一種全封閉固體料投料系統及投料方法

2023-05-07 02:40:06

專利名稱：一種全封閉固體料投料系統及投料方法
技術領域：
本發明涉及一種全封閉固體料投料系統及投料方法，屬於化工生產技術領域。
背景技術：
傳統上，固體料的輸送包括很多方式，例如，煤礦生產中的傳送帶輸送煤塊，大型糧食倉庫中的糧食輸送帶等。但是在化工生產中，很多時候，這些輸送方式往往不適用。主要原因在於
1、有些化工原料本身有毒、有害，不適宜直接裸露在空氣中；
2、有些化工原料顆粒細小流動性差，甚至有些細如麵粉；
3、有時在生產中，各種化工原料的投入都是按照一定的比例和數量添加。綜合以上原因造成傳統上的一些固體料輸送方式不適宜一些化工生產中。

發明內容
本發明的目的是提供一種全封閉固體料投料系統及投料方法，特別適宜在化工生產中輸送有毒、有害等固體原料。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是一種全封閉固體料投料系統，包括投料槽，管道，傳動裝置，管鏈，控制裝置，反應釜，所述管道為循環的密封管道，管鏈安裝在管道中，傳動裝置安裝在管道端部，傳動裝置上安裝電流計；投料槽和反應釜上均設置閥門；投料槽安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連接。上述全封閉固體料投料系統的投料方法，物料進入管鏈中，通過傳送裝置的運轉，管鏈在密封的管道內循環運轉，隨著管鏈的運轉源源不斷地進入反應釜中，當投料槽進入管鏈的物料稱重達到設定數量後，控制裝置控制傳動裝置的啟動以及閥門的開啟，控制裝置指令投料槽上閥門關閉，隨著管鏈中的物料越來越少，傳動裝置的負載越來越小，傳動裝置所需要的電流越來越小，當電流低到設定值時，控制裝置指令傳動裝置停止運行，管鏈也停止運行，控制裝置指令反應釜的閥門關閉，這樣就完成了一個完整的進料過程。在投料槽上安裝振動錘或者導入氣體，振動捶的開關或者導入氣體的閥門由控制裝置控制。所述控制裝置為集散控制系統(DCS系統)。無論是投料槽還是反應釜，其數量是不受限制的，設計成其他類型也無影響，例如管道形式，混合槽形式等；投料槽或者反應釜，既可以是密閉式也可以是敞開式，完全取決於物料的特性要求；所使用的固體料既可以是一種也可以是多種一起按比例投入；固體料既可以是流動性好的也可以是流動性差的。根據物料的特性，可以選擇是否在投料槽上安裝振動錘或者導入氣體，震動大小頻率或者導入氣體流量大小，根據物料的特性決定。可以通過修改DCS系統命令來控制振動錘頻率或者氣體流量大小。也可以根據物料的特性，選擇不同型號的振動錘或者氣體，例如，物料不能出現火花，可以選擇橡皮錘，物料在空氣環境中容易引發火災，可以選擇惰性氣體等。傳動裝置上安裝電流計，根據傳動裝置的電流變化來判斷進入物料的多少，然後再根據電流變化來判斷是否需要關閉傳動裝置。當有物料通過管道時，傳動裝置電流負載會增加，根據電流的變化來確定進入的物料多少，當電流小到一定程度時，自動停止物料的輸送。多個管鏈相互位置依次降低，即物料開始進入第一管鏈中，隨管鏈的轉動，到達第二管鏈，第二管鏈的底部比第一管鏈低，這樣由於重力的作用，到達的物料會自動進入第二管鏈，同樣第三管鏈的底部比第二管鏈低，由於重力的作用，到達的物料會自動進入第三管鏈，隨後在傳動裝置的作用下，源源不斷地進入反應釜中。