膨化機調質器水份與溫度在線檢測和實時控制裝置的製作方法
2023-05-20 19:10:41
專利名稱：膨化機調質器水份與溫度在線檢測和實時控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型技術涉及一種膨化機調質器水份與溫度在線檢測和實時控制裝置，膨 化機用於糧油、食品、飼料、醫藥、化工加工廠，是油料作物預處理、食品膨化、飼料膨化、醫 藥、化工生產工藝中的關鍵設備。在線檢測和實時控制裝置屬於自動控制技術領域。當餵料 器餵料量發生變化，以及調質後飼料溫度和水份偏離設定值時，能對該變化作出快速反應， 並自動調節蒸汽和水添加量，確保調質後飼料溫度和水份在設定範圍內。
背景技術：
膨化機作為一種大功率設備，主要用於糧油、食品、飼料、醫藥、化工加工廠，是油 料作物預處理、食品膨化、飼料膨化、醫藥、化工生產工藝中的關鍵設備，其中，用於飼料生 產時要求最為複雜參數也最難控制。在膨化飼料生產過程中，粉狀飼料經過餵料筒和餵料 器按照設定流量均勻地餵入調質器，在調質器內經過加水和蒸汽拌合處理後，形成含有一 定水份和溫度的溼熱粉狀飼料，再由導料槽送入膨化機的擠壓腔內，在出料口由於瞬間的 壓力釋放，最終形成結構膨鬆、有一定形狀的顆粒成品。在膨化機生產過程中，調質工序和 調質器是膨化前的關鍵工序和設備，因飼料餵入量、蒸汽添加量以及水添加量的波動，將造 成調質後的飼料溫度和含水量的波動，從而造成飼料在膨化擠壓過程中溫度和壓力的波 動，影響飼料熟化效果和成品品質。當調質後飼料含水量過高時，將導致後續烘乾工藝能耗 增加以及成品含水率增加而易至成品黴變；當調質水份過低時，螺杆和螺套磨損增加，壽命 降低；當調質溫度不足時，將導致膨化腔壓力和溫度不夠，膨化主機能耗增加。為避免這一 現象，現有的膨化機需要膨化機操作工在調質器出口處經常觀測料溫和定期取樣，憑經驗 來調整加水量和加蒸汽量，不能保證調質後溫度和水份在設定範圍內，不能有效保證成品 品質，容易造成能耗增加和各種經濟損失。
發明內容本實用新型的目的就是要提供一種膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控 制裝置，當餵料器餵料量發生變化，以及調質後飼料溫度和水份偏離設定值時，能對該變化 作出快速反應，並自動調節蒸汽和水添加量，確保調質後飼料溫度和水份在設定範圍內。本實用新型的技術方案本實用新型的設計方案充分考慮了膨化機調質器生產時的各種不穩定因素，其優 點表現在以下幾個方面採用PLC控制技術，通過設定調質器出口處飼料溫度和水份含量 控制範圍，由稱重傳感器動態檢測餵料筒餵料速度，由溫度傳感器動態檢測調質器進、出口 飼料溫度，由微波水份在線檢測裝置依設定的時間間隔定期抽樣檢測餵料筒和調質器出料 口處飼料水份含量，並將餵料速度、水份和溫度參數實時傳給PLC，由PLC自動計算出蒸氣 和水份的實時添加量，並控制蒸汽比例調節閥和蒸汽流量儀自動檢測並調節蒸汽流量，控 制水泵變頻電機和水流量儀自動檢測並調節水添加量，從而實現調質器內水份和蒸氣的自 動添加，並將調質後飼料溫度和水份控制在設定範圍內，從而保證成品品質。[0006]稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀、蒸汽比 例調節閥、水泵和變頻電機等均為通用工業產品，便於採購及安裝，通用性能好，安全可靠。
圖1膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置原理框圖。圖2膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置軟體流程示意圖。
具體實施方式
如圖1，本實用新型包括PLC、觸控螢幕、稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢 測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀、蒸汽比例調節閥、水泵和變頻電機，所述的稱重傳感器安裝 在餵料筒上，在餵料筒出料口和調質器出料口各安裝一套溫度傳感器和微波水份在線檢測 取樣裝置；稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀的輸出 與PLC控制器連接，PLC控制器的數據處理模塊與水泵電機變頻控制器、蒸汽比例調節閥連 接。所述的PLC控制器的數據處理模塊還與報警裝置和急停保護裝置連接。一旦出現 事故，能及時報警和停機。所述的PLC控制器的數據輸入端還與調質器出料口溫度溫度設定和水份設定裝
