CN212322120U - 一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，滚筒式好氧发酵反应器包括供料仓、下料螺旋机构和滚筒，滚筒的一侧设有保持固定并且不与滚筒一起旋转的侧板。进料控制系统包括数据处理单元、进料控制单元及至少一个设置在滚筒的侧板上的料位计；所述数据处理单元和进料控制单元、料位计信号连接；数据处理单元基于料位计监测到的料位信号向进料控制单元输出控制指令，进料控制单元根据控制指令调整下料螺旋机构的转速和/或所述滚筒的转速。该进料控制系统通过料位计实时监测料位并将料位信号传输至数据处理单元，根据实际料位与目标料位的差距，协同调整进料螺旋机构和滚筒的转速，从而实现了料位的自动控制。

Description

一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统

技术领域

本实用新型涉及对于固废物品的环保处理设备领域，尤其涉及一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统。

背景技术

随着城市的发展和科技的进步，城市有机质垃圾的产量逐渐增多，对固体有机废弃物的处置已经迫在眉睫。滚筒式好氧发酵反应器的出现为有机生物质的处理提供了很好的应用案例，滚筒式发酵反应器传质效率好，密闭臭气容易收集，保温节能，耗电量低，经过滚筒式好氧发酵反应器的高温消化固体有机废弃物实现了资源化、无害化、减量化。

滚筒式好氧发酵反应器中进料系统的控制显得十分重要，不仅影响处理量和处理效率，对处理后产品的品质外观等也有一定影响。现行滚筒式好氧发酵反应器一般都由端部(头部端)进料，通过滚筒的转动将物料向另一端(尾部端)移动，进料系统中由物料来源的差异性和不稳定性，造成进料量的不均匀，即使采用相同的输送螺旋，控制相同的旋转速度，进料量也会随机变化，导致供料仓的料位高低不一致，如滚筒转动速度慢，造成滚筒料位偏高或堵塞，如果滚筒转动速度慢，导致料位低，造成了供料仓容积的浪费。

传统的滚筒式好氧发酵反应器的料位测量需要人工观察根据工人经验来调节进料速度和滚筒转动速度，物料的料位控制和测量不精确，供料仓容积利用率低，造成工作效率低，也造成了滚筒容积的浪费，增大了经济成本。此外，在调整不及时到位时，也造成进料系统堵塞，增加设备故障率，增加了运营成本。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型实施例提供了一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，所述滚筒式好氧发酵反应器包括供料仓、下料螺旋机构和滚筒，所述滚筒的一侧设有保持固定并且不与滚筒一起旋转的侧板。所述进料控制系统包括数据处理单元、进料控制单元及至少一个设置在所述滚筒的侧板上的料位计；其中，所述数据处理单元和进料控制单元、料位计信号连接；所述数据处理单元基于所述料位计监测到的料位信号向进料控制单元输出控制指令，所述进料控制单元根据所述控制指令调整下料螺旋机构的转速和/或所述滚筒的转速。

优选地，所述料位计设有多个，分别布置在所述侧板的不同高度位置。

优选地，所述滚筒的进料口一端的侧板设置有3-5个所述料位计。

优选地，所述料位计为料位开关或超声波料位计。

优选地，所述数据处理单元与多个所述料位计信号连接。

优选地，所述料位计与所述数据处理单元的信号连接采用有线连接或无线连接。

优选地，所述进料控制单元包括：用于驱动所述下料螺旋机构旋转以及调整其转速的第一电机；用于驱动所述滚筒旋转以及调整其转速的第二电机。

优选地，所述数据处理单元为PLC控制器或单片机。

优选地，所述供料仓内也设有至少一个料位计，以监测供料仓内的料位高度。

本实用新型公开了一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，通过料位计实时监测料位并将料位信号传输至数据处理单元，根据实际料位与目标料位的差距，协同调整进料螺旋机构和滚筒的转速，从而实现了料位的自动控制。

