CN216024176U - 一种乳化液自动配制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种乳化液自动配制系统，所述自动配制系统包括补水单元、原液单元、乳化液调配单元以及与上述单元分别连接的PLC控制单元，用于自动调控需要的乳化液总量及浓度；其中，补水单元包括补水管道，其管道上分别设有第一阀门和第一流量计，原液单元包括补油管道，其管道上分别设有补油泵和第二流量计，乳化液调配单元包括搅拌装置、液位计和输出装置。本实用新型通过PLC精确控制水和原液的流量，同时通过液位计对水箱、原液箱、乳化液调配箱的液位进行实时监控，具有自动化程度高、浓度配制精准，尤其是能够保证二次或多次配制时达到预设浓度，从而确保配制出精准浓度的乳化液，更好的满足轧制工艺要求，提升冷轧品的质量。

Description

一种乳化液自动配制系统

技术领域

本实用新型属于冷轧生产用乳化液技术领域，具体涉及一种乳化液自动配制系统。

背景技术

冷轧是指用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧制成冷轧薄板的工艺。冷轧薄板的轧制一般采用乳化液进行工艺冷却和润滑，其中，乳化液是由轧机乳化油与水按一定比例混合调制而成。乳化液浓度是影响其使用效果的重要因素。乳化液浓度太低，可能造成润滑不足，产生黏辊和热划伤等危害；乳化液浓度太高，则可能造成过度润滑，引起轧机打滑，并造成轧件表面残留物较多，不利于退火清净。

目前，在配制乳化液时，一般都是采用人工现场配制的方式。先由人工估量添加水到乳化液调配箱中，再按照添加水的量，并依据轧制所需乳化液的浓度，计算出需要添加的乳化油的剂量，根据计算出乳化油的剂量，人工估量添加乳化油到乳化液调配箱中，最后搅拌均匀，这种方式存在以下弊端：

一是乳化液的过程中，由于加水量和加乳化油量均为人工估量添加，很大程度取决于操作人员的经验，假若操作人员稍有疏忽就会使加乳化油量或者加水量不准确，因此难以根据需要浓度精准配制；

二是在配制乳化液时，由于乳化油为桶装原液，操作人员一次配制时需要使用多桶原液，费时费力，且容易造成溶质容器堆积，存在一定的安全隐患；

三是乳化液调配箱中乳化液未使用完后，不利于二次调整浓度。

加之近年来冷轧工艺取得突破性进展，用户对冷轧制品的要求越来越高，因此需要使用可控的乳化液浓度。

有鉴于此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种乳化液自动配制系统，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种乳化液自动配制系统，解决现有乳化液配制过程存在的浓度控制不精准、浓度不利于二次或者多次调整、自动化程度低、人工占用多以及费时费力、效率低等技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种乳化液自动配制系统，所述自动配制系统包括补水单元、原液单元、乳化液调配单元以及PLC控制单元，所述PLC控制单元分别与补水单元、原液单元以及乳化液调配单元连接，用于自动调控需要的乳化液总量及浓度；

其中，所述补水单元包括补水管道，所述补水管道的一端与水源相连通，另一端伸入乳化液调配单元中的乳化液调配箱内，所述补水管道上分别设置有第一阀门和第一流量计，通过第一阀门与第一流量计共同配合、用于将需要的水量注入到乳化液调配箱内；

所述原液单元包括用于存储乳化油的原液箱以及用于连接原液箱与乳化液调配箱的补油管道，所述补油管道上分别设置有补油泵和第二流量计，通过补油泵与第二流量计共同配合、用于将原液箱内的乳化油按量抽入到乳化液调配箱内；

所述乳化液调配单元包括设置在乳化液调配箱内的搅拌装置，所述搅拌装置用于将流入到乳化液调配箱内的水和乳化油搅拌混合，还包括设置在乳化液调配箱内的第一液位计以及设置在乳化液调配箱上的输出装置。

