管道助吹式防爆氣力輸送系統的製作方法
2023-05-29 14:14:41 2
專利名稱：管道助吹式防爆氣力輸送系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種輸送裝置，具體地說是一種管道助吹式防爆氣力輸送系統。
背景技術：
隨著國民經濟的發展，制約氣力輸送系統的「電力能耗高」的問題得到解決，氣力輸送在的化工、糧食、食品等行業中得到了迅速應用，已經基本替代了人工搬運和機械搬運物料的方式。相較於人工和機械搬運方式，氣力輸送系統是小顆粒固體物料連續輸送最合適的輸送設備，同樣也適於間斷地將大量的顆粒物料從罐車、鐵路車輛和貨船輸送至貯倉。 帶式輸送機、螺旋輸送機等輸送機械實質上是朝一個方向輸送，而氣力輸送系統可以向上、 向下或圍繞建築物、大的設備及其他障礙物輸送物料，其輸送管可高出或避開其他裝置或設備所佔用的空間。一般情況下料倉下料是採用自動重力下料，而倉泵的下料是採用倉泵內流化完成的壓力進行下料，這就導致倉泵的下料和輸送效率大大減小。目前多採用的是調整輸送壓力和倉泵壓力之間的關係來控制下料的速度，但往往達不到預定的效果，較難控制，倉泵的壓力是根據物料的流化特性來確定的、是恆定的。倉泵的下料和輸送速度靠輸送的氣流壓力和流速來控制，如果輸送壓力過低就會導致物料堆積在倉泵下料口附近造成堵塞並且對管道也會造成磨損。如果輸送壓力過高就會造成輸送的氣流往倉泵裡面竄，會增大倉泵的壓力並且因為倉泵出口壓力過大而排不出料。氣力輸送系統所採用的各種固體物料輸送泵、流量分配器以及接受器的操作非常類似於流體設備的操作，因此大多數氣力輸送關係很容易實現自動控制，由一個中心控制臺操作。與其他散狀固體物料的輸送設備相比，其著火和爆炸的危險性小，並且消除了對環境的汙染。在負壓輸送時，任何一處的空氣洩漏都是向內的，因此物料的汙染就可限制到最小。可以實現由數點集中送往一處，或由一處分散送往數點的遠處。對於化學性能不穩定的物料，可以採用惰性氣體輸送，利於安全生產，改善車間衛生條件，防止灰塵、粉塵的外揚，有利於環境保護。
發明內容
本發明的目的是提供一種管道助吹式防爆氣力輸送系統，該系統提高了倉泵下料和輸送能力，能保證倉泵的下料順暢，並且可以通過調整輸送氣流的壓力來控制料氣比和輸送流速和輸送量。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的—種管道助吹式防爆氣力輸送系統，其特徵在於該系統包括上位機DCS、兩臺 PLC和管線儀表輸送系統，管線儀表輸送系統和PLC均與上位機DCS連接；上位機DCS與PLC 之間採用MODBUS通訊方式，兩臺PLC之間通過IM365進行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統之間設有對外部信號進行處理的安全柵。為了提高倉泵下料和輸送能力，本發明在管線儀表輸送系統中的倉泵下料口往接收倉的方向設有助吹環，通過助吹環對倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。本發明中，所述上位機DCS監控壓力並控制兩臺PLC工作，選擇管線和接收倉。所述安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。本發明系統工作原理本系統由上位機DCS、PLC、管線儀表輸送子系統組成。上位機DCS監控壓力、控制 PLC工作和選擇管線和接收倉，上位機DCS與PLC之間採用MODBUS通訊方式，PLC選擇西門子300，CPU是315-2DP。系統共有兩個機架，機架之間通過MPI IM365進行通訊，PLC通過安全柵控制閥門進行進料流化輸送工作，由於整個系統是處於防爆區間內，所以所有外部信號都要通過安全柵進行信號處理，安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。整個流程管線中所有的閥門都要有開關到位信號，開關到位信號需反饋到PLC中執行。本發明中，料倉的下料口，經氣動刀型閥和旋轉給料機，下落到稱重模塊，當達到設定重量時，打開氣動刀型閥和圓頂閥進入倉泵，倉泵由流化輸送到管線中然後進入各個接收倉。