CN116078510A - 一种防爆气流粉碎系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防爆气流粉碎系统及控制方法，包括：流化床气流粉碎机、惰化气源制备机、原料桶、若干个阀门系统、若干个监控系统，阀门系统包括电磁放空阀、三通换向阀、气动球阀、旋转给料阀与机械放空阀，监控系统包括流量监控计、在线露点仪、含氧量分析仪、压力传感器与在线粒度分析仪，惰化气源制备机连接控制系统，控制系统控制整个系统的运行；该防爆气流粉碎系统，惰化气源制备机向管路中通入惰性气体，减少了管路中物料粉尘与氧气的接触，有利于提高粉碎系统的安全性；惰性气体压缩净化系统向流化床气流粉碎机内通入惰性气体，减少了粉碎物料在粉碎过程中与氧气的接触，降低了安全风险。
Description
技术领域
本发明涉及物料粉碎技术领域，尤其涉及一种防爆气流粉碎系统及控制方法。
背景技术
流化床式气流粉碎机是压缩空气经过冷冻、过滤、干燥后，经喷嘴形成超音速气流射入粉碎室，使物料呈流态化，被加速的物料在数个喷嘴的喷射气流交汇点汇合，产生剧烈的碰撞、磨擦、剪切而达到颗粒的超细粉碎。
流化床式气流粉碎机在粉碎可燃物料过程中，过细的物料悬浮在空气中，达到很高的浓度时，遇到火苗、火星、电弧或适当的温度，瞬间就会燃烧起来，粉碎后的物料表面积较大，接触空气面积大，吸附氧分子多，氧化放热过程快，进而形成猛烈的爆炸，产生安全风险。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种防爆气流粉碎系统及控制方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种防爆气流粉碎系统，包括：流化床气流粉碎机、惰化气源制备机、原料桶、若干个阀门系统、若干个监控系统，所述阀门系统包括电磁放空阀、三通换向阀、气动球阀、旋转给料阀与机械放空阀，所述监控系统包括流量监控计、在线露点仪、含氧量分析仪、压力传感器与在线粒度分析仪，所述惰化气源制备机连接控制系统，所述控制系统控制整个系统的运行，所述惰化气源制备机通过所述控制系统向管路内充入惰性气体，所述惰化气源制备机一侧设置有罗茨风机，所述罗茨风机用于引导管路内的气流方向。
作为上述技术方案的进一步描述：所述原料桶通过管路连接第一除尘器与料仓，所述原料桶通过第一除尘器向料仓内投料。
作为上述技术方案的进一步描述：所述料仓连接所述流化床气流粉碎机，所述流化床气流粉碎机通过管路连接第二除尘器和惰性气体压缩净化系统，所述惰性气体压缩净化系统用于向所述流化床气流粉碎机内充入高压惰性气体。
作为上述技术方案的进一步描述：所述第二除尘器连接第一成品料仓和第二成品料仓，所述第一成品料仓和所述第二成品料仓通过所述三通换向阀配合输出物料，部分物料随管路内气流经过所述第一除尘器流入所述料仓内。
作为上述技术方案的进一步描述：所述控制系统向管路内开设惰性气体补充口，所述罗茨风机包括罗茨风机本体，所述罗茨风机本体连接二级过滤器A，所述罗茨风机本体通过管路连接冷却器，所述罗茨风机本体向所述冷却器方向输送气流。
作为上述技术方案的进一步描述：所述原料桶通过气动球阀连接管路，所述冷却器与所述原料桶间连接的管路上设置在线露点仪、含氧量分析仪、三通换向阀和压力传感器，所述原料桶与所述第一除尘器间连接的管路上设置三通换向阀，所述二级过滤器A与所述第一除尘器间连接的管路上设置流量监控计、惰性气体补充口、机械放空阀和电磁放空阀。
作为上述技术方案的进一步描述：所述料仓包括待粉碎料仓，所述第一除尘器通过气动球阀连接所述待粉碎料仓，所述待粉碎料仓通过气动球阀连接缓冲料仓，所述缓冲料仓通过旋转给料阀连接流化床气流粉碎机，所述流化床气流粉碎机上设置压力传感器，所述流化床气流粉碎机与所述第二除尘器间的管路上设置在线粒度分析仪，所述第二除尘器上设置气动球阀和三通换向阀。
