CN115057263A - 一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，物料在进入掺配贮存设备前，首先通过恒流量系统确定此段工艺线流量，然后通过变频器控制布料车的车速或带速做出相应改变，以适应物料的最小配方单元布料长度为料仓长度的整数倍。本发明能实现布料长度为料仓长度的整数倍，且布料流量均匀，根据贮存设备截面出料的特性，能实现不同组份物料在料仓的每个截面均含量相同，通过贮存设备出料，使物料掺配均匀，有效解决原料预混工艺中物料掺配不均匀的问题。

Description

一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法

技术领域

本发明涉及一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，属于物料布料设备技术领域。

背景技术

物料掺配其目的是将不同原料按照配方比例混合均匀，形成不同的配方。茶叶加工、中药制药等行业的原料都是由许多不同种类、不同等级、不同产地的叶片按不同比例混合而成，通常在原料加工工艺段中并未采用任何有效工艺掺配手段，使原料进入工艺线的第一阶段混料不均匀，其先天缺陷，造成后续工艺设备的大量增加，且不能达到理想状态下的配方要求。

传统掺配工艺有多种方式。有按照物料数量进行搀兑配比，也就是将各组份不同种类的物料组成一个批次的物料，分别均匀条布于贮存设备中进行掺配。也有将各组份物料分组加工至成品，进入掺配线中分别均匀条布于贮存设备中进行掺配。

无论何种掺配工艺，贮存设备都是掺配线中的必要设备。而大多行业现有贮存设备布料车的车(带)速仅作为满足工艺流量、不堵料、设备承载安全的前提下设置的，并未专门针对物料掺配采取有效措施。

很多情况下无论贮存设备长短如何，其布料车的车(带)速均为统一的固定值，无法满足精细化配方的要求。如：当一种小比例配方仅有一个物料时，上游设备在工艺线的流量要求下，无法采取有效的针对措施，使此小批量物料在规定时间内进入贮存设备，而贮存设备布料车的车(带)速还保持原有固定速度，造成此小批量物料不能铺满沿贮存设备料仓长度的整条物料，或者铺满沿贮存设备料仓长度的一条或多条不是整数倍料仓长度的物料，造成掺配不均匀，达不到精细化配方的要求。而生产厂家为了达到配方要求的指标，将此批次的物料进行二次预混，增加了设备数量、控制程序、能源消耗等，并且物料经过再次预混加大了物料造碎，造成大量的成本浪费。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，具体是一种布料长度为料仓长度的整数倍，且布料流量均匀的布料方法。根据贮存设备截面出料的特性，不同组份物料在料仓的每个截面均含量相同，通过贮存设备出料，使物料掺配均匀，有效解决原料预混工艺中物料掺配不均匀的问题。

本发明通过如下技术方案实现：一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，经过下列各步骤：

生产过程中，掺配贮存设备的进料方式通常是条播布料，根据贮存设备截面出料的特性，物料在贮存设备料仓长度方向平铺得越均匀，则物料掺配效果越好。

(1)物料在进入掺配贮存设备前，通过恒流量系统确定工艺线数据，设置以下条件：

A(kg/h)：等效于投料水分的物料当量流量；

m(kg)：最小配方单元；

L(m)：料仓内物料的布料长度；

V(m/min)：布料速度，即落料点的移动速度；

c(条)：最小配方单元物料在柜内铺完整长度的条数；

其中，按布料速度V布料即能实现最小配方单元物料沿贮存设备料仓长度铺满c条完整长度的目的；按下式计算布料速度V：

布料速度V＝(L×A×c)/(30×m)

通过下列计算，得到一个批次的最小配方单元m的个数n：

n＝A/m

受布料车车速限制，最小配方单元m可整数倍拆分一次或多次布满对顶柜半柜料仓长度；最小配方单元m可整数倍拆分的物料(布料车带面物料)的重量为W：

W＝m/e

其中，e为最小配方单元m可整数倍拆分的个数；

根据设定的料仓内物料的布料长度L，计算布料车的车速或带速v’：

v’＝L×A÷(60×W)

(2)根据不同情况布料：

(2-1)普通单柜

对普通单柜，布料速度V是由布料车走行速度和皮带速度叠加合成的，要求二者工作是始终同向且运行速度相同，要确保最小配方单元物料在料仓内布料为L的整数倍，则V必须能够调整变化，也就是说布料车走行减速机、带传动减速机的转速均可调整；为保证每条布料长度准确、布料均匀，要求布料车走行减速机和带传动减速机可快速启动、停位准确。