进一步地，所述PLC控制单元包括PLC、与PLC相连的人机界面、第一阀门、第一流量计、补油泵、第二流量计、搅拌装置和第一液位计；

所述人机界面用于设定PLC控制单元中相关参数。

进一步地，所述PLC采用西门子S7-200 Smart系列。

进一步地，所述原液箱内设置有第二液位计，所述第二液位计与PLC电气连接。

进一步地，所述自动配制系统还包括与PLC相连的报警装置，所述报警装置用于当第一液位计监测到乳化液调配箱内乳化液底于低位线或乳化液超出高位线时报警，或者当第二液位计监测到原液箱内乳化油底于低位线或者乳化油超出油位线时报警。

进一步地，所述补油管道上设置有第一单向阀，且第一单向阀位于补油泵注油出口一侧，用于防止乳化油回流以免损伤补油泵。

进一步地，所述第一阀门为电动球阀。

进一步地，所述输出装置包括输出管道，所述输出管道的一端插入乳化液调配箱的底部，另一端设置在喷射梁上，所述输出管道上、沿乳化液调配箱一端向喷射梁一端依次设置有蝶阀、抽液泵、第二单向阀和第二阀门，所述第二阀门靠近输出管道出口设置。

进一步地，所述水源为自来水或者储水用水箱；当使用水箱时，所述水箱内安装有第三液位计，所述补水管道上安装有抽水泵，且所述第三液位计和抽水泵均与PLC电气连接。

进一步地，所述第一液位计、第二液位计和第三液位计均采用连杆式浮球液位计。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型一种乳化液自动配制系统，本实用新型在人机界面输入需要的乳化液总量及浓度后，PLC控制单元通过计算对水和乳化油原液的流量进行精确控制，同时通过液位计对水箱、原液箱、乳化液调配箱的液位进行实时监控，当液位异常时，通过报警装置报警提醒工作人员处理，具有自动化程度高、浓度配制精准、省时省力、效率高，尤其是能够保证二次或多次配制时达到预设浓度，从而确保配制出精准浓度的乳化液，更好的满足轧制工艺要求，提升冷轧制品的生产质量。

2、本实用新型一种乳化液自动配制系统，本实用新型通过原液箱为系统提供乳化液，原液箱的大小可根据实际情况定制，避免了现有技术频繁搬抬桶装原液，减少作业时间及安全隐患。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种乳化液自动配制系统结构框图；

图2为本实用新型一种乳化液自动配制系统具体结构示意图；

图3为本实用新型PLC控制柜结构示意图。

其中：1为补水单元；2为原液单元；3为乳化液调配单元；11为补水管道；12为第一阀门；13为第一流量计；14为水箱；15为第三液位计；16为抽水泵；17为第三单向阀；21为原液箱；22为补油管道；23为补油泵；24为第二流量计；25为第二液位计；26为第一单向阀；31为乳化液调配箱；32为搅拌装置；33为第一液位计；34为输出装置；341为输出管道；342为蝶阀；343为抽液泵；344为第二单向阀；345为第二阀门。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～3所示，本实用新型提供一种乳化液自动配制系统，所述自动配制系统包括补水单元1、原液单元2、乳化液调配单元3以及PLC控制单元，所述PLC控制单元分别与补水单元1、原液单元2以及乳化液调配单元3连接，用于自动调控需要的乳化液总量及浓度，即通过PLC控制单元能够根据实际需要的乳化液总量及浓度，分别计算出需要水和乳化油原液的量，然后分别控制补水单元1和原液单元2向乳化液调配单元3中注入计算好的原料，最后搅拌混合及得到预期的乳化液，也就是说通过本系统能够自动化、精准对乳化液进行配制。