作为上述技术方案的进一步描述：所述惰性气体压缩净化系统包括二级过滤器B，所述二级过滤器B连接空压机，所述空压机通过管路连接除油器，所述除油器通过管路连接第一精密仪器，所述第一精密仪器通过管路连接冷干机，所述冷干机通过管路连接第二精密仪器，所述第二精密仪器通过管路连接所述流化床气流粉碎机，所述第二精密仪器与所述流化床气流粉碎机间的管路上设置气动球阀、在线露点仪、压力传感器和氧含量分析仪，所述第二除尘器与所述二级过滤器B间的管路上设置电磁放空阀、机械放空阀和惰性气体补充口。
作为上述技术方案的进一步描述：所述待粉碎料仓包括排气过滤器，所述排气过滤器设置在所述待粉碎料仓上，所述待粉碎料仓上设置有泄爆口。
一种防爆气流粉碎系统的控制方法，包括：
S1：开启惰化气源制备机，制出惰性气体，开启整个系统，惰性气体随着罗茨风机本体产生的气流充满整个管路，并通过惰性气体补充口向管路中不断补充惰性气体，管路中的空气被置换成惰性气体；
S2：原料桶投料，料体随着气流流入第一除尘器，第一除尘器将料体除尘后送入待粉碎料仓，待粉碎料仓内的料体通过缓冲料仓进入流化床气流粉碎机内进行粉碎；
S3：流化床气流粉碎机粉碎时需要通入高压压缩惰性气体进行高速粉碎，惰性气体补充口向管路中通入惰性气体，惰性气体流入惰性压缩净化系统加压净化，加压净化后的气体经管路流入流化床气流粉碎机内；
S4：粉碎后的料体随着气流经过在线粒度分析仪，在线粒度分析仪检测粉碎料体粉体粒度，将粒度达标和未达标的粉体经第二除尘器除尘后通入第一成品料仓和第二成品料仓；
S5：第一成品料仓内的达标粉体经三通换向阀输出至包装设备，第二成品仓内的未达标粉体经三通换向阀通入管路中并风送至第一除尘器内再次从S2顺位处理，再次处理后的粉体经第一成品料仓连接的三通换向阀输出至包装设备。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1、惰化气源制备机向管路中通入惰性气体，减少了管路中物料粉尘与氧气的接触，有利于提高粉碎系统的安全性。
2、惰性气体压缩净化系统向流化床气流粉碎机内通入惰性气体，减少了粉碎物料在粉碎过程中与氧气的接触，降低了安全风险。
3、惰性气体压缩净化系统对通入流化床气流粉碎机内的惰性气体进行加压净化，增大流化床气流粉碎机内部的压强便于粉碎，且净化后的惰性气体有利于降低进入流化床气流粉碎机内的杂质。
4、第二成品料仓内的粒度未达标物料循环至流化床气流粉碎机内再次粉碎至粒度达标，有利于提高粉碎系统的粉碎质量。
5、监控系统对管路内的惰性气体进行监控，监控系统与阀门系统配合，使管路中的惰性气体压强稳定，有利于增强粉碎系统中管路的防爆性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种防爆气流粉碎系统的流程图；
图2为本发明提出的一种防爆气流粉碎系统的待粉碎料仓示意图。
图例说明：
1、惰化气源制备机；2、控制系统；3、惰性气体补充口；4、罗茨风机；41、罗茨风机本体；42、二级过滤器A；43、冷却器；5、阀门系统；51、电磁放空阀；52、三通换向阀；53、气动球阀；54、旋转给料阀；55、机械放空阀；6、监控系统；61、流量监控计；62、在线露点仪；63、含氧量分析仪；64、压力传感器；65、在线粒度分析仪；7、原料桶；8、第一除尘器；9、料仓、91、待粉碎料仓；911、排气过滤器；912、泄爆口；92、缓冲料仓；10、流化床气流粉碎机；11、第二除尘器；12、第一成品料仓；13、第二成品料仓；14、惰性气体压缩净化系统；141、二级过滤器B；142、空压机；143、除油器；144、第一精密过滤器；145、冷干机；146、第二精密过滤器。
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。
