一種紙面石膏板生產系統的製作方法

2023-05-04 02:33:01

專利名稱：一種紙面石膏板生產系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種石膏板的生產系統。
背景技術：
目前，在紙面石膏板乾燥處理中，已開始使用微波與熱風的方法。但是，由於紙面石膏板具有多種不同規格，而目前的紙面石膏板乾燥處理裝置不能根據不同紙面石膏板產品情況進行控制，導致薄的紙面石膏板過熱變形，而厚的紙面石膏板有乾燥不到位，嚴重影響乾燥工藝質量。有些廠家乾脆只使用該裝置乾燥一個品種的紙面石膏板，造成極大浪費。 另外，由於紙面石膏板產品在乾燥過程中，無法對乾燥強度進行調節，無法根據實際需要調節微波與熱風強度，造成能源極大浪費。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可根據不同紙面石膏板進行智能調節乾燥過程的紙面石膏板生產系統。為了解決上述問題，本發明提供的一種紙面石膏板生產系統，包括依次設置的原料準備段、擠壓成型段、板材切割段、乾燥段和成品檢驗入庫段，所述乾燥段進一步包括箱體，所述箱體數量為1個以上，並排順序設置，所述箱體內設置有用於乾燥紙面石膏板的微波管束，所述兩個箱體之間設置有微波抑制器；熱風裝置，所述熱風裝置設置在所述箱體內，向紙面石膏板吹送熱風；排溼裝置，所述排溼裝置設置在所述箱體之間頂部，抽吸溼熱空氣；熱循環裝置，所述熱循環裝置分別通過管道連接所述熱風裝置、排溼裝置及微波管束，所述熱循環裝置接收所述排溼裝置輸送來的溼熱空氣，進行氣水分離，並將熱氣輸送到熱風裝置，將冷卻水輸送到微波管束；傳送裝置，所述傳送裝置相互連接地設置在所有箱體中，將紙面石膏板在所有箱體中進行傳送；控制模塊，所述控制模塊包括設置單元、採集單元與調節單元，所述設置單元根據要乾燥的紙面石膏板具體情況進行設置並發送到所述調節單元，所述採集單元採集箱體中紙面石膏板的溼度及溫度參數並發送到所述調節單元，所述調節單元根據所述設置單元及採集單元發送來的信息參數進行判斷後向所述微波管束及熱風裝置發送調節指令，控制所述微波管束及熱風裝置進行動作。進一步，所述採集單元包括設置在所述箱體內靠近所述傳送裝置的溼度傳感器與溫度傳感器。進一步，所述調節單元包括讀入子單元，所述讀入子單元用於讀取所述設置單元及採集單元發送來的信息參數，並根據參數性質分別發送到所述計算子單元及指令子單元；調用子單元，所述調用子單元包括專家系統；
計算子單元，所述計算子單元接收所述讀入子單元發送來的參數信息，並調用所述調用子單元相關參數，進行對比計算，將計算結果發送到所述指令子單元；指令子單元，所述指令子單元接收所述讀入子單元及計算子單元發送來的參數信息，並作出判斷，向所述微波管束及熱風裝置發送控制指令，控制所述微波管束及熱風裝置動作。進一步，所述調節單元還包括對比子單元，所述對比子單元接收所述讀入子單元發送來的數據，與存儲子單元中數據進行對比，在所述存儲子單元中存在該數據時，向所述存儲子單元發送調用指令，在所述存儲子單元中不存在該數據時，將該數據分別發送到所述計算子單元與存儲子單元；存儲子單元，所述存儲子單元接收所述對比子單元發送來的數據，並以所述數據為序列標記存儲所述計算子單元發送來的相應計算結果，所述存儲子單元接收所述對比子單元發送來的調用指令，並根據該指令調用相應計算結果，將該計算結果發送到所述指令子單元。進一步，所述設置單元包括便於輸入操作的可視輸入子單元。進一步，所述設置單元還包括狀態顯示子單元，所述狀態顯示子單元接收所述可視輸入子單元發送來的設置信息、所述採集單元發送來的數據及所述指令子單元發送來的輸出指令進行顯示，並發送到所述報警子單元；報警子單元，所述報警子單元對所述狀態顯示子單元發送來的信息進行判斷，判斷該信息為異常情況時進行報警。本發明具有如下優點1、本發明採用控制模塊，可對紙面石膏板的溼度及溫度變化情況進行實時檢測， 並根據檢測到的數據進行調節微波管束功率與熱風裝置強度，節約能源、提高效率並極大提高了紙面石膏板的質量。2、本發明中的控制模塊簡單、可靠，採用設置單元與調用子單元，可根據不同個體進行不同乾燥強度的調節控制，實現個性化乾燥，實現自動檢測並自動控制，可靠性很高。3、本發明還可根據設置單元人工輸入指令，控制微波管束與熱風裝置分別單獨動作，可在其中一種乾燥裝置發生故障進行維修時不耽誤生產，從而極大提高了生產效率。4、本發明採用專家系統，並設置乾燥速度及功率變化方法，使得本發明可最大限度節約能源，優化紙面石膏板乾燥質量，另外採用存儲子單元，可減少控制模塊的計算，提高運行速度。