具体的，如图2所示，所述补水单元1包括补水管道11，补水管道11的一端与水源相连通，另一端伸入乳化液调配单元3中的乳化液调配箱31内，补水管道11上分别设置有第一阀门12和第一流量计13，优选的，第一阀门12为电动球阀，通过第一阀门12与第一流量计13共同配合、用于将需要的水量注入到乳化液调配箱31内。

其中，本实用新型的水源可根据使用环境进行选择，优先选择自来水，当不方便供应自来水时，如本实施例附图所示可设储水用水箱14替代，当使用水箱14时，水箱14内安装有第三液位计15，用于监测水箱14内储水的情况，避免使用时发生缺水现象，另外补水管道11上安装有抽水泵16，以便将放置在低位置处水箱14内的水抽入到乳化液调配箱31中，假若水箱14高置，可不使用抽水泵16，当使用抽水泵16时，应当在抽水泵16出水方向设置第三单向阀17，防止发生意外时水回流，损伤抽水泵。

本实用新型原液单元2包括用于存储乳化油的原液箱21以及用于连接原液箱21与乳化液调配箱31的补油管道22，原液箱21可根据实际配制的需求选择相应的容量，一般放置在地面或者低位，补油管道22上分别设置有补油泵23和第二流量计24，通过补油泵23与第二流量计24共同配合、用于将原液箱21内的乳化油按量抽入到乳化液调配箱31内；其中，补油管道22上设置有第一单向阀26，且第一单向阀26位于补油泵23注油出口一侧，用于防止乳化油回流以免损伤补油泵23，另外在原液箱21内设置有第二液位计25，用于实时监测原液箱21内乳化油状况。

本实用新型乳化液调配单元3包括设置在乳化液调配箱31内的搅拌装置32(现有技术，不再赘述)，所述搅拌装置32用于将流入到乳化液调配箱31内的水和乳化油搅拌混合，还包括设置在乳化液调配箱31内的第一液位计33以及设置在乳化液调配箱31上的输出装置34，输出装置34用于将配制好的乳化液输送至喷射梁上，第一液位计33用于监测乳化液调配箱31内乳化液的使用情况。

具体的，所述输出装置34包括输出管道341，输出管道341的一端插入乳化液调配箱31的底部，优选的底部吸口设置有过滤网(图中未显示)，另一端设置在喷射梁上，输出管道341上、沿乳化液调配箱31一端向喷射梁一端依次设置有蝶阀342、抽液泵343、第二单向阀344和第二阀门345，所述第二阀门345靠近输出管道341出口设置，以便根据使用乳化液需求随时关停。

优选的，本实用新型第一液位计33、第二液位计25和第三液位计15均采用连杆式浮球液位计，优点测量精度高，另外可作多点控制，能够与PLC电气连接控制。

本实用新型PLC控制单元包括PLC、与PLC相连的人机界面(HMI触摸屏)、第一阀门12、第一流量计13、第三液位计15、抽水泵16、补油泵23、第二流量计24、第二液位计25、搅拌装置32和第一液位计33；其中，所述人机界面用于设定控制单元中相关参数以及预要配制乳化液的总量和对应的浓度。

如图3所示，本实用新型PLC控制柜主要元件含西门子S7-200Smart及HMI触摸屏，可编程控制器PLC采用西门子S7-200 Smart系列。触摸屏简单直观、方便操作、功能强大与S7-200 Smart PLC建立高速无缝的连接，非常适合一些小型自动化中人机界面的应用。

所述自动配制系统还包括与PLC相连的报警装置，所述报警装置用于当第一液位计33监测到乳化液调配箱31内乳化液底于低位线或乳化液超出高位线时报警，或者当第二液位计25监测到原液箱21内乳化油底于低位线或者乳化油超出油位线时报警。

