CN1865102A - 气力输送系统自动排堵方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气力输送系统自动排堵的方法及装置。它包括压力容器，PLC控制系统以及各种阀、管道和导线及传感元件。PLC控制系统根据检测到的输送管道的压力变化来判断输送管道是否发生堵料；并通过PLC控制系统的控制反复向输送管道充气加压、向压力容器卸压，使管道栓塞段的物料不断松动以至完全松动，即实现管道堵塞的自动化疏通。本发明能够自动进行堵料判断和排堵操作，反应迅速，排堵时间短，大大提高生产效率，避免了人工疏堵的不规范操作，提高了设备和人身安全的可靠性。本发明能够广泛应用于气力输送系统。

Description

气力输送系统自动排堵方法及装置

技术领域：

本发明涉及利用压缩空气输送物料发生堵料后的一种自动排堵方法及装置。

背景技术：

在许多工业场所，需要将固体粉状或细颗粒物料利用压缩空气进行吹送，这样的系统一般由压力容器、管道、相应的阀门、和PLC(可编程序逻辑控制器)控制系统组成。在物料输送过程中，由于压缩空气压力波动，或物料潮湿结块、物料中含有杂质等原因，时常会发生物料在管道某部分堆积，形成一段栓塞导致输送管堵料。

系统发生堵料后，一般的排堵方法是暂时关闭出料阀和喷吹阀，让助吹阀一直向管道内加压，同时由人工沿管道巡查，敲打管道外壁，以震松栓塞物料。在某些栓塞不严重的情况下，经过一段时间的敲打和助吹加压，栓塞的物料将会缓慢松动疏通。但栓塞严重时，助吹加压只会将管道内的物料全部吹到栓塞段，使栓塞段越来越长、越塞越紧，最后只能将产生栓塞堵料的管道拆开卸下，人工清理后重新安装好，才能继续送料。这种常规的排堵方法有以下多种不足和缺点：

①不能排除所有的堵料故障。助吹阀一直向管道加压，使栓塞段物料一直受到正向压力，对于栓塞严重的物料将会越塞越紧，使堵塞更加严重，最后只能人工拆卸管道。

②敲打管道的操作很不规范。在排堵过程中，经常需要工人用榔头等硬物沿管道不断地敲打，以震松栓塞物料。这样的敲打对管道的损伤非常大，极易使管道变形、开裂，在正常生产中这种行为是应该被禁止的。

③增加人身事故安全隐患。输送管道有很多部分是安装在地下或高空，严重堵料时，工人敲打或拆卸管道的地点都很危险，无形中增加了一些人身安全方面的事故隐患。

④故障排除时间长，影响正常生产。经过在多个生产场所的多次实际使用，发现排堵时间相当长，如果需要拆卸管道，那么排除故障的时间将会更长，甚至导致下一生产工序发生原料断缺的情况。

⑤必须由人工干预进行排堵，无法实现自动化。堵料发生后，由PLC或计算机控制的自动送料过程将中断，由人工手动操作排堵，待管道由维修人员确认完全疏通后，才能转回自动状态继续生产。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种气力输送系统自动排堵方法及装置，该方法及装置利用PLC控制系统的程序对物料输送系统的有关执行元件进行控制，能够自动检测堵料和排除堵料，以解决现有技术存在的问题。

本发明是这样实现的：在气力输送物料过程中，PLC控制系统根据检测到的输送管道的压力情况来判断输送管道是否发生堵料；当输送管道内压在较长时间段持续升高并趋近于系统前端的压缩空气压力时，可以判定输送管已发生堵料故障；这时，PLC系统控制出料阀和喷吹阀关闭，停止向管道送料并将压力容器和输送管道隔离；稍延时待容器剩余物料沉降后，打开排气阀将容器卸压，当压力容器内压力基本趋于零时，关闭排气阀；在上述过程中，助吹阀一直打开向管道内充气加压，直到排气阀完成压力容器的卸压关闭后、助吹阀亦关闭；此时，输送管道的压力高、容器内的压力低，迅速打开出料阀，管道将向容器卸压，管道内栓塞段的物料会猛地向容器方向涌动一次，堵塞情况得到缓解；当容器和管道的压力基本相等后，关上出料阀，打开助吹阀再次向管道充气加压，同时打开排气阀使容器卸压；如此重复操作，少则一、二次，多则四、五次，管道栓塞段的物料将不断松动以至完全松动，当助吹阀再次打开时，管道压力不再持续升高，而是低于压缩空气进口压力并缓慢下降，这时可判定管道堵塞已被疏通，PLC系统即重新回到正常送料的过程控制进行工作。

