CN215723283U - 空气炮控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水泥生产领域，公开了一种空气炮控制系统，该空气炮控制系统包括：所述信号采集模块用于采集燃烧炉的运行状态，所述控制模块与所述信号采集模块连接用于接收并处理所述信号采集模块所采集的运行数据；所述控制模块通过对运行数据的分析判断燃烧炉内的燃烧状态并发出控制指令；所述指令输出模块与所述控制模块连接用于向所述空气炮系统输送所述控制指令，所述空气炮系统根据所述控制指令作业。本实用新型通过信号采集模块采集燃烧炉内的燃烧状态数据，空气炮控制系统根据这些数据通过调整空气炮系统的工作状态，以保证燃烧炉内物料被充分燃烧。

Description

空气炮控制系统

技术领域

本实用新型涉及水泥生产领域，具体地，涉及一种空气炮控制系统。

背景技术

空气炮作为桶仓、管道内物料清堵的有力设备，它是一种利用空气动力原理，以空气为工作介质，由差压装置和可实现自动控制的快速排气阀配合实现瞬间将空气压力能转变成空气射流动力能的设备，空气炮可以产生强大的冲击力，是一种清洁、无污染、低耗能的理想清堵吹灰设备。将空气炮应用于燃烧炉内，就可以解决因燃烧炉内固体废弃物堆积导致燃烧炉内燃烧不充分的情况。但是由于老式空气炮的喷吹频次和喷吹间隔时间都是固定不可调节的，在实际生产过程中，燃烧炉内经常发生因喂料量与空气炮系统喷吹能力不匹配导致燃烧炉内物料发生拥堵的情况，进而导致燃烧不充分的情况。因此，急需要提供一种能够根据燃烧炉内物料分布情况合理调整空气炮的喷吹频次和喷吹时间间隔的设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种设备，该设备可以收集燃烧炉内的燃烧状态数据，系统根据这些数据通过调整空气炮系统的工作状态，以保证燃烧炉内物料被充分燃烧。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种空气炮控制系统，该空气炮控制系统包括：信号采集模块、控制模块、指令输出模块和空气炮系统，其中，

所述信号采集模块用于采集燃烧炉的运行状态，所述控制模块与所述信号采集模块连接用于接收并处理所述信号采集模块所采集的运行数据；所述控制模块通过对运行数据的分析判断燃烧炉内的燃烧状态并发出控制指令；

所述指令输出模块与所述控制模块连接用于向所述空气炮系统输送所述控制指令，所述空气炮系统根据所述控制指令作业。

优选地，所述信号采集模块包括：燃烧炉内物料堆放量采集模块和燃烧炉废气检测模块。

优选地，所述信号采集模块还包括：空气炮故障检测模块，所述空气炮故障检测模块用于检测所述空气炮系统是否故障。

优选地，所述空气炮系统设置有多组，多组所述空气炮系统沿燃烧炉的高度方向排列设置。

优选地，多个所述空气炮系统包括多个横向排列设置的空气炮；

所述指令输出模块分别与多个所述空气炮连接。

优选地，每组所述空气炮系统内的多个所述空气炮均设置有编号。

优选地，多组所述空气炮系统沿着自上而下的方向上顺次开启，且相邻两组所述空气炮系统的开启间隔时间设置为T，1min≤T≤5min

优选地，位于同一组所述空气炮系统中的多个所述空气炮沿着一端至另一端的方向上顺次开启，且开启时间间隔为t，1min≤t≤5min。

根据上述技术方案，本实用新型通过信号采集模块采集燃烧炉内的燃烧状态信号，控制模块根据该信号调整空气炮的工作状态以保证燃烧炉内的燃烧情况保持正常。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是一种优选实施方式的控制流程图；

图2是一种优选实施方式的指令输出模块的控制原理图；

图3是一种优选实施方式的指令输出模块的电器布置图。

附图标记说明

1急停按钮2触摸屏

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，“内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。

