一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統技術方案

本實用新型專利技術是一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統，屬于氣動系統節能領域。發明專利技術內容主要面向利用壓縮空氣對物料進行氣力輸送的系統流量與壓力控制，穩流元件（6）在下游壓力在一定范圍內波動時使流量與上游壓力保持比例關系，通過穩流元件（6）上游的調節閥（2）控制上游壓力的穩定，使氣體流量維持所需的恒定值，有效避免堵料流量降低和吹掃流量峰值。結合空壓機運行參數具有對用氣量削峰填谷的作用，達到穩定系統壓力，節約空壓機運行電能的效果。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術是一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統，屬于氣動系統節能領域。
技術實現思路
主要面向利用壓縮空氣對物料進行氣力輸送的系統流量與壓力控制，穩流元件（6）在下游壓力在一定范圍內波動時使流量與上游壓力保持比例關系，通過穩流元件（6）上游的調節閥（2）控制上游壓力的穩定，使氣體流量維持所需的恒定值，有效避免堵料流量降低和吹掃流量峰值。結合空壓機運行參數具有對用氣量削峰填谷的作用，達到穩定系統壓力，節約空壓機運行電能的效果。【專利說明】一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統
本專利技術屬于氣動系統節能領域，涉及利用壓縮空氣對物料進行氣力輸送的系統流量與壓力控制。
技術介紹
氣力輸料系統利用壓縮空氣對粉狀、顆粒狀物料進行輸送，原理是將壓縮空氣與物料進行混合，利用壓縮空氣壓力能轉化為空氣、物料混合物的動能，使物料在管路內輸送。但由于管路口徑、供氣壓力設計不合理、缺乏對流量的控制手段等因素，氣力輸料系統的用氣流量往往會產生很大的浪費，影響壓縮空氣系統壓力，導致空壓機能耗的增加。因此對氣力輸送的供氣管路進行必要的改造，對用氣流量進行合理控制是氣力輸料系統節能降耗的有效手段。目前傳統的氣力輸料系統存在的具體問題如下:(I)下游壓力由于管道內物料狀態的變化會產生大的波動，當下游壓力增加時，輸送流量減小，管路內物料堆積導致堵塞。(2)下游壓力低，輸送流量升高產生浪費。
技術實現思路
本專利技術的目的:為氣力輸料系統提供一套專用節氣單元及其控制系統，穩定并限制輸送流量，穩定系統壓力，達到節能降耗的目的。本專利技術的技術方案:主氣路由穩流元件(6)和調節閥(2)組成，穩流元件(6)為縮擴管結構，臨界壓力比達到0.8以上，穩流元件(6)上游具有調節閥(2)，旁通氣路及旁路調節閥(3)與主氣路并聯，旁路調節閥(3)與控制系統連接，控制系統包括控制單元(4)，上游壓力傳感器(5)以及下游壓力傳感器(7)。所述的控制系統實時監測穩流元件上下游的壓力，下游壓力傳感器(7)采集的壓力信號小于上限值時輸料正常，旁路閥(3)關閉，上游壓力信號(5)作為控制主路調節閥(2)的反饋信號，使壓力穩定在一定范圍內，當壓力信號大于上限值時管道堵塞，旁路閥(3)脈沖式開閉，調節閥(2)開度最大，當壓力信號小于下限值時系統限流，旁通閥(3)關閉，調節閥(2)開度最小。控制單元(4 )將控制參數和狀態參數(8 )輸出，并接受外接設備的狀態信息(9 )。【專利附圖】【附圖說明】圖1是本專利技術的系統原理圖。1.氣源，2.主路調節閥，3.旁路調節閥，4.控制單元，5.上游壓力傳感器，6.穩流元件，7.下游壓力傳感器，8.控制和狀態參數，9.外接設備的狀態信號【具體實施方式】1、控制單元具有觸摸屏，與主控PLC通信，顯示上下游壓力和閥門開度反饋實時曲線，并可通過觸摸按鈕對各閥門開閉和程序控制參數進行設置。2、控制程序分為手動狀態和自動狀態，在手動狀態下，通過觸摸屏人工操作閥門動作。可設置主路調節閥(2)的開度并反饋開度值；若旁路閥(3)為開關閥，可設置其開關量并反饋開關狀態，若旁路閥(3)為調節閥，可設置其開度并反饋開度值。