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，对普通单柜，布料车设置在贮存设备料仓的中点处，来自布料车的物料首先落到输送带上；然后分以下几个过程布满：

①输送带自右向左运行至左侧极限位置，则完成贮存设备料仓中左半边的布料；此时输送带反向自左向右运行，至右侧极限位置时完成贮存设备料仓中右半边的布料；左右两半边的布料形成料仓内第一条完整的物料布料长度L，如图2；

②当完成第一条完整的布料长度L后，布料车沿料仓宽度方向步进一步，布料车和输送带重复上述过程①，完成相邻的第二条、第三条、…，直至将整个料仓宽度铺满为止，即完成了料仓一层的布料；

③完成一层布料后，布料车反向步进一步，布料车和输送带重复过程①和②，完成第二层的布料，如此不断重复，直至柜满为止；

(2-2)对顶式贮存设备

(2-2-1)单边料仓进料

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，布料车的车传动减速机、带传动减速机的转速均可灵活调整，并可快速启动精确停止，且运行速度相同；如图4，当布料车从起始位置开始落料时，车速与带速相同，并同向运行，此速度v’能实现最小配方单元m可整数倍拆分一次或多次布满对顶柜半柜料仓长度；

布料以车速+带速下落，当布料车运行至终点时，此时对顶柜的半柜料仓布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；当布料车反向时，其输送带停止运行，布料车加速以2v’速度反向运行，以确保物料滞留在带面的重量为W；

当布料车运行至起始位置时，布料车步进一步，布料车正向运行，其车速减至v’，同时输送带启动并与布料车同速、同向运行，输送带上滞留的一条物料与来料同时下落，此时对顶柜半柜料仓同时落下2条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；

(2-2-2)两料仓同时进料

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，布料车的车传动减速机、带传动减速机的转速均可灵活调整，并可快速启动精确停止，且运行速度相同；如图5，布料车一个单边行程可布下贮存设备半柜料仓长度的物料，布料车运行一个来回布满贮存设备左右料仓各一整条长度的物料；根据布料车运行一个来回布满贮存设备料仓的一整条长度的物料(也就是一个最小配方单元m可整数倍拆分的物料)的要求，布料带输送W的物料所需时间为t：

t＝60/(e×n)

其布料车的车速为L/t，当此布料车的车速与带速相同时，此速度v’可实现最小配方单元m沿贮存设备料仓长度布满整条长度的目的；

当布料车运行至终点时，此时贮存设备半柜料仓布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；布料车步进一步，当布料车反向时，其输送带同步、同向、同速反向将最小配方单元m可整数倍拆分的物料铺下贮存设备另外的半柜料仓。

所述步骤(1)的恒流量系统为现有技术，包含喂料机、计量管和电子皮带秤，其工作原理和结构此处不在过多赘述，通过恒流量系统可以确定物料进入贮存设备前的已知条件并输送到布料车。

所述步骤(1)的等效于投料水分的物料当量流量是在物料进入掺配贮存设备前通过水分仪确定水份，并经折算后得到等效于投料水分的物料当量流量A。

为了解决布料车换向位置的布料均匀性，布料车通过距离检测器件给出布料车提前停止并反向的信号，随料仓物料高度的增高，其提前量逐渐缩短。料仓物料高度是由布料车的终端计数次数确定的，可精确调整布料车换向位置，以减少物料因停车反向造成的物料堆积高度不均匀的缺陷。不同组份物料通过布料车进料，实现在贮存设备料仓的每个截面均含量相同，根据贮存设备截面出料的特点，通过出料，达到物料掺配均匀的目的。

本发明具备的优点和效果：本发明能实现布料长度为料仓长度的整数倍，且布料流量均匀，根据贮存设备截面出料的特性，能实现不同组份物料在料仓的每个截面均含量相同，通过贮存设备出料，使物料掺配均匀，有效解决原料预混工艺中物料掺配不均匀的问题。

附图说明

图1为本发明的系统平面布局图；

图2为图1的B-B截面图；

图3为图2、图4的D-D截面图；

图4为图1的E-E截面图；

图5为图1的E-E截面图；

图中：1—输送设备，2—恒流量系统，2.1—喂料机，2.2—计量管，2.3—电子秤，3－布料车，4－布料车导轨，5—输送带，6—贮存设备料仓，8—车传动减速机，9—带传动减速机，N1—右侧开关，N2—左侧开关，N3—距离检测器件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但不限于实施例。