参见图1所示的一种空气炮控制系统，该空气炮控制系统包含：信号采集模块、控制模块、指令输出模块和空气炮系统，其中，

所述信号采集模块用于采集燃烧炉的运行状态，所述控制模块与所述信号采集模块连接用于接收并处理所述信号采集模块所采集的运行数据；所述控制模块通过对运行数据的分析判断燃烧炉内的燃烧状态并发出控制指令；

所述指令输出模块与所述控制模块连接用于向所述空气炮系统输送所述控制指令，所述空气炮系统根据所述控制指令作业。

通过上述技术方案的实施，该空气炮控制系统的信号采集模块负责燃烧炉内现场信号的采集工作，并将这些信号的数据传输至控制模块，控制模块根据这些输入信号的值判断燃烧炉内的燃烧情况是否正常，如果结果为正常，那么控制系统就不会发出控制指令信号；如果判断的结果为非正常，控制系统会向指令输出模块发出指控制令信号，以便通过设定新的空气炮系统工作参数，使得空气炮系统可以有针对性的喷吹燃烧炉内堆积的物料，通过改善燃烧炉内气流分布的状态，进而改善燃烧炉内的燃烧状况，使燃烧炉内的工作状态恢复正常。

在该实施方式中，优选地，信号采集模块包括：燃烧炉内物料堆放量采集模块和燃烧炉废气检测模块。燃烧炉内物料堆放量采集模块优选地可以设置为燃烧炉内的高温摄像头，该高温摄像头通过拍摄燃烧炉内的视频，识别出燃烧炉内物料堆放的位置P，以及在该位置物料堆放的量L，并将位置P与堆放量L一一对应传输至控制模块，控制模块优选地可以设置为燃烧炉的控制中心。燃烧炉废气检测模块优选地可以设置为位于燃烧炉的废气排放口的传感器，用于检测燃烧炉排放的废气中二氧化碳和氮氧化合物的含量是否超标，并将此数据传输至控制模块，用于实现控制模块在线监测废气的有害物含量，并将实际值与设定的指标值进行对比，以判断燃烧炉内的燃烧是否正常。

在该实施方式中，优选地，信号采集模块还包括：空气炮故障检测模块，空气炮故障检测模块用于检测空气炮系统是否故障。空气炮故障检测模块包括设置于每个空气炮内的压力传感器，通过这些压力传感器来检测空气炮压力仓内的压力是否正常。这些压力传感器将采集到的压力信号反馈至空气炮故障检测模块，在空气炮故障检测模块内会将空气炮的压力值与空气炮编号相对应，并将与空气炮编号一一对应的空气炮压力数据信号传输至控制模块。控制模块收到了空气炮故障检测模块给出的数据，会与设定值对比，判断空气炮运行是否正常，如果某台空气炮的压力超出了设定值的范围，那么控制模块就会给出对应编号的空气炮故障的信号，并向指令输出模块下达维修指令，现场的工作人员根据该指令提示就可以对故障的空气炮进行维修。

在该实施方式中，优选地，空气炮系统设置有多组，多组空气炮系统沿燃烧炉的高度方向排列设置。为了保证空气炮系统在燃烧炉内的喷吹效果，燃烧炉内设置多层台阶，优选地，相邻两个台阶之间相距30-80cm，其中燃烧炉的底面设置为位于最下方的台阶。空气炮系统一一对应的设置在该多层台阶上，每个台阶上的空气炮组成一组空气炮系统。所有台阶上的空气炮系统共同作用以实现对燃烧炉内高度方向的全覆盖喷吹。

在该实施方式中，优选地，多个空气炮系统包括多个横向排列设置的空气炮；指令输出模块分别与多个空气炮连接。每个台阶上，横向排列设置多个空气炮，也就是说每组空气炮系统包含多个空气炮，保证喷吹区域覆盖燃烧炉的横截面。所有组的空气炮系统共同配合实现了在燃烧炉内全部空间的喷吹覆盖。指令输出模块优选地的可以设置为在现场的控制箱，参见图2所示，控制箱内通过接线控制每一台空气炮，对空气炮系统实现直接控制。当指令输出模块接收到控制模块的对空气炮的参数设定值后，就会将这些这信号转化为对空气炮的控制信号，使空气炮按照新设定的参数工作。

