添加系统，包括用于混合湿料的湿料混合装置，用于向所述湿料混合装置输送淀粉的淀粉送料装置，用于给所述湿料混合装置输水的给水机构以及控制装置，所述给水机构至少包括两支水流分支，所述淀粉送料装置和所述给水机构分别与所述控制装置电性连接并受所述控制装置控制。本发明通过控制装置调控给水机构和淀粉送料装置的出料量来控制湿料混合装置内淀粉与水的比例恒定，以保证浓度稳定性，通过设置给水机构分支分批向湿料混合装置内送水，保证混合均匀度，保持淀粉溶解度的高稳定性，避免凝结沉淀造成堵塞，提高整个添加系统运行稳定性。

Description

一种辅料二次混合湿法添加系统

技术领域

本发明涉及石膏板生产技术领域，具体涉及一种辅料二次混合湿法添加系统。

背景技术

石膏板生产线配料系统包括干料系统与湿料系统，无论是湿料混合还是干湿料混合添加，原料添加时均匀均匀度直接影响到板材生产质量。

现有石膏板生产线湿法淀粉添加系统中，淀粉与水在淀粉罐中搅拌溶解，不易控制淀粉与水的添加比例，且会发生淀粉凝结沉淀而造成湿法系统堵塞停机的情况，容易造成板材缺陷，不利于生产的高质量进行。

若是能保证湿法淀粉溶液的溶解度并控制其浓度，则能显著提高系统运行稳定性，进行高效高质量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种辅料二次混合湿法添加系统，以解决现有技术中淀粉与水混合时较难保证淀粉溶解度和溶液浓度，不利于系统高效运行的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种辅料二次混合湿法添加系统，包括：

湿料混合装置，用于混合湿料；

淀粉送料装置，用于向所述湿料混合装置输送淀粉；

给水机构，用于给所述湿料混合装置输水，且所述给水机构至少包括两支水流分支；

控制装置，所述淀粉送料装置和所述给水机构分别与所述控制装置电性连接并受所述控制装置控制，所述控制装置通过控制所述给水机构和所述淀粉送料装置的输送功率调控所述给水机构和所述淀粉送料装置的出料量，来控制所述湿料混合装置内淀粉与水的比例。

在所述控制装置内预设有湿料中所述淀粉和水的比例值，所述控制装置输送控制指令至所述给水机构以使所述给水机构按照指令要求控制出水量，所述控制装置输送控制指令至所述淀粉送料装置以使所述淀粉送料装置按照指令要求控制淀粉给料量，以使湿料中所述淀粉与水的混合比例符合预设的所述比例值；

所述湿料混合装置包括第一混料机构和连接在所述第一混料机构上的第二混料机构，所述给水机构对所述第一混料机构和第二混料机构分开输水，所述第一混料机构用于第一次对淀粉和水进行混合，所述第二混料机构用于对第一次混合后的湿料与水进行二次混合；

所述第一混料机构包括混料筒体以及安装在所述混料筒体内的螺旋盘，在所述混料筒体底部设置有过渡管，所述淀粉送料装置设置在所述混料筒体顶部，且所述淀粉送料装置的出料口正对所述混料筒体的入料口，所述给水机构包括送水总管，以及与所述送水总管管道连通的提升送水管路，所述提升送水管路的出水端连接在所述混料筒体上并向所述混料筒体内送水，水与淀粉在所述螺旋盘内通过旋转的方式进行第一次混合；

所述螺旋盘包括旋转上料盘体，以及通过空心支杆连接在所述旋转上料盘体底部的螺旋输送盘，在所述旋转上料盘体表面设置有渐开螺旋槽，在所述渐开螺旋槽的中心设置有下料孔，所述空心支杆的顶部插装在所述下料孔内，所述螺旋输送盘呈螺旋梯状，所述混料筒体纵剖面呈倒三角锥状，且所述螺旋输送盘顶部的螺旋半径大于底部的螺旋半径；