通過DCS系統程序設定，將閥門、傳動裝置、振動錘(或者導入氣體)和稱重模塊連鎖在一起，從而實現全自動化控制。有益效果1、可以全封閉式輸送，從而避免直接裸露在空氣中對環境造成危害，同時也避免了生產過程中粉塵飛揚造成現場環境的惡化，對生產環境和勞動者提供了保護，對一些不能在空氣中裸露的物料也提供了可靠的運行環境。2、對於一些流動性差的物料，由于振動錘或者導入氣體的引入，可以安全地輸送。3、由於程序分別控制，可以對一種或幾種物料按數量和比例分期分批加入。4、全自動化系統，節省了大量的人力物力。


圖1:本發明全封閉固體料投料系統示意圖，其中1_投料槽，2-管道，3-第一傳動裝置，4-第二傳動裝置，5-第三傳動裝置，6-第一管鏈，7-第二管鏈，8-第三管鏈，9-控制裝置，10-反應釜，11-閥門。
具體實施例方式以下所舉實例只為解釋本發明，並不是限制本發明的範圍。該實例在江蘇三木集團公司實施，主要用於甲醚化氨基樹脂的兩種固體料投入，一種是三聚氰胺，一種是固體甲醛，其中三聚氰胺流動性非常差，固體甲醛是易燃易爆品。在實際生產中，該公司牽扯到兩種投料方式，一種是單獨投入3000Kg三聚氰胺，另一種是將3300Kg三聚氰胺和4500Kg固體甲醛一起混合投入。全封閉固體料投料系統，包括投料槽1，管道2，第一傳動裝置3，第一管鏈6，第二傳動裝置4，第二管鏈7，第三傳動裝置5，第三管鏈8，DCS控制系統9，反應釜10，管道2為循環的密封管道，管鏈(6，7，8)安裝在管道中，傳動裝置(3，4，5)安裝在管道端部，傳動裝置上安裝電流計；投料槽I和反應釜10上均設置閥門11 ;投料槽I安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連鎖，控制裝置9控制傳動裝置(3，4，5)的啟動以及閥門11的開啟。投料系統工作過程如下
DCS系統指令依次啟動第一傳動裝置3、第二傳動裝置4和第三傳動裝置5，傳動裝置的數量根據投料槽和反應裝置的方位確定，數量不限，隨著傳動裝置的啟動，安裝在密封管道中的管鏈6，7，8也開始啟動，隨後DCS開始指令投料槽I下面的閥門11和反應釜10上面的閥門11啟動。如果使用了振動錘或者導入了氣體，也根據實際情況啟動。物料開始進入第一管鏈6中，隨管鏈的轉動，到達第二管鏈7，第二管鏈7的底部比第一管鏈6低，這樣由於重力的作用，到達的物料會自動進入第二管鏈7，如果物料流動性十分差，這裡也可以增加振動錘或者導入氣體，增加流動性。同樣第三管鏈8的底部比第二管鏈7低，物料進入第三管鏈8，隨後在傳動裝置的作用下，源源不斷地進入反應釜中。根據DCS系統設定，當投料槽進入管鏈的物料稱重達到設定數量後，DCS系統指令投料槽下面的閥門關閉，同時也可以指令與投料槽連接的振動錘或者導入氣體的閥門關閉。隨著管鏈中的物料越來越少，傳動裝置的負載越來越小，這樣傳動裝置所需要的電流越來越小，當電流低到某值的時候，DCS指令傳動裝置停止運行，這樣管鏈也停止運行，同樣也可以指令與之連接的振動錘或者導入氣體閥門關閉。當所有傳動裝置停止後，DCS系統指令反應釜進料閥門關閉，這樣就完成了 一個完整的進料過程。實例一單獨投入3000Kg三聚氰胺1、投料前，先檢查設備是否完好清潔，通過稱重模塊檢查投料槽中三聚氰胺數量是否滿足要求。如果一切正常進入下一步。2、設定DCS系統指令，根據指令，100%開啟投料槽下面的底閥，同時開啟振動錘，