在该实施方式中，优选地，每组所述空气炮系统内的多个所述空气炮均设置有编号。先按从上到下的顺序依次为每组空气炮系统编号，最上面的一组为第一组，在空气炮控制系统内记为P1，然后依次排下去，第N组记为PN；接下来按照位置顺序在每一组空气炮系统内为每一个空气炮编制组内编号，按照从一端到另一端的顺序依次记为A、B、C、D……，每个空气炮根据其所在组的组号与其在本组内的组内的编号就可以得到一个专属编号。例如第一组第3个空气炮的编号为P1C。

在该实施方式中，优选地，多组空气炮系统沿着自上而下的方向上顺次开启，且相邻两组空气炮系统的开启间隔时间设置为T，1min≤T≤5min。首先开启P1组空气炮系统，当P1组空气炮系统内的所有空气炮都喷吹完毕后，等待T1时间，该等待时间T1称为组间间隔时间。根据上述动作顺利，依次开启其他组空气炮系统，直到最后一组空气炮系统也喷吹完毕，等待T时间后再次开启P1，按照这种方式循环执行上面的操作。不同的组间开启间隔时间T相互独立，可以单独设置。当燃烧炉刚启动时，组间间隔时间可以都设置为1min左右，这样可以获得较高的喷吹频次，以便使燃烧炉内的物料可以很快被混合均匀；燃烧炉内燃烧状态趋于稳定后，就可以将组间间隔时间逐渐调大，直到燃烧炉内已经稳定燃烧，可以将组间间隔时间都设置为5min。

在该实施方式中，优选地，位于同一组空气炮系统中的多个空气炮沿着一端至另一端的方向上顺次开启，且开启时间间隔为t，1min≤t≤5min。同一组空气炮内，沿着一端至另一端的方向顺次开启每一个空气炮。假设按编号的顺序依次开启空气炮，当A空气炮喷吹完毕后，等待t时间B空气炮开启，该等待时间t称为组内间隔时间。根据上面的动作顺利，依次开启本组内的其它空气炮直到最后一台空气炮喷吹完毕，等待T时间后，下一组空气炮系统的第一台空气炮开启。不同组的组内间隔时间t相互独立，可以单独设置。当燃烧炉刚启动时，组内间隔时间可以都设置为1min，这样可以获得较高的喷吹频次，以便燃烧炉内的物料可以很快被混合均匀；燃烧炉内燃烧状态趋于稳定后，就可以将组内间隔时间逐渐调大，直到燃烧炉内已经稳定燃烧，可以将组内间隔时间都设置为5min。

空气炮出口压力设定为0.35-0.4Mpa，每次喷出0.1m³容量的气体。从第一组的第一台空气炮P1A开启，到最后一组的最后一台空气炮关闭并完成等待时间，这时就完成了一套动作流程，这一套动作流程被称为一次喷吹循环，在一次喷吹循环内，每个空气炮喷吹一次。

空气炮控制系统运行过程中，如果信号采集模块采集的信号显示燃烧炉内某一位置的物料堆放超出预设值，那么控制系统会通过将对应于该区域的空气炮系统的组内间隔时间t调小，同时将这些空气炮系统的组间间隔时间也调小，通过增加对该物料堆积区域的喷吹频次实现消除堆积的目的。

空气炮控制系统除了可以自动控制空气炮的设定参数外，还可以通过手动的方式调整空气炮的工作参数。手动或自动的操作通过按“手动/自动”的按钮可以进行切换。当空气炮系统处于自动状态时，点击“手动/自动”即向控制系统发出了手动请求，此时控制系统当前登录的账号需要具有相关的操作权限才会被允许进行手动操作。当控制系统允许手动操作后会出现参数修改的界面，在该界面技术人员可以在相应位置输入新的空气炮系统工作参数，完成输入后点击确定，这些参数就会被发送至指令输出模块，并被空气炮系统执行。同样的手动操作也可以在指令输出模块即现场控制箱的触摸屏上进行。