下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明圖1示出了本發明一種智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統結構示意圖；圖2示出了本發明一種智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統控制原理示意圖；圖3示出了本發明一種智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統微波管束乾燥係數調用狀態示意圖；圖4示出了本發明一種智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統熱風裝置乾燥係數調用狀態示意圖；圖5示出了本發明一種智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統微波管束乾燥速度優化示意圖。
具體實施例方式本發明的工作原理紙面石膏板是多孔性的，所含的水分有化學結合水、吸附水和自由水。其中化學結合水又稱為結晶水，吸附水和自由水又稱為物理水，紙面石膏板乾燥就是排除自由水和吸附水的過程。循環熱空氣與石膏板材之間主要採用對流換熱的形式，使板材升溫，蒸發出多餘的水分；微波是一種電磁波，可產生高頻電磁場。在電磁場作用下，極性分子(水分子)從原來的隨機分布狀態轉向依照電場的極性排列取向，在高頻電磁場作用下造成分子的運動和相互摩擦從而產生能量使石膏板迅速升溫，達到乾燥的目的，兩者乾燥方式形成優勢互補，縮短乾燥時間，蒸發出的水分通過循環熱風排出，提高幹燥質量。本發明包括依次設置的原料準備段、擠壓成型段、板材切割段、乾燥段和成品檢驗入庫段，其中，原料準備段、擠壓成型段、板材切割段和成品檢驗入庫段採用現有的結構，乾燥段如圖1、圖2所示，具體包括箱體1、熱風裝置2、排溼裝置3、熱循環裝置4、傳送裝置5 及控制模塊6。箱體1數量為1個以上，並排順序設置。箱體1內頂端設有均布微波管束11，微波管束11由內部磁控裝置控制，在使用過程中，通過循環冷卻水冷卻磁控裝置以增加其使用壽命。箱體1四周採用鋁和銅作為乾燥窯的壁材料。箱體1進口和出口以及各個箱體1連接處均設置有微波抑制器12。熱風裝置2設置在箱體1的兩側，包括風機、除塵器、換熱器。工作時高爐煙氣經過除塵和換熱器通過風機吹入箱體1對紙面石膏板7進行乾燥。排溼裝置3設置在箱體1之間頂部，與熱循環裝置4的管道相連，抽吸溼熱空氣。 排溼裝置3排出的高溫蒸汽一部分排到空氣中，一部分進入熱循環裝置4，利用餘熱乾燥紙面石膏板7，循環利用。熱循環裝置4分別通過管道連接熱風裝置2、排溼裝置3及微波管束11，熱循環裝置4接收排溼裝置3輸送來的溼熱空氣，進行氣水分離，並將熱氣輸送到熱風裝置2，將冷卻水輸送到微波管束11。傳送裝置5多層平行設置在所有箱體1中部，每層傳送裝置5相互連接。傳送裝置5將紙面石膏板7在所有箱體1中進行傳送，實現連續化生產。控制模塊6包括設置單元61、採集單元62與調節單元63，設置單元61根據要乾燥的紙面石膏板7具體情況進行設置並發送到調節單元63，採集單元62採集箱體1中紙面石膏板7的溼度及溫度參數並發送到調節單元63，調節單元63根據設置單元61及採集單元62發送來的信息參數進行判斷後向微波管束11及熱風裝置2發送調節指令，控制微波管束11及熱風裝置2進行動作。本發明採用控制模塊6，可對紙面石膏板7的溼度及溫度變化情況進行實時檢測， 並根據檢測到的數據進行調節微波管束11功率與熱風裝置2強度，節約能源、提高效率並極大提高了紙面石膏板7的質量。採集單元62包括設置在箱體1內靠近傳送裝置5的溼度傳感器621與溫度傳感器622。該溼度傳感器621與溫度傳感器622數量為多個，間隔分布，用於實時檢測在傳送裝置5上傳輸的紙面石膏板7的狀態。調節單元63包括讀入子單元631、調用子單元632、計算子單元633及指令子單元 634。其中讀入子單元631用於讀取設置單元61及採集單元62發送來的信息參數，並根據參數性質分別發送到計算子單元633及指令子單元634。調用子單元632包括專家系統，根據不同紙面石膏板7產品的具體情況及乾燥過程中參數變化預先輸入不同設定，以便隨時調用。計算子單元633接收讀入子單元631發送來的參數信息，並調用該調用子單元633 相關參數，進行對比計算，將計算結果發送到指令子單元634。指令子單元634接收讀入子單元631及計算子單元633發送來的參數信息，並作出判斷，向微波管束11及熱風裝置2發送控制指令，控制微波管束11及熱風裝置2動作。如圖3、圖4所示，專家系統中根據不同溫度、溼度狀態設置不同微波管束乾燥係數及熱風裝置乾燥係數。計算子單元633根據採集單元62發送來的不同溫度、溼度調用對應的微波管束乾燥係數及熱風裝置乾燥係數。另外，專家系統中還包括優化後的紙面石膏板7乾燥速度變化情況，如圖5所示。