参照图1～图2，本发明提供的一种实施例：包括：流化床气流粉碎机10、惰化气源制备机1、原料桶7、若干个阀门系统5、若干个监控系统6，阀门系统5包括电磁放空阀51、三通换向阀52、气动球阀53、旋转给料阀54与机械放空阀55，监控系统6包括流量监控计61、在线露点仪62、含氧量分析仪63、压力传感器64与在线粒度分析仪65，惰化气源制备机1连接控制系统2，控制系统2控制整个系统的运行，惰化气源制备机1通过控制系统2向管路内充入惰性气体，惰化气源制备机1一侧设置有罗茨风机4，罗茨风机4用于引导管路内的气流方向。
控制系统2向管路内开设惰性气体补充口3，罗茨风机4包括罗茨风机本体41，罗茨风机本体41连接二级过滤器A42，罗茨风机本体41通过管路连接冷却器43，罗茨风机本体41向冷却器43方向输送气流。
原料桶7通过管路连接第一除尘器8与料仓9，原料桶7通过第一除尘器8向料仓9内投料，原料桶7通过气动球阀53连接管路，冷却器43与原料桶7间连接的管路上设置在线露点仪62、含氧量分析仪63、三通换向阀52和压力传感器64，原料桶7与第一除尘器8间连接的管路上设置三通换向阀52，二级过滤器A42与第一除尘器8间连接的管路上设置流量监控计61、惰性气体补充口3、机械放空阀55和电磁放空阀51，料仓9连接流化床气流粉碎机10，流化床气流粉碎机10通过管路连接第二除尘器11和惰性气体压缩净化系统14，惰性气体压缩净化系统14用于向流化床气流粉碎机10内充入高压惰性气体，辅助流化床气流粉碎机10粉碎物料。
惰性气体压缩净化系统14包括二级过滤器B141，二级过滤器B141连接空压机142，空压机142通过管路连接除油器143，除油器143通过管路连接第一精密仪器144，第一精密仪器144通过管路连接冷干机145，冷干机145通过管路连接第二精密仪器146，第二精密仪器146通过管路连接流化床气流粉碎机10，第二精密仪器146与流化床气流粉碎机10间的管路上设置气动球阀53、在线露点仪62、压力传感器64和氧含量分析仪63，第二除尘器11与二级过滤器B141间的管路上设置电磁放空阀51、机械放空阀55和惰性气体补充口3，第二除尘器11上的排气过滤器911将气体通入二级过滤器B141内再次过滤，过滤后再次利用，节约成本。
第二除尘器11连接第一成品料仓12和第二成品料仓13，第一成品料仓12和第二成品料仓13通过三通换向阀52配合输出粒度达标物料，粒度未达标物料随管路内气流经过第一除尘器8流入料仓9内。
料仓9包括待粉碎料仓91，第一除尘器8通过气动球阀53连接待粉碎料仓91，待粉碎料仓91包括排气过滤器911，排气过滤器911设置在待粉碎料仓91上，待粉碎料仓91上设置有泄爆口912，第一成品料仓12、第二成品料仓13与待粉碎料仓91的结构相同，因而第一成品料仓12与第二成品料仓13的功能可以互换，且第一成品料仓12与第二成品料仓13上均设置排气过滤器911和泄爆口912，待粉碎料仓91通过气动球阀53连接缓冲料仓92，缓冲料仓92通过旋转给料阀54连接流化床气流粉碎机10，流化床气流粉碎机10上设置压力传感器64，流化床气流粉碎机10与第二除尘器11间的管路上设置在线粒度分析仪65，在线粒度分析仪65分析粉碎物料的粒度，第二除尘器11上设置气动球阀53和三通换向阀52，将在线粒度分析仪65分析的粒度达标和未达标的物料粉体分别通入第一成品料仓12与第二成品料仓13中。
一种防爆气流粉碎系统的控制方法，包括：
S1：开启惰化气源制备机1，制出惰性气体，开启整个系统，惰性气体随着罗茨风机本体41产生的气流充满整个管路，并通过惰性气体补充口3向管路中不断补充惰性气体，电磁放空阀51与机械放空阀55将管路中的空气排出，管路中的空气被置换成惰性气体，减少了管路中物料粉尘与氧气的接触，有利于提高粉碎系统的安全性；
S2：原料桶7投料，料体随着气流流入第一除尘器8，第一除尘器8将料体除尘后送入待粉碎料仓91，待粉碎料仓91内的料体通过缓冲料仓92进入流化床气流粉碎机10内进行粉碎；