本发明是这样构成的：它包括压力容器(9)，进料阀(2)，在压力容器(9)的顶部有进料阀(2)，进料阀(2)与进料口(1)连接，压力容器(9)的顶部还有排气管道(7)，排气管道(7)与排气阀(8)连接，压缩空气进口(5)与压缩空气管道(4)和压缩空气管道(6)连接，压缩空气管道(4)中连接有喷吹阀(3)，压缩空气管道(6)中连接有助吹阀(12)，压缩空气管道(4)在压力容器(9)的上部与其连接，压缩空气管道(6)在出料阀(11)附近与输送管道(14)连接，压力容器(9)的下部有出料口(10)，出料口(10)与出料阀(11)连接，出料阀(11)与输送管道(14)连接，输送管道(14)与生产用物料仓(13)连接，PLC控制系统(16)通过导线及传感元件(15)与排气阀(7)、进料阀(2)、喷吹阀(3)、出料阀(11)、助吹阀(12)和压缩空气进口(5)、输送管道(14)分别进行电气连接。

电解铝工业中的氧化铝贮运浓相输送系统，即是上述的利用压缩空气输送物料的一个生产系统。在采用本发明以前，氧化铝贮运浓相输送系统最难解决的问题就是管道堵料故障，堵料故障发生频繁，排除困难，浪费大量人力物力，影响生产。采用本发明后，氧化铝贮运浓相输送系统发生堵塞时，PLC控制系统及时自动进入排堵流程，堵塞疏通后又自动回到正常生产过程，排堵效果好。

本发明的有益效果是：能够自动进行堵料判断和排堵操作，反应迅速，排堵时间短，大大提高生产效率，避免了人工的不规范操作，提高了设备和人身安全的可靠性。

附图说明：

图1为本发明的构成示意图；

图1中，1.进料口，2.进料阀，3.喷吹阀，4.压缩空气管道，5.压缩空气进口，6.压缩空气管道，7.排气管道，8.排气阀，9.压力容器，10.出料口，11.出料阀，12.助吹阀，13.生产用物料仓，14.输送管道，15.导线及传感元件，16.PLC控制系统。

图2为本发明的PLC控制程序的控制功能原理流程图。

具体实施方式：

本发明的实施例：根据输送的产量设计压力容器的容积和管道的规格，选取和确定压缩空气和各种阀以及其它元器件的参数，将压力容器9与进料阀2连接，进料阀2与进料口1连接，将排气管道7与压力容器9连接，在排气管道7中接入排气阀8，在压缩空气进口5处连接压缩空气管道4和压缩空气管道6，在压缩空气管道4中连接喷吹阀3，压缩空气管道6中连接助吹阀12，压缩空气管道4在压力容器9的上部与其连接，压力容器9的下部有出料口10，出料口10与出料阀11连接，出料阀11与输送管道14连接，输送管道14与生产用物料仓13连接，压缩空气管道6在出料阀11附近与输送管道14连接，PLC控制系统16通过导线及传感元件15与排气阀7、进料阀2、喷吹阀3、出料阀11、助吹阀12和压缩空气进口5、输送管道14分别进行电气连接。