所述提升送水管路包括升水管，在所述升水管顶部的侧壁上并列连通安装有多组分层管，最上方的一组所述分层管正对所述旋转上料盘体送水，最上方所述分层管底部的所有所述分层管的管道出水端分别正对所述螺旋输送盘的不同高度位置并与所述螺旋输送盘连通。

作为本发明的一种优选方案，所述第二混料机构包括混料管，所述混料管的管体设置在所述过渡管的下方并与所述过渡管的管体连通，第一次混合后的湿料通过所述过渡管进入所述混料管；

在所述送水总管上设置有注水管，所述注水管的一端与所述送水总管连通，所述注水管的另一端与所述混料管连通并向所述混料管内注水，在所述混料管上设置有搅拌刷结构，通过所述搅拌刷结构搅拌所述混料管内的湿料以进行第二次混合。

作为本发明的一种优选方案，在所述送水总管上安装有螺杆泵，所述螺杆泵与所述控制装置电性连接并受所述控制装置调控动作，所述注水管与所述提升送水管路的管体内径尺寸比例表明所述注水管与所述提升送水管路的水流分量比。

作为本发明的一种优选方案，所述搅拌刷结构包括设置在所述混料管管体内的搅打刷，在所述混料管外部设置有驱动电机，所述搅打刷通过传动轴连接在所述驱动电机上，所述驱动电机通过安装座安装在所述混料管外侧部。

作为本发明的一种优选方案，所述搅打刷竖直安装在所述混料管内，且所述搅打刷的中轴线与所述混料管的轴线垂直。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明通过设置湿料混合装置混合物料，设置淀粉送料装置和给水机构向湿料混合装置内输送水和淀粉原料，并通过设置控制装置调控淀粉送料装置和给水机构的出料量，来控制湿料混合装置内淀粉与水的比例恒定，以保证浓度稳定性，通过给水机构分支分批向湿料混合装置内送水，保证混合均匀度，保持淀粉溶解度的高稳定性，避免凝结沉淀造成堵塞，提高整个添加系统运行稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例提供的系统整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的螺旋输送盘的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的旋转上料盘体上表面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的图1中A处局部放大结构示意图；

图5为本发明实施例提供的控制装置调控淀粉与水的混合比例的框图；

图中的标号分别表示如下：

1-第一混料机构；2-第二混料机构；3-淀粉送料装置；4-给水机构；5-控制装置；

11-混料筒体；12-螺旋盘；13-过渡管；21-混料管；22-搅拌刷结构；

41-送水总管；42-提升送水管路；43-注水管；44-螺杆泵；45-流量计；

121-旋转上料盘体；122-空心支杆；123-螺旋输送盘；124-下料孔；

221-搅打刷；222-传动轴；223-驱动电机；224-安装座；421-升水管；422-分层管。

具体实施方式

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。

本发明主要适用于石膏板生产技术领域中石膏板产线配料过程，尤其适用于湿料系统的湿法淀粉添加系统，通过控制淀粉和水的混合比例恒定，分批次加水混合，保证淀粉溶解度的高稳定性，和湿法淀粉溶液浓度的稳定性，提高整个添加系统运行稳定性。

如图1所示，本发明提供了一种辅料二次混合湿法添加系统，包括用于混合湿料的湿料混合装置，用于向湿料混合装置输送淀粉的淀粉送料装置3，用于给湿料混合装置输水的给水机构4以及控制装置5，且给水机构4至少包括两支水流分支；淀粉送料装置3和给水机构4分别与控制装置5电性连接并受控制装置5控制，控制装置5通过控制给水机构4和淀粉送料装置3的输送功率调控给水机构4和淀粉送料装置3的出料量，来控制湿料混合装置内淀粉与水的比例。