本实用新型的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本实用新型的实践而获知。本实用新型的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本实用新型实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本实用新型能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本实用新型的原理。为了便于示出和描述本实用新型的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本实用新型实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本实用新型一实施例的滚筒式好氧发酵反应器及其进料控制系统的结构示意图。

图2为本实用新型一实施例的进料控制系统的示意框图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

本实用新型提供了一种滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，以解决传统的滚筒式好氧发酵反应器的料位测量需要人工观察和物料控制而导致的问题。

如图1所示，在一些实施例中，滚筒式好氧发酵反应器包括供料仓1、下料螺旋机构2和滚筒4。所述下料螺旋机构2的一端连接所述供料仓1的下料口，其另一端连接至滚筒4一侧上端的进料口。供料仓1用于存储物料，与下料螺旋机构2相连。下料螺旋机构2通过螺旋输送机叶片的旋转将供料仓1内的物料输送至滚筒4，滚筒4转动时通过其内部的拨料机构将滚筒内的物料向图1中的右端移动。一般情况下，由于物料的不均匀和供料仓1料位高低造成的压力差异，下料螺旋机构2即使在相同的转速下，进入滚筒4内的物料流量也有随机变化和差异。

如图1和图2所示，滚筒4的一侧设有保持固定并且不与滚筒4一起旋转的侧板5。本实用新型实施例的进料控制系统包括至少一个设置在所述滚筒4的侧板5上的料位计3、数据处理单元以及进料控制单元。其中，数据处理单元6和进料控制单元7、料位计信号3连接。数据处理单元6基于料位计3监测到的料位信号向进料控制单元输出控制指令，进料控制单元7根据控制指令调整下料螺旋机构2的转速和/或滚筒4的转速。

本实用新型的进料控制系统，通过料位计实时监测实际料位并将料位信号传输至数据处理单元，根据实际料位与目标料位的差距，协同调整进料螺旋机构和滚筒的转速，从而实现了料位的自动控制。

在一些实施例中，所述料位计3设有多个，分别布置在滚筒侧板5的不同高度位置，用于实时监测滚筒4内各个点的料位，多个料位计实现了实时的多点料位监测，获得滚筒4内的实际料位。

数据处理单元6与多个料位计3信号连接，根据滚筒4内的实际料位与预先设置的目标料位的差距，向进料控制单元7发出控制指令。料控制单元7与数据处理单元信号6连接，用于接收数据处理单元6的控制指令，并根据控制指令调整下料螺旋机构2的转速和/或滚筒4的转速。

在一实施例中，数据处理单元6可采用PID(Proportion Integral Differential，比例-积分-微分)方式调节。数据处理单元6比较滚筒4的实际料位与目标料位的高低，如果滚筒4内的实际料位低，将按一定的比例关系增大下料螺旋机构2速度(第一电机)，滚筒速度(第二电机)不变。数据处理单元6间隔预定时间后继续比较实际料位与目标料位的高低，如滚筒4内的料位仍低，继续按比例增大下料螺旋机构2的速度，直至料位达到系统设定的目标料位为止。如果，下料螺旋机构2达到最大速度时，料位仍不能达到设定要求，再降低滚筒4的转速，直至满足要求的目标料位为止。

反之，数据处理单元6比较滚筒4的实际料位与目标料位的高低，如果滚筒4内的实际料位高，将按一定的比例关系降低下料螺旋机构2的速度，滚筒速度(第二电机)不变。数据处理单元6间隔预定时间后继续比较实际料位与目标料位的高低，如滚筒4内的料位仍高，继续按比例降低下料螺旋机构2的速度，直至料位达到系统设定的目标料位为止。如果，下料螺旋机构2达到最小速度时，料位仍不能达到设定要求，再增大滚筒4的转速，直至满足要求的目标料位为止。

本实用新型实施例的进料控制系统通过多点料位监测并将料位信号传输至数据处理单元，根据实际料位与目标料位的差距，协同调整进料螺旋机构和滚筒的转速，从而实现了料位的自动控制。