頻率5S/次。3、物料開始進入第一管鏈6，根據DCS系統指令，開啟第一傳動裝置3，根據物料特性，自動調整傳動裝置的功率為額定功率的20%。4、物料開始進入第二管鏈7，根據DCS系統指令，開啟第二傳動裝置4，根據第一管鏈6中電流的變化，選擇第二傳動裝置4的功率為額定功率的25%。5、物料開始進入第三管鏈8，根據DCS系統指令，開啟第三管鏈8的第三傳動裝置5，根據第二管鏈7中電流的變化，選擇第三傳動裝置5的功率為額定功率的30%。6, DCS系統指令開啟反應釜進料閥，物料源源不斷進入反應釜。7、隨著物料不斷地進入反應釜，投料槽的稱重模塊數量不斷減少，當達到3000Kg時，系統指令投料槽下面的底閥關閉，同時振動錘也停止振動。8、由於投料槽底閥關閉，進入第一管鏈6中的物料減少，帶來傳動裝置的電流負載也降低，當電流降低至2. 8A的時候，代表管鏈中基本沒有物料，系統指令第一傳動裝置3停止，第一管鏈6也隨之停止運轉。9、同理由於第一管鏈6停止運轉，進入第二管鏈7中的物料減少，帶來第二傳動裝置4的電流負載也降低，當電流降低至3. 9A的時候，代表第二管鏈7中基本沒有物料，系統指令第二傳動裝置4停止，第二管鏈7也隨之停止運轉。10、同理由於第二管鏈7停止運轉，進入第三管鏈8中的物料減少，帶來第三傳動裝置5的電流負載也降低，當電流降低至3. 3A的時候，代表第三管鏈8中基本沒有物料，系統指令第三傳動裝置5停止，第三管鏈8也隨之停止運轉。11、當所有的管鏈停止運轉後，系統指令反應釜進料閥關閉，整個投料過程結束。說明(1)在過程2中，閥門開啟100%是因為這個過程只有一種物料，不需要配t匕。振動錘的頻率是根據該物料的特性的經驗值，為保證不同物料的流動性，該頻率也應該根據經驗調整。(2)傳動裝置的的功率比例按照三聚氰胺這種物料的特性確定的，在既保證物料穩定輸送又不浪費電能的前提下的考慮，實際功率比額定功率相差比較大，是從安全上考慮的。(3)第二管鏈7由於是豎直安裝，所以第二管鏈7的傳動裝置的電流比較大。實例二 將3300Kg三聚氰胺和4500Kg固體甲醛一起混合投入1、投料前，先檢查設備是否完好清潔，通過稱重模塊檢查投料槽中三聚氰胺和固體甲醛數量是否滿足要求。如果一切正常進入下一步。2、設定DCS系統指令，根據指令，100%開啟投料槽下面的底閥，同時開啟振動錘，頻率5S/次，開啟固體甲醛投料槽的65%底閥。3、物料開始進入第一管鏈6，根據DCS系統指令，開啟第一傳動裝置3，根據物料特性，自動調整傳動裝置的功率為額定功率的28%。4、物料開始進入第二管鏈7，根據DCS系統指令，開啟第二傳動裝置4，根據第一管鏈6中電流的變化，選擇第二傳動裝置4的功率為額定功率的35%。5、物料開始進入第三管鏈8，根據DCS系統指令，開啟第三傳動裝置5，根據第二管鏈7中電流的變化，選擇第三傳動裝置5的功率為額定功率的42%。6, DCS系統指令開啟反應釜進料閥，物料源源不斷進入反應釜。7、隨著物料不斷地進入反應釜，三聚氰胺投料槽的稱重模塊數量不斷減少，當達到3300Kg時，固體甲醛投料槽的稱重模塊也減少了 4500kg，系統指令兩隻投料槽下面的底閥關閉，同時振動錘也停止振動。8、由於投料槽底閥關閉，進入第一管鏈6中的物料減少，帶來傳動裝置的電流負載也降低，當電流降低至2. 