如图3所示，在指令输出模块即现场控制箱的面板上布置有触摸屏2和对应于每一台空气炮的急停按钮1，当技术人员认为需要手动设置空气炮系统参数时，可以通过触摸屏2进行参数修改的操作，但是在操作之前需要登录具有该权限的账号；修改后的参数会被空气炮系统执行，同时也会向控制系统也即燃烧炉的控制中心发送参数修改的记录，记录的内容包括：修改的具体内容和实施该修改的账号。当遇到紧急情况时，操作人员还可以通过按操作箱门上的急停按钮1，紧急停止该急停按钮1对应的空气炮，为了避免误操作，每一个急停按钮1上都标识有其对应的空气炮的编号。

在本实用新型中，信号采集模块会采集燃烧炉内的高温摄像头拍摄的图像信号，并对这些图像信号进行处理，得到物料堆放位置的信号和物料堆放量的信号，其中物料堆放位置信号可以为控制系统提供喷吹的位置信息，空气炮控制系统的控制模块可以根据物料堆放位置信号，有针对性的修改空气炮系统的组间间隔时间T和组内间隔时间t，以达到更好地喷吹效果，避免物料堆积导致燃烧不完全。信号采集模块会对高温摄像头拍摄的画面进行分区，并将画面中的分区与高温炉内的实际地址进行对应，而这些高温炉内的实际地址与空气炮系统的工作区域相对应。物料堆放量的信号是与画面中的分区一一对应的，也就是说，信号采集模块最终会将将一一对应的位置信号和物料堆积量信号传输至信号控制模块，信号采集模块将这些信号发送到控制模块，控制模块根据这些信号判断燃烧炉内燃烧是否正常，如果所有位置的物料堆积量都不超过设定值，则认为燃烧炉内燃烧正常，如果有位置的物料堆积量超过设定值，则认为燃烧炉内存在燃烧不充分的现象，控制系统自动修改工作区域对应于该实际地址的空气炮系统的控制参数。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (8)

1.一种空气炮控制系统，其特征在于，所述空气炮控制系统包括：信号采集模块、控制模块、指令输出模块和空气炮系统，其中，

所述信号采集模块用于采集燃烧炉的运行状态，所述控制模块与所述信号采集模块连接用于接收并处理所述信号采集模块所采集的运行数据；所述控制模块通过对运行数据的分析判断燃烧炉内的燃烧状态并发出控制指令；

所述指令输出模块与所述控制模块连接用于向所述空气炮系统输送所述控制指令，所述空气炮系统根据所述控制指令作业。

2.根据权利要求1所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：燃烧炉内物料堆放量采集模块和燃烧炉废气检测模块。

3.根据权利要求2所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，所述信号采集模块还包括：空气炮故障检测模块，所述空气炮故障检测模块用于检测所述空气炮系统是否故障。

4.根据权利要求1所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，所述空气炮系统设置有多组，多组所述空气炮系统沿燃烧炉的高度方向排列设置。

5.根据权利要求4所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，多个所述空气炮系统包括多个横向排列设置的空气炮；

所述指令输出模块分别与多个所述空气炮连接。

6.根据权利要4或5所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，每组所述空气炮系统内的多个所述空气炮均设置有编号。

7.根据权利要求4所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，多组所述空气炮系统沿着自上而下的方向上顺次开启，且相邻两组所述空气炮系统的开启间隔时间设置为T，1min≤T≤5min。

8.根据权利要求5所述的一种空气炮控制系统，其特征在于，位于同一组所述空气炮系统中的多个所述空气炮沿着一端至另一端的方向上顺次开启，且开启时间间隔为t，1min≤t≤5min。

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