置連接。所述的PLC控制器的輸出端與曲線顯示操作部分連接。可以顯示實時監控曲線、 歷史監控曲線、物料存取曲線等。如圖2，控制裝置工作開始首先須設定調質器出料口處飼料溫度和水份參數，並進 行參數採集。首先由溫度傳感器採集餵料筒內飼料溫度信號並將信號傳遞給PLC，由微波水 份在線檢測取樣裝置將採取到的餵料筒內飼料樣品送到微波水份在線檢測裝置進行水份 檢測，並將檢測結果傳遞給PLC即完成基礎數據的採集工作。在一個採樣周期內，首先由稱重傳感器採集餵料筒內飼料質量信號並將信號傳遞 給PLC，由溫度傳感器採集調質器出口處飼料溫度信號並將信號傳遞給PLC，由微波水份在 線檢測取樣裝置將採取到的調質器出口處飼料樣品送到微波水份在線檢測裝置進行水份 檢測，並將檢測結果傳遞給PLC即完成飼料參數的採集工作。在完成飼料參數採集後，由數據處理模塊對參數進行處理，首先由計算程序將採 集到的餵料筒內飼料質量信號依據減重法計算出餵料速度(kg/h)，該餵料速度作為在該採 樣周期內蒸汽和水份添加量的計算依據。在該餵料速度下，當飼料水份與溫度達到設定值 時，飼料溫度的增加是由蒸氣添加完成的，而水份的增加是則由蒸氣添加和水添加共同完 成的，二者存在著一定的關聯關係。將採集到的餵料筒出料口處的飼料溫度和水份參數與設定的調質器出口處的飼 料溫度和水份參數進行比較，並依關聯關係即可計算出在該餵料速度下需添加蒸汽流量和 需添加水流量。在參數計算完後，數據處理模塊輸出控制蒸汽添加和水添加，其中水添加時 由水流量計反饋水流量信號，由變頻控制器控制水泵電機轉速並自動調節水流量，蒸汽添 加時由蒸汽流量計反饋蒸汽流量信號，由蒸汽比例調節閥控制並自動調節蒸汽流量。在實 際生產過程中還需依據採集到的調質器出口處飼料溫度和水份含量參數對該計算參數進行調整，並依調整後的信號來修正水添加量和蒸氣流量。 當餵料筒餵料量發生變化，以及調質後飼料溫度和水份偏離設定值時，能對該變 化作出快速反應，並自動調節蒸汽和水添加量，確保調質後飼料溫度和水份在設定範圍內， 從而保證成 品品質。
權利要求一種膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置，包括PLC、觸控螢幕、稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀、蒸汽比例調節閥、水泵和變頻電機，其特徵在於稱重傳感器安裝在餵料筒上，在餵料筒出料口和調質器出料口各安裝一套溫度傳感器和微波水份在線檢測取樣裝置；稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀的輸出與PLC控制器連接，PLC控制器的數據處理模塊與水泵電機變頻控制器、蒸汽比例調節閥連接。
2.根據權利要求1所述的膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置，其特徵 在於PLC控制器的數據處理模塊與報警裝置和急停保護裝置連接。
3.根據權利要求1或2所述的膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置，其 特徵在於PLC控制器的數據輸入端與調質器出料口溫度溫度設定和水份設定裝置連接。
4.根據權利要求1或2所述的膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置，其 特徵在於PLC控制器的輸出端與曲線顯示操作部分連接。
專利摘要本實用新型提供一種膨化機調質器水份和溫度在線檢測和實時控制裝置。包括PLC、觸控螢幕、稱重傳感器、溫度傳感器、微波水份在線檢測裝置、蒸汽流量儀、水流量儀、蒸汽比例調節閥、水泵和變頻電機。通過設定調質器出口處飼料溫度和水份含量，在線檢測膨化機餵料器餵料速度、調質器進、出料口處飼料溫度和水份含量，由PLC控制動態調節調質器內水份添加量和蒸汽添加量，當餵料器餵料量發生變化，以及調質後飼料溫度和水份偏離設定值時，能對該變化作出快速反應，並自動調節蒸汽和水添加量，確保調質後飼料溫度和水份在設定範圍內，從而保證成品品質。與主機併網後，可實現開機後主機自動加載並可實現無人監控生產，因此可以極大地提高飼料廠的生產效率，降低人力成本。
文檔編號A23P1/14GK201709369SQ2010201507
公開日2011年1月19日 申請日期2010年4月6日 優先權日2010年4月6日
發明者姚傳奇, 曹銘暉, 朱加雲, 塗遠江, 王學, 程軍林 申請人:國營萬峰無線電廠