本發明通過CPU315-2DP PLC對現場的氣動閥門進行控制，並對現場的設備如壓力表，壓力變送器，液位開關，液位變送器，流量變送器信號以及閥門的開關到位信號進行採集，然後根據系統當前狀態進行判斷操作，並根據反饋的超限信號進行報警、停止、排堵等操作。該系統共用到兩個PLC機架，兩個機架之間通過IM365接收發送模塊進行MPI通訊連接。為保證現場控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進行進料流化輸送工作，由於整個系統是處於防爆區間內，所以所有外部信號都要通過安全柵進行信號處理，安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。上位機DCS監控壓力物位、控制PLC工作和選擇管線和接收倉，上位機DCS與PLC之間採用MODBUS進行通訊。本發明提高了倉泵下料和輸送能力，在距倉泵下料口往接收倉的方向加上一個助吹環進行管道助吹，通過助吹環對倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。
圖1是本發明系統結構原理框圖。
具體實施例方式一種本發明所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統，見圖1，該系統包括上位機 DCS、兩臺PLC和管線儀表輸送系統，管線儀表輸送系統和PLC均與上位機DCS連接；上位機 DCS與PLC之間採用MODBUS通訊方式，兩臺PLC之間通過IM365進行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統之間設有對外部信號進行處理的安全柵。上位機DCS監控壓力並控制兩臺PLC 工作，選擇管線和接收倉。安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。為了提高倉泵下料和輸送能力，本發明在管線儀表輸送系統中的倉泵下料口往接收倉的方向設有助吹環，通過助吹環對倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。輸送流程如下
開啟運行過程首先在系統運行之前要確定帶料試車中閥門儀表管線無任何問題，儀表空氣和氮氣儲蓄罐的氮氣壓力都達到標準值，然後才能執行正式運行。先打開所有閥門及設備，然後用氮氣對整個系統的吹掃，排儘管道內的空氣，待管道內的空氣排盡後關閉所有閥門。通過氮氣儲蓄罐將槽車中的料輸送到料倉，在輸送的過程中要將料倉上的除塵器打開，排出料倉中的氮氣，通過料倉頂部的連續料位計和料位計監測料倉中的料位，在輸送過程中如果料倉中的壓力過高會觸發料倉上的安全閥，安全閥打開排出多餘的壓力。然後打開料倉下的插板閥進行重力自動下料，然後打開氣動截止閥來選擇所要工作的管線，當接收到截止閥的開到位信號後打開旋轉給料機通過重力將料輸送到稱重模塊中對料稱重，當稱重模塊中的料達到所設定的標準後關閉氣動截止閥，當接收到氣動截止閥的關到位反饋信號後， 關閉旋轉給料機。當接收到旋轉給料機關閉的反饋信號後打開稱重料鬥下的插板閥通過重力自動下料，再打開截止閥，當接收到截止閥的開到位反饋信號後打開圓頂閥和排氣閥對倉泵進行重力下料，當料倉中的料觸發物位傳感器後關閉截止閥，當接收到截止閥的關到位信號後關閉圓頂閥和排氣閥，然後當接收到圓頂閥和排氣閥的關到位信號後打開流化管線上的手動閥和流化閥閥倉泵中的料進行流化處理，流化處理中當倉泵上的壓力變送器達到設定壓力後打開輸送管線上的手動閥和輸送閥進行料氣混合輸送，然後打開助吹閥管線上的手動閥和助吹閥，並且打開管線上的手動閥和助吹閥。其中倉泵管線可以通過手動閥切換輸送。然後通過DCS聯鎖上的畫面進行選擇所需要的接收倉。系統關閉過程首先停止槽車對料倉的進料，然後過一會關閉料倉上的除塵器和引風機。然後關閉料倉下的插板閥，接著按順序關閉氣動截止閥和給料機。然後關閉稱重模塊下的插板閥、 氣動截止閥和氣動圓頂閥，再關閉助吹閥、輸送閥和流化閥，並且同時關閉助吹、輸送和流化管線上的手動閥。然後關閉線路的管線手動選擇閥。接著關閉輸送管線上的助吹閥和手動球閥。然後關閉接收倉的進料氣動球閥，再關閉接收倉上的助吹閥和手動閥。最後等接收倉中的壓力達到常壓並且不再進料後關閉除塵器下的氣動球閥，接著關閉除塵器旁的引風機，等待IOS後再關閉除塵器。整個系統關閉結束。倉泵下料輸送倉泵的壓力並且因為倉泵出口壓力過大而排不出料。