S3：流化床气流粉碎机10粉碎时需要通入高压压缩惰性气体进行高速粉碎，惰性气体补充口3向管路中通入惰性气体，惰性气体流入惰性压缩净化系统14加压净化，加压净化后的气体经管路流入流化床气流粉碎机10内，增大流化床气流粉碎机10内部的压强便于粉碎，且净化后的惰性气体有利于降低进入流化床气流粉碎机10内的杂质；
S4：粉碎后的料体随着气流经过在线粒度分析仪65，在线粒度分析仪65检测粉碎料体粉体粒度，将粒度达标和未达标的粉体经第二除尘器12除尘后通入第一成品料仓12和第二成品料仓13，第一成品料仓12与第二成品料仓13的结构相同，因而第一成品料仓12与第二成品料仓13的功能可以互换；
S5：第一成品料仓12内的达标粉体经三通换向阀52输出至包装设备，第二成品仓13内的未达标粉体经三通换向阀52通入管路中并风送至第一除尘器8内再次从S2顺位处理，再次处理后的粉体经第一成品料仓12连接的三通换向阀52输出至包装设备。
工作原理：罗茨风机本体41确定管路中惰性气体气流走向，原料桶7下放物料，物料通过第一除尘器8进入待粉碎料仓91，再经流化床气流粉碎机10粉碎后通入第二除尘器11，空压机12加压和第二精密过滤器146过滤后的惰性气体通入流化床气流粉碎机10辅助粉碎，第二除尘器11将在线粒度分析仪65分析后的物料粉尘分开通入第一成品料仓12和第二成品料仓13，第一成品料仓12输出达标物料，第二成品料仓13内的未达标物料在管路内通入第一除尘器8继续参与后续的粉碎。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防爆气流粉碎系统，包括：流化床气流粉碎机(10)、惰化气源制备机(1)、原料桶(7)、若干个阀门系统(5)、若干个监控系统(6)，所述阀门系统(5)包括电磁放空阀(51)、三通换向阀(52)、气动球阀(53)、旋转给料阀(54)与机械放空阀(55)，所述监控系统(6)包括流量监控计(61)、在线露点仪(62)、含氧量分析仪(63)、压力传感器(64)与在线粒度分析仪(65)，其特征在于：所述惰化气源制备机(1)连接控制系统(2)，所述控制系统(2)控制整个系统的运行，所述惰化气源制备机(1)通过所述控制系统(2)向管路内充入惰性气体；
所述惰化气源制备机(1)一侧设置有罗茨风机(4)，所述罗茨风机(4)用于引导管路内的气流方向。
2.根据权利要求1所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述原料桶(7)通过管路连接第一除尘器(8)与料仓(9)，所述原料桶(7)通过第一除尘器(8)向料仓(9)内投料。
3.根据权利要求2所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述料仓(9)连接所述流化床气流粉碎机(10)，所述流化床气流粉碎机(10)通过管路连接第二除尘器(11)和惰性气体压缩净化系统(14)，所述惰性气体压缩净化系统(14)用于向所述流化床气流粉碎机(10)内充入高压惰性气体。
4.根据权利要求3所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述第二除尘器(11)连接第一成品料仓(12)和第二成品料仓(13)，所述第一成品料仓(12)和所述第二成品料仓(13)通过所述三通换向阀(52)配合输出物料。
5.根据权利要求4所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述控制系统(2)向管路内开设惰性气体补充口(3)，所述罗茨风机(4)包括罗茨风机本体(41)，所述罗茨风机本体(41)连接二级过滤器A(42)，所述罗茨风机本体(41)通过管路连接冷却器(43)，所述罗茨风机本体(41)向所述冷却器(43)方向输送气流。