在一些实施例中，多个所述料位计3布置在滚筒的进料口一端的侧板5上，所述侧板5与所述滚筒旋转时保持固定。滚筒4在转动时，其内部的物料从入口端到出口端移动，侧板5及其上安装的多个料位计3保持固定，不随滚筒转动，以获得准确的实际料位信息。在一些实施例中，多个料位计4可沿一条竖直的直线布置在侧板5的不同高度位置。在一些实施例中，为了多梯度测量料位，料位计3可设置有3-5个，但不限于此，布置料位计的个数可根据实际情况设定，如适当增多或减少。

在一些实施例中，也可在供料仓1内设有至少一个料位计，以监测供料仓1内的料位高度。供料仓1内的料位计也与数据处理单元信号连接，以便诊断分析料仓料位是否均匀或是否出现空仓情况。在该实施例中，该进料控制系统可根据供料仓的料位高度判断是否需要加料等，以有利于稳定进料螺旋的进料量。在另一实施例中，供料仓1内的料位观测也可以通过操作人员现场观察或监控观察方式实现。

在一些实施例中，料位计3可采用料位开关或超声波料位计，但不限于此，以对滚筒内的固体物料高度的变化进行实时检测。

在一些实施例中，所述料位计3与所述数据处理单元的信号连接可采用有线连接或无线连接。

在一些实施例中，所述进料控制单元主要用于控制滚筒式好氧发酵反应器的物料流量，其可以包括在下料螺旋机构处加以控制，也可以在滚筒处加以控制。例如，进料控制单元可包括用于驱动所述下料螺旋机构旋转以及调整其转速的第一电机，也可包括用于驱动所述滚筒旋转以及调整其转速的第二电机。在其他实施例中，进料控制单元也可包括设置在料斗处的振动电机，以调整其下落速度。

在一些实施例中，数据处理单元可为PLC控制器或单片机，运行可靠。

根据本实用新型的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，可获得的有益效果至少包括：

(1)本实用新型公开了一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，通过多点料位监测并将料位信号传输至数据处理单元，根据实际料位与目标料位的差距，协同调整进料螺旋机构和滚筒的转速，从而实现了料位的自动控制。

(2)本实用新型的进料控制系统的所有数据通过数据处理单元传输分析，大大降低了人员的劳动强度，提高了工作效率和监测控制的准确性。

(3)本实用新型的进料控制系统通过料位计和进料控制单元的设备协同调整，保证了滚筒的均匀和进料的稳定连续性，提高了运行效率，降低了运营成本。

本实用新型中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，所述滚筒式好氧发酵反应器包括供料仓、下料螺旋机构和滚筒，所述滚筒的一侧设有保持固定并且不与滚筒一起旋转的侧板，其特征在于，所述进料控制系统包括数据处理单元、进料控制单元及至少一个设置在所述滚筒的侧板上的料位计；

所述数据处理单元和进料控制单元、料位计信号连接；

所述数据处理单元基于所述料位计监测到的料位信号向进料控制单元输出控制指令，所述进料控制单元根据所述控制指令调整下料螺旋机构的转速和/或所述滚筒的转速。

2.根据权利要求1所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述料位计设有多个，分别布置在所述侧板的不同高度位置。

3.根据权利要求2所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述滚筒的进料口一端的侧板设置有3-5个所述料位计。

4.根据权利要求1至3之一所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述料位计为料位开关或超声波料位计。

5.根据权利要求2所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述数据处理单元与多个所述料位计信号连接。

6.根据权利要求5所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述料位计与所述数据处理单元的信号连接采用有线连接或无线连接。

7.根据权利要求1所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述进料控制单元包括：

用于驱动所述下料螺旋机构旋转以及调整其转速的第一电机；

用于驱动所述滚筒旋转以及调整其转速的第二电机。

8.根据权利要求1所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述数据处理单元为PLC控制器或单片机。

9.根据权利要求4所述的用于滚筒式好氧发酵反应器的进料控制系统，其特征在于，所述供料仓内也设有至少一个料位计，以监测供料仓内的料位高度。

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