本实用新型工作过程说明如下：

首先在人机界面设定好相关参数，包括设定预要配制好的乳化液总量及浓度后，PLC控制单元自动计算并显示所需的原液与水的总量，然后分别按计算的数据向乳化液调配箱31内注入水和乳化油后，再打开搅拌装置32充分搅拌混合，同时通过多个液位计对水箱14、原液箱21、乳化液调配箱31的液位进行实时监控，无论哪个液位异常时，通过报警装置报警提醒工作人员进行相应的处理，由于本自动配制系统通过PLC控制单元自动控制，能够进行定量分析，因此按照需求精准配制出相应的乳化液，尤其是能够保证二次或多次配制时达到预设浓度，从而确保配制出精准浓度的乳化液，更好的满足轧制工艺要求，提升冷轧品的质量。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述自动配制系统包括补水单元(1)、原液单元(2)、乳化液调配单元(3)以及PLC控制单元，所述PLC控制单元分别与补水单元(1)、原液单元(2)以及乳化液调配单元(3)连接，用于自动调控需要的乳化液总量及浓度；

其中，所述补水单元(1)包括补水管道(11)，所述补水管道(11)的一端与水源相连通，另一端伸入乳化液调配单元(3)中的乳化液调配箱(31)内，所述补水管道(11)上分别设置有第一阀门(12)和第一流量计(13)，通过第一阀门(12)与第一流量计(13)共同配合、用于将需要的水量注入到乳化液调配箱(31)内；

所述原液单元(2)包括用于存储乳化油的原液箱(21)以及用于连接原液箱(21)与乳化液调配箱(31)的补油管道(22)，所述补油管道(22)上分别设置有补油泵(23)和第二流量计(24)，通过补油泵(23)与第二流量计(24)共同配合、用于将原液箱(21)内的乳化油按量抽入到乳化液调配箱(31)内；

所述乳化液调配单元(3)包括设置在乳化液调配箱(31)内的搅拌装置(32)，所述搅拌装置(32)用于将流入到乳化液调配箱(31)内的水和乳化油搅拌混合，还包括设置在乳化液调配箱(31)内的第一液位计(33)以及设置在乳化液调配箱(31)上的输出装置(34)。

2.根据权利要求1所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述PLC控制单元包括PLC、与PLC相连的人机界面、第一阀门(12)、第一流量计(13)、补油泵(23)、第二流量计(24)、搅拌装置(32)和第一液位计(33)；

所述人机界面用于设定PLC控制单元中相关参数。

3.根据权利要求2所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述PLC采用西门子S7-200Smart系列。

4.根据权利要求2所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述原液箱(21)内设置有第二液位计(25)，所述第二液位计(25)与PLC电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述自动配制系统还包括与PLC相连的报警装置，所述报警装置用于当第一液位计(33)监测到乳化液调配箱(31)内乳化液底于低位线或乳化液超出高位线时报警，或者当第二液位计(25)监测到原液箱(21)内乳化油底于低位线或者乳化油超出油位线时报警。

6.根据权利要求1所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述补油管道(22)上设置有第一单向阀(26)，且第一单向阀(26)位于补油泵(23)注油出口一侧，用于防止乳化油回流以免损伤补油泵(23)。

7.根据权利要求1所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述第一阀门(12)为电动球阀。

8.根据权利要求1所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述输出装置(34)包括输出管道(341)，所述输出管道(341)的一端插入乳化液调配箱(31)的底部，另一端设置在喷射梁上，所述输出管道(341)上、沿乳化液调配箱(31)一端向喷射梁一端依次设置有蝶阀(342)、抽液泵(343)、第二单向阀(344)和第二阀门(345)，所述第二阀门(345)靠近输出管道(341)出口设置。

9.根据权利要求4所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述水源为自来水或者储水用水箱(14)；当使用水箱(14)时，所述水箱(14)内安装有第三液位计(15)，所述补水管道(11)上安装有抽水泵(16)，且所述第三液位计(15)和抽水泵(16)均与PLC电气连接。

10.根据权利要求9所述的一种乳化液自动配制系统，其特征在于，所述第一液位计(33)、第二液位计(25)和第三液位计(15)均采用连杆式浮球液位计。

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