解決方法在距倉泵下料口往接收倉的方向加上一個助吹環(F0V201)引一股氣流進行管道助吹，通過助吹環的這股氣對倉泵口造成一股反吸的氣流，通過這股吸引氣流保證倉泵的下料順暢，只要通過調整輸送氣流的壓力就可控制料氣比和輸送流速和輸送量。清堵過程當系統的管線中壓力過高時打開清堵閥減輕壓力。當管線防堵高壓力報警，就應該進行手動排堵了。手動排堵方法先關斷管線輸送閥和助吹閥停止向管線輸送物料和氮氣，然後打開清堵閥排出堵管線路的壓力並會反吸出一部分物料。然後再關斷清堵閥並打開助吹閥向管線內輸送氮氣增大管線壓力，如果還是堵管，就接著關斷助吹閥並打開排堵閥排出管線壓力並反吸物料。如上過程通過手動連續幾次就可以排堵了。PLC控制原理該系統選用西門子S7-300PLC，通過CPU315-2DP PLC對現場的氣動閥門進行控制，並對現場的設備如壓力表，壓力變送器，液位開關，液位變送器，流量變送器信號以及閥門的開關到位信號進行採集，然後根據系統當前狀態進行判斷執行下一步操作，並根據反饋的超限信號進行報警、停止、排堵等操作。該系統共用到兩個PLC機架，兩個機架之間通過IM365接收發送模塊進行MPI通訊連接。DCS控制輸送管線和接收倉的選擇及監控壓力等，PLC與DCS通過MODBUS總線連接。為保證現場控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進行進料流化輸送工作，由於整個系統是處於防爆區間內，所以所有外部信號都要通過安全柵進行信號處理，安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。整個流程管線中所有的閥門都要有開關到位信號，開關到位信號需反饋到PLC中執行。
本發明通過CPU315-2DP PLC對現場的氣動閥門進行控制，並對現場的設備如壓力表，壓力變送器，液位開關，液位變送器，流量變送器信號以及閥門的開關到位信號進行採集，然後根據系統當前狀態進行判斷執行下一步操作，並根據反饋的超限信號進行報警、停止、排堵等操作。為保證現場控制安全，PLC通過安全柵控制閥門進行進料流化輸送工作， 由於整個系統是處於防爆區間內，所以所有外部信號都要通過安全柵進行信號處理，安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。整個流程管線中所有的閥門都要有開關到位信號，開關到位信號需反饋到PLC中執行。
權利要求
1.一種管道助吹式防爆氣力輸送系統，其特徵在於該系統包括上位機DCS、兩臺PLC 和管線儀表輸送系統，管線儀表輸送系統和PLC均與上位機DCS連接；上位機DCS與PLC之間採用MODBUS通訊方式，兩臺PLC之間通過IM365進行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統之間設有對外部信號進行處理的安全柵。
2.根據權利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統，其特徵在於在管線儀表輸送系統中的倉泵下料口往接收倉的方向設有助吹環。
3.根據權利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統，其特徵在於所述上位機DCS 監控壓力並控制兩臺PLC工作，選擇管線和接收倉。
4.根據權利要求1所述的管道助吹式防爆氣力輸送系統，其特徵在於所述安全柵將系統中的電壓電流信號限制在安全防爆值內。
全文摘要
本發明公開了一種管道助吹式防爆氣力輸送系統，包括上位機DCS、兩臺PLC和管線儀表輸送系統，管線儀表輸送系統和PLC均與上位機DCS連接；上位機DCS與PLC之間採用MODBUS通訊方式，兩臺PLC之間通過IM365進行通訊；在PLC與管線儀表輸送系統之間設有對外部信號進行處理的安全柵。本發明提高了倉泵下料和輸送能力，能保證倉泵的下料順暢，並且可以通過調整輸送氣流的壓力來控制料氣比和輸送流速和輸送量。
文檔編號B65G53/04GK102219120SQ20111016020
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月15日 優先權日2011年6月15日
發明者許慧中 申請人:南京工業職業技術學院