实施例1

普通单柜实现沿贮存设备料仓长度方向整数倍均匀布料的方法，要实现此方法，布料车3的车传动减速机8和带传动减速机9的转速均可灵活调整，并可快速启动精确停止、且运行速度相同。传统工艺此位置通常是布料车的车传动与带传动共用一个驱动。无法实现速度的单独调整。

如图1所示，通过输送设备1及恒流量系统2将物料送入布料车3，布料车3在布料车导轨4上做步进往复运动，即：布料车3每运行一步，则输送带5运行一个来回。输送带5在布料车导轨4上做连续往复运行。布料车3将物料均匀抛洒在输送带5上。当恒流量系统2中的电子秤2.3检测到此时在线工艺流量为6000kg/h线，此流量是按物料投料时的水份确定，物料经工艺线进入贮存设备前通过水分仪(或回潮筒后的水分仪)确定水份，并经折算后由恒流量系2中的电子秤2.3统确定其工艺流量。输送带5离开右侧开关N1向左侧开关N2方向行驶。而配方要求的最小配方单元m＝200kg时，此批次物料的最小配方单元m的个数n＝6000/200＝30个，根据输送带5运行一个来回布满贮存设备料仓6的一整条长度的物料(也就是一个最小配方单元m可整数倍拆分)的要求，输送带5的输送带上整条物料是W＝m/2，即：W＝200/2＝100kg，则布料车(带)输送100的物料所需时间t＝60/2×30＝1分钟。

如图2的贮存设备，其输送带5行程L＝10.25米，输送带5的车(带)速v＝10.25×6000÷(60×100)＝10.25(m/min)。输送带5的车速(与带速相同)。物料速度以车速+带速：10.25+10.25＝20.5米/分钟下落。当布料车运行至终点左侧开关N2时，表示此时贮存设备料仓6的一半长度布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的一半物料100kg。此时左侧开关N2输出反向信号。布料车反向时由距离检测器件N3检测，给出布料车提前停止并反向的信号，随料仓物料高度的增高，其提前量逐渐缩短。以减少物料因停车反向造成的物料堆积高度不均匀的缺陷。料仓物料高度是由布料车3的终端计数次数确定的，可精确调整输送带5换向位置，以减少物料因停车反向造成的物料堆积高度不均匀的缺陷。输送带5反向时，其输送带5的车传动减速机8，带传动减速机9同步反向，使输送带5的车速及带速同向、同速将最小配方单元m的另一半物料100kg布满料仓6的剩余长度。实现物料沿贮存设备长度方向整数倍均匀布料的目的。

其中，右侧开关N1、左侧开关N2、距离检测器件N3均为现有技术，其工作原理和结构此处不在过多赘述，通过距离检测器件N3能提高柜头或柜尾的布料精度。另外，布料车3的终端计数为常规手段，用来计算储柜料层高度，以改善布料精度。

车传动减速机8和带传动减速机9均为现有技术，车传动减速机8配置机械制动并增设制动电阻，带传动减速机9增设制动电阻，其工作原理和结构此处不在过多赘述，为变频调速，通过车传动减速机8和带传动减速机9在预设的公式计算出车速或带速后能实现精确布料，也能实现车和带的精确停车。

实施例2

对顶柜半柜实现沿料仓长度方向整数倍均匀布料的方法，要实现此工艺方法，布料车3的车传动减速机8和带传动减速机9的转速均可灵活调整，并可快速启动精确停止，且运行速度相同。