8A的時候，代表管鏈中基本沒有物料，系統指令第一傳動裝置3停止，第一管鏈6也隨之停止運轉。9、同理由於第一管鏈6停止運轉，進入第二管鏈7中的物料減少，帶來第二傳動裝置4的電流負載也降低，當電流降低至3. 9A的時候，代表第二管鏈7中基本沒有物料，系統指令第二傳動裝置4停止，第二管鏈7也隨之停止運轉。10、同理由於第二管鏈7停止運轉，進入第三管鏈8中的物料減少，帶來第三傳動裝置5的電流負載也降低，當電流降低至3. 3A的時候，代表第三管鏈8中基本沒有物料，系統指令第三傳動裝置5停止，第三管鏈8也隨之停止運轉。11、當所有的管鏈停止運轉後，系統指令反應釜進料閥關閉，整個投料過程結束。說明固體甲醛投料槽下面的底閥只開啟60%是因為固體甲醛的流動性好。
權利要求
1.一種全封閉固體料投料系統，包括投料槽(1)，管道(2)，傳動裝置(3，4，5)，管鏈 (6，7，8)，控制裝置(9)，反應釜(10)，其特徵在於所述管道(2)為循環的密封管道，管鏈(6.7.8)安裝在管道中，傳動裝置(3，4，5)安裝在管道端部，傳動裝置上安裝電流計；投料槽(I)和反應釜(10)上均設置閥門(11);投料槽(I)安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連接。
2.根據權利要求1所述的一種全封閉固體料投料系統，其特徵在於在投料槽(I)上安裝振動錘或者導入氣體，振動捶的開關或者導入氣體的閥門由控制裝置控制。
3.根據權利要求1或2所述的一種全封閉固體料投料系統，其特徵在於所述控制裝置為集散控制系統。
4.權利要求1所述全封閉固體料投料系統的投料方法，其特徵在於物料進入管鏈(6， 7,8)中，通過傳送裝置(3，4，5)的運轉，管鏈出，7，8)在密封的管道內循環運轉，隨著管鏈(6.7.8)的運轉物料進入反應釜中，當投料槽(I)進入管鏈(6，7，8)的物料稱重達到設定數量後，控制裝置(9)控制傳動裝置(3，4，5)的啟動以及閥門(11)的開啟，控制裝置(9)指令投料槽(I)上閥門關閉，隨著管鏈(6，7，8)中的物料越來越少，傳動裝置(3，4，5)的負載越來越小，傳動裝置所需要的電流越來越小，當電流低到設定值時，控制裝置(9)指令傳動裝置(3，4，5)停止運行，管鏈(6，7，8)也停止運行，控制裝置(9)指令反應釜的閥門關閉， 這樣就完成了一個完整的進料過程。
全文摘要
一種全封閉固體料投料系統，包括投料槽，管道，傳動裝置，管鏈，控制裝置，反應釜，所述管道為循環的密封管道，管鏈安裝在管道中，傳動裝置安裝在管道端部，傳動裝置上安裝電流計；投料槽和反應釜上均設置閥門；投料槽安裝稱重模塊，稱重模塊與投料槽閥門連鎖，控制裝置控制傳動裝置的啟動以及閥門的開啟，通過傳送裝置的運轉，管鏈在密封的管道內循環運轉；物料進入管鏈中，隨著管鏈的運轉源源不斷地進入反應釜中。本系統可以全封閉式輸送，從而避免直接裸露在空氣中對環境造成危害，對一些不能在空氣中裸露的物料提供了可靠的運行環境；對於一些流動性差的物料，可以安全地輸送；全自動化系統，節省了大量的人力物力。
文檔編號B01J4/02GK102989374SQ20121046700
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者薛中群, 惠正權, 肖立偉 申請人:江蘇三木集團有限公司