在控制装置5内预设有湿料中淀粉和水的比例值，控制装置5输送控制指令至给水机构4以使给水机构4按照指令要求控制出水量，控制装置5输送控制指令至淀粉送料装置3以使淀粉送料装置3按照指令要求控制淀粉给料量，以使湿料中淀粉与水的混合比例符合预设的比例值，控制装置5调控混合比例值的信号框图如图5中所示。

湿法淀粉溶液中淀粉和水的混合比例影响石膏板生产质量，通常按照石膏板生产需求，其湿料中淀粉与水的混合比例是给定的，本实施例通过控制装置5控制控制湿料混合装置内淀粉与水的添加量比例，确保用量符合要求，保证生产质量。

淀粉在水中的溶解度或淀粉与水的混合均匀度会影响石膏板生产质量。进一步地，本发明通过一次加入淀粉，多次分批加水的方式，保证淀粉溶液的浓度与溶解度稳定，使湿料添加系统高效稳定运行，避免因淀粉溶解不均匀造成板材缺陷。具体实施方式如下：

湿料混合装置包括第一混料机构1和连接在第一混料机构1上的第二混料机构2，给水机构4对第一混料机构1和第二混料机构2分开输水，第一混料机构1用于第一次对淀粉和水进行混合，第二混料机构2用于对第一次混合后的湿料与水进行二次混合，给水机构4管路分流成两支，一支管路水流与淀粉进行第一次混合形成高浓度淀粉溶液，另一支管路水流与高浓度淀粉溶液进行第二次混合，两次混合使物料混合更均匀，溶解更稳定。

具体地，第一混料机构1包括混料筒体11以及安装在混料筒体11内的螺旋盘12，在混料筒体11底部设置有过渡管13，淀粉送料装置3设置在混料筒体11顶部，且淀粉送料装置3的出料口正对混料筒体11的入料口，给水机构4包括送水总管41，以及与送水总管41管道连通的提升送水管路42，提升送水管路42的出水端连接在混料筒体11上并向混料筒体11内送水，提升送水管路42的出水口正对螺旋盘12盘面，水流正对盘面冲刷，避免淀粉湿料粘接在涡流盘上，水与淀粉在螺旋盘12内通过旋转的方式进行第一次混合，形成高浓度淀粉溶液。

第二混料机构2包括混料管21，混料管21的管体设置在过渡管13的下方并与过渡管13的管体连通，第一次混合后的湿料通过过渡管13进入混料管21；在送水总管41上设置有注水管43，注水管43的一端与送水总管41连通，注水管43的另一端与混料管21连通并向混料管21内注水，在混料管21上设置有搅拌刷结构22，通过搅拌刷结构22搅拌混料管21内的湿料以进行第二次混合，高浓度淀粉溶液被稀释，淀粉溶解度更高，溶解度更稳定。

为了便于控制出水量，在送水总管41上安装有螺杆泵44，螺杆泵44与控制装置5电性连接并受控制装置5调控动作，注水管43与提升送水管路42的管体内径尺寸比例表明注水管43与提升送水管路42的水流分量比。

淀粉送料装置3采用现有技术中的淀粉给料器，控制装置5选用PLC控制器，螺杆泵44和淀粉给料器为变频控制变频供料，当更改淀粉给料量时，螺杆泵44在控制装置5的调控下自动调整给水量，使水和淀粉的比值保持稳定，进而保证淀粉溶液的浓度不变。

变频器通过改变频率控制输送功率的过程是现有常见技术，在此不再过详细说明。螺杆泵44控制控制总出水量，总出水量与淀粉给料器出料量符合预设的比例值，而注水管43与提升送水管路42的管径尺寸则直观表明两支分流水量比例情况，并且提升送水管路42中的水流量应至少保证淀粉能够刚好完全溶解，避免淀粉溶解不完全，混合不均匀，流动性差，粘连在设备侧壁上，造成较大物料用量误差。