如图4所示，通过输送设备1及恒流量系统2将物料送入布料车3，布料车3在布料车导轨4上做步进往复运动，即：布料车3每运行一步，则输送带5运行一个单边半柜行程。输送带5在布料车导轨4上做连续往复运行。布料车3将物料均匀抛洒在输送带5上。当恒流量系统2中的电子秤2.3检测到此时在线工艺流量为3000kg/h线，此流量是按物料投料时的水份确定，物料经工艺线进入贮存设备前通过水分仪(或回潮筒后的水分仪)确定水份，并经折算后由恒流量系2中的电子秤2.3统确定其工艺流量。输送带5离开右侧开关N1向左侧开关N2方向行驶。当最小配方单元m＝200kg时，由程序控制，此批次物料的最小配方单元m的个数n＝3000/200＝15个,每个最小配方单元200kg所需要的时间t＝60/15＝4分钟。根据输送带5运行一个对顶柜单边半柜行程，布满对顶柜半柜料仓6的一整条长度的物料(也就是一个最小配方单元m可整数倍拆分的物料W)的要求，受输送带5速度限制，输送带5的输送带上其最小配方单元m可整数倍拆分的物料为W＝m/e，即：200/4＝50kg，布料车(带)输送50kg的物料所需时间t＝4/4＝1分钟。

如图4的对顶柜其输送带5行程L＝12.88米，布料车的车(带)速v＝(12.88×3000)÷(60×50)＝12.88(m/min),此输送带5的车速与带速相同，输送带5车长所经过的物料重量即为50kg。物料速度以车速+带速：12.88+12.88＝25.76米/分钟下落。当布料车运行至终点左侧开关N2时，表示此时贮存设备料仓6的一半长度布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料50kg。此时左侧开关N2输出反向信号。布料车反向时由距离检测器件N3检测，给出布料车提前停止并反向的信号，随料仓物料高度的增高，其提前量逐渐缩短。以减少物料因停车反向造成的物料堆积高度不均匀的缺陷。料仓物料高度是由布料车3的终端计数次数确定的，可精确调整输送带5换向位置。输送带5反向朝右侧开关N1运行时，其输送带5的车传动减速机8以两倍的车速即25.76米/分钟速度反向运行，带传动减速机9停止运行，布料车3步进一步，输送带5的输送带上滞留一条最小配方单元m可整数倍拆分的50kg物料。布料车反向运行至终点右侧开关N1时，此时输送带5回到起始位置，输送带5车速降至12.88米/分钟，同时带传动减速机9启动，以12.88米/分钟的速度与车速同速、同向运行，将第二条、第三条各50kg物料同时完整的落入对顶柜半柜料仓6整长度方向内。实现物料沿贮存设备料仓长度方向整数倍均匀布料的目的。

实施例3

对顶柜左右两料仓同时进料实现沿长度方向整数倍均匀布料的方法，要实现此工艺方法，布料车3的车传动减速机8和带传动减速机9的转速均可灵活调整，并可快速启动精确停止，且运行速度相同。

如图5所示，通过输送设备1及恒流量系统2将物料送入布料车3，布料车3在布料车导轨4上做步进往复运动，即：布料车3每运行一步，则输送带5运行一个单边半柜行程。输送带5在布料车导轨4上做连续往复运行。布料车3将物料均匀抛洒在输送带5上。当恒流量系统2中的电子秤2.3检测到此时在线工艺流量为3000kg/h线，此流量是按物料投料时的水份确定，物料经工艺线进入贮存设备前通过水分仪(或回潮筒后的水分仪)确定水份，并经折算后由恒流量系2中的电子秤2.3统确定其工艺流量。输送带5离开右侧开关N1向左侧开关N2方向行驶。当最小配方单元m＝200kg时，由程序控制，此批次物料的最小配方单元m的个数n＝3000/200＝15个,每个最小配方单元200kg所需要的时间t＝60/15＝4分钟。根据输送带5运行一个对顶柜单边半柜行程，布满对顶柜左侧半柜料仓6的一整条长度的物料(也就是一个最小配方单元m可整数倍拆分的物料W)的要求，受输送带5速度限制，输送带5的输送带上其最小配方单元m可整数倍拆分的物料为W＝m/e，即：200/4＝50kg，布料车(带)输送50kg的物料所需时间t＝4/4＝1分钟，图5规格的对顶柜其输送带5行程L＝12.88米，布料车的车(带)速v＝(12.88×3000)÷(60×50)＝12.88(m/min),此输送带5的车速与带速相同，输送带5车长所经过的物料重量即为50kg。物料速度以车速+带速：12.88+12.88＝25.76米/分钟下落。当布料车运行至终点左侧开关N2时，表示此时贮存设备料仓6的长度布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料50kg。此时左侧开关N2输出反向信号。布料车反向时由距离检测器件N3检测，给出布料车提前停止并反向的信号，随料仓物料高度的增高，其提前量逐渐缩短。以减少物料因停车反向造成的物料堆积高度不均匀的缺陷。料仓物料高度是由布料车3的终端计数次数确定的，可精确调整输送带5换向位置。输送带5反向时，其输送带5的车传动减速机8，带传动减速机9同步反向，使输送带5的车速及带速同向、同速将对顶柜右侧料仓10的长度布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料50kg。实现物料沿贮存设备长度方向整数倍均匀布料的目的。