工作时，固体粉状或细颗粒物料由进料口1进入压力容器9。压缩空气通过压缩空气进口5进入空气管道4和压缩空气管道6，再进入压力容器9和输送管道14。在进料过程中，进料阀2和排气阀8打开，其它阀门均关闭。排气阀8起的作用是将压力容器9内的多余气体排放到容器外，使容器内外的气压保持一致。进料结束后，关闭进料阀2和排气阀8，依次打开出料阀11、喷吹阀3、助吹阀12，压力容器9内的物料由压缩空气混合后产生压力差，从容器内涌进输送管道14并沿输送管道14向生产用物料仓13输送。发生堵料故障后，PLC控制系统16能自动检测到输送管道14的压力变化以判断堵料故障的发生，启动排堵程序，即控制出料阀11和喷吹阀3关闭，停止向输送管道14送料，将压力容器9和输送管道14隔离；稍延时待压力容器9内剩余物料沉降后，打开排气阀7将压力容器9卸压，当压力容器9内压力基本趋于零时，关闭排气阀7；在上述过程中，助吹阀12一直打开向输送管道14内充气加压，直到排气阀7完成压力容器9的卸压关闭后、助吹阀12亦关闭；此时，输送管道14内的压力高、容器内的压力低，迅速打开出料阀11，输送管道14将向压力容器9卸压，输送管道14内栓塞段的物料会猛地向压力容器9的方向涌动一次，堵塞情况得到缓解；当压力容器9和输送管道14内的压力基本相等后，关上出料阀11，打开助吹阀12再次向输送管道14充气加压，同时打开排气阀7将容器卸压；如此重复操作，少则一、二次，多则四、五次，输送管道14栓塞段的物料将不断松动以至完全松动，当助吹阀12再次打开时，输送管道14内压力不再持续升高，而是低于压缩空气进口5处的压力并缓慢下降，这时可判定堵塞已被疏通，PLC控制系统16重新回到正常送料的过程进行工作。

Claims (2)

1.一种气力输送系统自动排堵方法，其特征是：在气力输送物料过程中，PLC控制系统根据检测到的输送管道的压力情况来判断输送管道是否发生堵料；当输送管道内压在较长时间段持续升高并趋近于系统前端的压缩空气压力时，可以判定输送管已发生堵料故障；这时，PLC系统控制出料阀和喷吹阀关闭，停止向管道送料并将压力容器和输送管道隔离；待容器剩余物料沉降后，打开排气阀使容器卸压，当压力容器内压力基本趋于零时，关闭排气阀；在上述过程中，助吹阀一直打开向管道内充气加压，直到排气阀完成压力容器的卸压关闭后、助吹阀亦关闭；此时，迅速打开出料阀，管道内栓塞段的物料会猛地向容器方向涌动一次，堵塞情况得到缓解；当容器和管道的压力基本相等后，关上出料阀，打开助吹阀再次向管道充气加压，同时打开排气阀使容器卸压；如此重复操作，当助吹阀再次打开时，管道压力不再持续升高，而是低于压缩空气进口压力并缓慢下降，这时可判定管道堵塞已被疏通，PLC系统即重新回到正常送料的过程控制进行工作。

2.一种如权利要求1所述的气力输送系统自动排堵方法的装置，它包括压力容器(9)，进料阀(2)，其特征是：在压力容器(9)的顶部有进料阀(2)，进料阀(2)与进料口(1)连接，压力容器(9)的顶部还有排气管道(7)，排气管道(7)与排气阀(8)连接，压缩空气进口(5)与压缩空气管道(4)和压缩空气管道(6)连接，压缩空气管道(4)中连接有喷吹阀(3)，压缩空气管道(6)中连接有助吹阀(12)，压缩空气管道(4)在压力容器(9)的上部与其连接，压缩空气管道(6)在出料阀(11)附近与输送管道(14)连接，压力容器(9)的下部有出料口(10)，出料口(10)与出料阀(11)连接，出料阀(11)与输送管道(14)连接，输送管道(14)与生产用物料仓(13)连接，PLC控制系统(16)通过导线及传感元件(15)与排气阀(7)、进料阀(2)、喷吹阀(3)、出料阀(11)、助吹阀(12)和压缩空气进口(5)、输送管道(14)分别进行电气连接。

Images