淀粉与水混合时，淀粉容易结成疙瘩、颗粒，导致混合不均匀，本实施方式通过设置螺旋盘12进行混合并输送以改善此问题。如图2及图3中所示，螺旋盘12包括旋转上料盘体121，以及通过空心支杆122连接在旋转上料盘体121底部的螺旋输送盘123，在旋转上料盘体121表面设置有渐开螺旋槽，在渐开螺旋槽的中心设置有下料孔124，空心支杆122的顶部插装在下料孔124内。

通过设置一个多轨道旋转盘面作为淀粉与水的初步混合容器，淀粉与水的接触面积较大，不易结成颗粒、疙瘩，并且旋转的盘面能够增大轨道槽侧壁与颗粒疙瘩的撞击概率，有助于在混合输送过程中打散消除已形成的颗粒，混合更均匀。初步混合后的高浓度湿料混合液从同轴安装在下料孔124上空心支杆122送入螺旋输送盘123中。

其中，螺旋输送盘123呈螺旋梯状，混料筒体11纵剖面呈倒三角锥状，且螺旋输送盘123顶部的螺旋半径大于底部的螺旋半径；随着初次混合湿料的输送，输送通道逐渐变窄变小，减小混合溶液与输送管道的接触面积，减小物料输送损失，防止湿料添加量出现较大误差。

由于淀粉和水初步混合后形成的高浓度淀粉溶液在输送过程中，水量损失，溶液可能会越来越粘稠，流动性会降低，淀粉溶解度不稳定，很容易凝结沉淀，进而造成系统堵塞停机，影响生产。

因此，本实施例中将提升送水管路42中的水量分节段向螺旋输送盘123中注水，以避免凝结沉淀。具体地，提升送水管路42包括升水管421，在升水管421顶部的侧壁上并列连通安装有多组分层管422，最上方的一组分层管422正对旋转上料盘体121送水，最上方分层管422底部的所有分层管422的管道出水端分别正对螺旋输送盘123的不同高度位置并与螺旋输送盘123连通。通过分层管422分层注水，使混合溶解度逐渐增强，不容易凝结，接触比较充分，随高度向下，水流越来越多，溶解越来越稳定，防止堵塞，进一步提高了系统的稳定性，减少设备故障。

为了进一步保证淀粉溶液溶解稳定性，本实施例在二次混合后、湿料下料前，对混合溶液再次进行打散混匀。

如图4中所示，搅拌刷结构22包括设置在混料管21管体内的搅打刷221，在混料管21外部设置有驱动电机223，搅打刷221通过传动轴222连接在驱动电机223上，搅打刷221竖直安装在混料管21内，且搅打刷221的中轴线与混料管21的轴线垂直，驱动电机223通过安装座224安装在混料管21外侧部。

搅打刷结构和工作原理类似用于打蛋器，在电机带动下搅打混料管21内大的淀粉湿料，以将湿料中可能存在的淀粉颗粒、絮状沉淀打散，溶解更彻底，混合更均匀，使淀粉溶解度和淀粉溶液浓度均保持高度稳定，顺畅下料。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种辅料二次混合湿法添加系统，其特征在于，包括：

湿料混合装置，用于混合湿料；

淀粉送料装置（3），用于向所述湿料混合装置输送淀粉；

给水机构（4），用于给所述湿料混合装置输水，且所述给水机构（4）至少包括两支水流分支；

控制装置（5），所述淀粉送料装置（3）和所述给水机构（4）分别与所述控制装置（5）电性连接并受所述控制装置（5）控制，所述控制装置（5）通过控制所述给水机构（4）和所述淀粉送料装置（3）的输送功率调控所述给水机构（4）和所述淀粉送料装置（3）的出料量，来控制所述湿料混合装置内淀粉与水的比例；

在所述控制装置（5）内预设有湿料中所述淀粉和水的比例值，所述控制装置（5）输送控制指令至所述给水机构（4）以使所述给水机构（4）按照指令要求控制出水量，所述控制装置（5）输送控制指令至所述淀粉送料装置（3）以使所述淀粉送料装置（3）按照指令要求控制淀粉给料量，以使湿料中所述淀粉与水的混合比例符合预设的所述比例值；