Claims (3)

1.一种沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，其特征在于经过下列各步骤：

(1)物料在进入掺配贮存设备前，通过恒流量系统确定工艺线数据，设置以下条件：

A(kg/h)：等效于投料水分的物料当量流量；

m(kg)：最小配方单元；

L(m)：料仓内物料的布料长度；

V(m/min)：布料速度，即落料点的移动速度；

c(条)：最小配方单元物料在柜内铺完整长度的条数；

其中，按布料速度V布料即能实现最小配方单元物料沿贮存设备料仓长度铺满c条完整长度的目的；按下式计算布料速度V：

布料速度V＝(L×A×c)/(30×m)

通过下列计算，得到一个批次的最小配方单元m的个数n：

n＝A/m

受布料车车速限制，最小配方单元m可整数倍拆分一次或多次布满对顶柜半柜料仓长度；最小配方单元m可整数倍拆分的物料的重量为W：

W＝m/e

其中，e为最小配方单元m可整数倍拆分的个数；

根据设定的料仓内物料的布料长度L，计算布料车的车速或带速v’：

v’＝L×A÷(60×W)

(2)根据不同情况布料：

(2-1)普通单柜

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，布料车设置在贮存设备料仓的中点处，来自布料车的物料首先落到输送带上；然后分以下几个过程布满：

①输送带自右向左运行至左侧极限位置，则完成贮存设备料仓中左半边的布料；此时输送带反向自左向右运行，至右侧极限位置时完成贮存设备料仓中右半边的布料；左右两半边的布料形成料仓内第一条完整的物料布料长度L；

②当完成第一条完整的布料长度L后，布料车沿料仓宽度方向步进一步，布料车和输送带重复上述过程①，完成相邻的第二条、第三条、…，直至将整个料仓宽度铺满为止，即完成了料仓一层的布料；

③完成一层布料后，布料车反向步进一步，布料车和输送带重复过程①和②，完成第二层的布料，如此不断重复，直至柜满为止；

(2-2)对顶式贮存设备

(2-2-1)单边料仓进料

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，当布料车从起始位置开始落料时，车速与带速相同，并同向运行，此速度v’能实现最小配方单元m可整数倍拆分一次或多次布满对顶柜半柜料仓长度；

布料以车速+带速下落，当布料车运行至终点时，此时对顶柜的半柜料仓布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；当布料车反向时，其输送带停止运行，布料车加速以2v’速度反向运行，以确保物料滞留在带面的重量为W；

当布料车运行至起始位置时，布料车步进一步，布料车正向运行，其车速减至v’，同时输送带启动并与布料车同速、同向运行，输送带上滞留的一条物料与来料同时下落，此时对顶柜半柜料仓同时落下2条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；

(2-2-2)两料仓同时进料

物料通过恒流量系统输送至贮存设备的布料车上，布料车一个单边行程可布下贮存设备半柜料仓长度的物料，布料车运行一个来回布满贮存设备左右料仓各一整条长度的物料；根据布料车运行一个来回布满贮存设备料仓的一整条长度的物料的要求，布料带输送W的物料所需时间为t：

t＝60/(e×n)

其布料车的车速为L/t，当此布料车的车速与带速相同时，此速度v’可实现最小配方单元m沿贮存设备料仓长度布满整条长度的目的；

当布料车运行至终点时，此时贮存设备半柜料仓布下一条最小配方单元m可整数倍拆分的物料W；布料车步进一步，当布料车反向时，其输送带同步、同向、同速反向将最小配方单元m可整数倍拆分的物料铺下贮存设备另外的半柜料仓。

2.根据权利要求1所述的沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，其特征在于：所述步骤(1)的恒流量系统包含送料机、计量管和电子皮带秤。

3.根据权利要求1所述的沿料仓长度整数倍均匀布料的方法，其特征在于：所述步骤(1)的等效于投料水分的物料当量流量是在物料进入掺配贮存设备前确定水份，并经折算后得到等效于投料水分的物料当量流量A。

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