6.根据权利要求5所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述原料桶(7)通过气动球阀(53)连接管路，所述冷却器(43)与所述原料桶(7)间连接的管路上设置在线露点仪(62)、含氧量分析仪(63)、三通换向阀(52)和压力传感器(64)，所述原料桶(7)与所述第一除尘器(8)间连接的管路上设置三通换向阀(52)，所述二级过滤器A(42)与所述第一除尘器(8)间连接的管路上设置流量监控计(61)、惰性气体补充口(3)、机械放空阀(55)和电磁放空阀(51)。
7.根据权利要求6所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述料仓(9)包括待粉碎料仓(91)，所述第一除尘器(8)通过气动球阀(53)连接所述待粉碎料仓(91)，所述待粉碎料仓(91)通过气动球阀(53)连接缓冲料仓(92)，所述缓冲料仓(92)通过旋转给料阀(54)连接流化床气流粉碎机(10)，所述流化床气流粉碎机(10)上设置压力传感器(64)，所述流化床气流粉碎机(10)与所述第二除尘器(11)间的管路上设置在线粒度分析仪(65)，所述第二除尘器(11)上设置气动球阀(53)和三通换向阀(52)。
8.根据权利要求7所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述惰性气体压缩净化系统(14)包括二级过滤器B(141)，所述二级过滤器B(141)连接空压机(142)，所述空压机(142)通过管路连接除油器(143)，所述除油器(143)通过管路连接第一精密仪器(144)，所述第一精密仪器(144)通过管路连接冷干机(145)，所述冷干机(145)通过管路连接第二精密仪器(146)，所述第二精密仪器(146)通过管路连接所述流化床气流粉碎机(10)，所述第二精密仪器(146)与所述流化床气流粉碎机(10)间的管路上设置气动球阀(53)、在线露点仪(62)、压力传感器(64)和氧含量分析仪(63)，所述第二除尘器(11)与所述二级过滤器B(141)间的管路上设置电磁放空阀(51)、机械放空阀(55)和惰性气体补充口(3)。
9.根据权利要求8所述的一种防爆气流粉碎系统，其特征在于：所述待粉碎料仓(91)包括排气过滤器(911)，所述排气过滤器(911)设置在所述待粉碎料仓(91)上，所述待粉碎料仓(91)上设置有泄爆口(912)。
10.一种使用权利要求1-9任一项防爆气流粉碎系统的控制方法，其特征在于：包括：
S1：开启惰化气源制备机(1)，制出惰性气体，开启整个系统，惰性气体随着罗茨风机本体(41)产生的气流充满整个管路，并通过惰性气体补充口(3)向管路中不断补充惰性气体，管路中的空气被置换成惰性气体；
S2：原料桶(7)投料，料体随着气流流入第一除尘器(8)，第一除尘器(8)将料体除尘后送入待粉碎料仓(91)，待粉碎料仓(91)内的料体通过缓冲料仓(92)进入流化床气流粉碎机(10)内进行粉碎；
S3：流化床气流粉碎机(10)粉碎时需要通入高压压缩惰性气体进行高速粉碎，惰性气体补充口(3)向管路中通入惰性气体，惰性气体流入惰性压缩净化系统(14)加压净化，加压净化后的气体经管路流入流化床气流粉碎机(10)内；
S4：粉碎后的料体随着气流经过在线粒度分析仪(65)，在线粒度分析仪(65)检测粉碎料体粉体粒度，将粒度达标和未达标的粉体经第二除尘器(12)除尘后通入第一成品料仓(12)和第二成品料仓(13)；
S5：第一成品料仓(12)内的达标粉体经三通换向阀(52)输出至包装设备，第二成品仓(13)内的未达标粉体经三通换向阀(52)通入管路中并风送至第一除尘器(8)内再次从S2顺位处理，再次处理后的粉体经第一成品料仓(12)连接的三通换向阀(52)输出至包装设备。
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