所述湿料混合装置包括第一混料机构（1）和连接在所述第一混料机构（1）上的第二混料机构（2），所述给水机构（4）对所述第一混料机构（1）和第二混料机构（2）分开输水，所述第一混料机构（1）用于第一次对淀粉和水进行混合，所述第二混料机构（2）用于对第一次混合后的湿料与水进行二次混合；

所述第一混料机构（1）包括混料筒体（11）以及安装在所述混料筒体（11）内的螺旋盘（12），在所述混料筒体（11）底部设置有过渡管（13），所述淀粉送料装置（3）设置在所述混料筒体（11）顶部，且所述淀粉送料装置（3）的出料口正对所述混料筒体（11）的入料口，所述给水机构（4）包括送水总管（41），以及与所述送水总管（41）管道连通的提升送水管路（42），所述提升送水管路（42）的出水端连接在所述混料筒体（11）上并向所述混料筒体（11）内送水，水与淀粉在所述螺旋盘（12）内通过旋转的方式进行第一次混合；

所述螺旋盘（12）包括旋转上料盘体（121），以及通过空心支杆（122）连接在所述旋转上料盘体（121）底部的螺旋输送盘（123），在所述旋转上料盘体（121）表面设置有渐开螺旋槽，在所述渐开螺旋槽的中心设置有下料孔（124），所述空心支杆（122）的顶部插装在所述下料孔（124）内，所述螺旋输送盘（123）呈螺旋梯状，所述混料筒体（11）纵剖面呈倒三角锥状，且所述螺旋输送盘（123）顶部的螺旋半径大于底部的螺旋半径；

所述提升送水管路（42）包括升水管（421），在所述升水管（421）顶部的侧壁上并列连通安装有多组分层管（422），最上方的一组所述分层管（422）正对所述旋转上料盘体（121）送水，最上方所述分层管（422）底部的所有所述分层管（422）的管道出水端分别正对所述螺旋输送盘（123）的不同高度位置并与所述螺旋输送盘（123）连通。

2.根据权利要求1所述的一种辅料二次混合湿法添加系统，其特征在于，所述第二混料机构（2）包括混料管（21），所述混料管（21）的管体设置在所述过渡管（13）的下方并与所述过渡管（13）的管体连通，第一次混合后的湿料通过所述过渡管（13）进入所述混料管（21）；

在所述送水总管（41）上设置有注水管（43），所述注水管（43）的一端与所述送水总管（41）连通，所述注水管（43）的另一端与所述混料管（21）连通并向所述混料管（21）内注水，在所述混料管（21）上设置有搅拌刷结构（22），通过所述搅拌刷结构（22）搅拌所述混料管（21）内的湿料以进行第二次混合。

3.根据权利要求2所述的一种辅料二次混合湿法添加系统，其特征在于，在所述送水总管（41）上安装有螺杆泵（44），所述螺杆泵（44）与所述控制装置（5）电性连接并受所述控制装置（5）调控动作，所述注水管（43）与所述提升送水管路（42）的管体内径尺寸比例表明所述注水管（43）与所述提升送水管路（42）的水流分量比。

4.根据权利要求2所述的一种辅料二次混合湿法添加系统，其特征在于，所述搅拌刷结构（22）包括设置在所述混料管（21）管体内的搅打刷（221），在所述混料管（21）外部设置有驱动电机（223），所述搅打刷（221）通过传动轴（222）连接在所述驱动电机（223）上，所述驱动电机（223）通过安装座（224）安装在所述混料管（21）外侧部。

5.根据权利要求4所述的一种辅料二次混合湿法添加系统，其特征在于，所述搅打刷（221）竖直安装在所述混料管（21）内，且所述搅打刷（221）的中轴线与所述混料管（21）的轴线垂直。

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