在輸料發生時，通過手動狀態下閥門的調試可以了解正常輸料所需的穩流元件(6)上游壓力范圍與對應調節閥(2)開度范圍，發生堵料趨勢時的下游壓力，輸料即將完成時的下游壓力值等狀態參數，為自動狀態參數設置提供參考。3、在程序自動狀態下，需設置的主要參數包括:限流壓力p21，堵管壓力p22(p21〈p22)，上游壓力上下限p11、pl2 (pll〈pl2)，調節閥最小開度S10，最大開度S11(S10〈S11)，旁路開時間T1，旁路關時間T2。在輸料發生時，實時監測穩流元件上游壓力p1和下游壓力p2。3.1當p2有p21〈p2〈p22時，為正常輸送狀態，關閉旁路閥(3)，設調節閥(2)的開度為SI，此時，當pKpll時，增加SI，當pl>pl2時，減小SI，否則S1不變，最終使穩流元件(6)上游壓力pi穩定在一定范圍內，即pll≤ p11 ≤pl2，但為防止上游壓力波動過快而產生閥門動作滯后，限制開度S1使S10〈S1〈S11。參數經過合理設置后，在正常輸送狀態下，經過穩流元件(6)的氣體由于受到扼流作用形成超聲速，使下游壓力在一定程度上不影響上游壓力，輸出流量基本穩定在一個受控的小范圍內，不會劇烈波動，不會由于料粉質量變化產生過高流量，輕微堵料時提高了輸送能力，可有效防止堵管。3.2當p2≤p21時，為限流狀態，調節閥(2)打到S10，旁路閥(3)關閉。一般這種情況發生在輸送初始和末段或管路內料氣比很小而導致下游壓力偏小時，此時，系統輸送氣量最小，有效消除了流量的峰值，減少了無謂的高耗氣量。3.3當p2>p22時，為堵管狀態，調節閥(2)打到S11，旁通閥(3)脈沖式開閉，即打開時間Tl，關閉時間T2，再打開時間Tl，如此交替開閉，對下游管路進行吹掃。由于旁路全開后，流量瞬間增高，脈沖式開閉既能夠對堵料進行沖擊，又相對節省流量控制單元的自動程序可將上述控制所需的控制參數和狀態參數(8)反饋至空壓站監控系統，并收集離心式空壓機進氣導葉閥狀態信息(9)，實現與空壓機群的聯控。當檢測到輸料系統的狀態長時間為限流或趨于限流，而進氣導葉閥開度較大時，說明系統壓力偏高，用氣流量富余，可減小導葉閥開度或卸載部分空壓；當檢測到輸料系統長時間運行正常或趨于堵料，而進氣導葉閥開度較小時，說明系統壓力偏低，可增大導葉閥開度，增加調節閥(2)的開度和輸送壓力，提高輸送效率，以此達到削峰填谷，穩定系統壓力，節約空壓機運行電能的效果。【權利要求】1.一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統，其特征在于:主氣路由穩流元件(6)和調節閥(2)組成，穩流元件(6)為縮擴管結構，臨界壓力比達到0.8以上，穩流元件(6)上游具有調節閥(2)，旁通氣路及旁路調節閥(3)與主氣路并聯，旁路調節閥(3)與控制系統連接，控制系統包括控制單元(4)，上游壓力傳感器(5)以及下游壓力傳感器(7)。【文檔編號】B65G53/66GK203382227SQ201320360501【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年6月21日 優先權日:2013年6月21日 【專利技術者】許啟躍, 李晶 申請人:北京愛社時代科技發展有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種氣力輸料專用節氣單元及其控制系統，其特征在于：主氣路由穩流元件（6）和調節閥（2）組成，穩流元件（6）為縮擴管結構，臨界壓力比達到0.8以上，穩流元件（6）上游具有調節閥（2），旁通氣路及旁路調節閥（3）與主氣路并聯，旁路調節閥（3）與控制系統連接，控制系統包括控制單元（4），上游壓力傳感器（5）以及下游壓力傳感器（7）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：許啟躍，李晶，
申請(專利權)人：北京愛社時代科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：