計算子單元633根據不同乾燥時間(即乾燥進程) 調用不同的乾燥速度。微波管束乾燥係數、微波管束11功率、熱風裝置乾燥係數、熱風裝置 2功率及乾燥速度應滿足下面公式Kff+JP = V其中K 微波管束乾燥係數；W 微波管束功率；J 熱風裝置乾燥係數；P 熱風裝置功率；V:乾燥速度。另外，還應滿足微波管束11功率與熱風裝置2功率之和最小，從而同時達到優化紙面石膏板7乾燥質量與節約能源的兩種目的。為了降低微波管束11與熱風裝置2功率調節頻率，需根據紙面石膏板7質量要求情況適當調整調節單元63的調節頻率，以將對微波管束11與熱風裝置2的影響降低到最另外，調節單元63還包括對比子單元635與存儲子單元636。其中對比子單元635接收讀入子單元631發送來的數據，與存儲子單元636中數據進行對比，在存儲子單元636中存在該數據時，向存儲子單元636發送調用指令，在存儲子單元636中不存在該數據時，將該數據分別發送到計算子單元633與存儲子單元636。存儲子單元636接收對比子單元635發送來的數據，並以該數據為序列標記存儲計算子單元633發送來的相應計算結果，存儲子單元636接收對比子單元635發送來的調用指令，並根據該指令調用相應計算結果，將該計算結果發送到指令子單元634。存儲子單元635增加記憶功能，避免同樣產品進行重複計算，降低了計算子單元 633的工作強度，減少計算頻率，從而提高了控制模塊控制速度，並提高控制模塊使用可靠性。
本發明中，設置單元61包括便於輸入操作的可視輸入子單元611。採用該可視輸入子單元611便於人機互動及可視化操作。設置單元61還包括狀態顯示子單元612及報警子單元613。其中狀態顯示子單元612接收可視輸入子單元611發送來的設置信息、採集單元發送來的數據及指令子單元634發送來的輸出指令進行顯示，並發送到報警子單元613。可使用液晶顯示器進行顯示，該狀態顯示子單元612可方便操作者監測紙面石膏板7的乾燥狀態。報警子單元613對狀態顯示子單元612發送來的信息進行判斷，判斷該信息為異常情況時進行報警。報警子單元613內包括有異常狀態判斷功能，可通過聲音進行報警，以對異常狀態進行實時監測，並可對紙面石膏板7乾燥異常進行及時糾正。本發明中的控制模塊6簡單、可靠，採用設置單元61與調用子單元632，可根據不同個體進行不同乾燥強度的調節控制，實現個性化乾燥，實現自動檢測並自動控制，可靠性很1 。本發明在對紙面石膏板7進行乾燥時，首先將預加工紙面石膏板板7的厚度信息通過可視輸入子單元611輸入控制模塊6，控制模塊6能自動調出該板材厚度(9. 5毫米、12 毫米、15毫米、18毫米、21毫米和25毫米)條件下的乾燥工藝曲線及控制參數進行乾燥處理。然後，在乾燥過程中，全程監測溫度傳感器622測得的箱體1內不同位置段紙面石膏板 7表面溫度以及溼度傳感器621測得箱體1內的溼度情況，自動調節微波管束11功率及風機轉數，進而實現了對紙面石膏板7的智能幹燥。本發明能夠實現微波階梯式間歇乾燥，根據紙面石膏板7含水率的遞減方向，控制模塊6分配微波功率分別為10 2 1以適應紙面石膏板7含水率變化，並且微波採用間歇式控制。本發明能夠實現微波控制與熱風裝置2聯動。在紙面石膏板7質量要求一般時的具體實施例為紙面石膏板7含水率大於10%時，以微波乾燥為主採用間歇式控制25min/ h，熱風乾燥為輔，控制模塊6通過溼度傳感器621信息反饋，調整進風量和風機轉數；紙面石膏板7含水率小於10%採用間歇式微波控制5min/h，控制模塊6通過溫度傳感器622信息反饋，分配熱風循環餘熱量，利用餘熱進行乾燥。本發明還可根據設置單元61人工輸入指令，控制微波管束11與熱風裝置2分別單獨動作，可在其中一種乾燥裝置發生故障進行維修時不耽誤生產，從而極大提高了生產效率，不影響連續化生產。綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍， 因此，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種紙面石膏板生產系統，包括依次設置的原料準備段、擠壓成型段、板材切割段、 乾燥段和成品檢驗入庫段，其特徵在於，所述乾燥段進一步包括箱體(1)，所述箱體(1)數量為1個以上，並排順序設置，所述箱體(1)內設置有用於乾燥紙面石膏板(7)的微波管束(11)，所述兩個箱體(1)之間設置有微波抑制器(12)；熱風裝置O)，所述熱風裝置( 設置在所述箱體(1)內，向紙面石膏板(7)吹送熱風；排溼裝置(3)，所述排溼裝置C3)設置在所述箱體(1)之間頂部，抽吸溼熱空氣；熱循環裝置G)，所述熱循環裝置(4)分別通過管道連接所述熱風裝置O)、排溼裝置 (3)及微波管束(11)，所述熱循環裝置(4)接收所述排溼裝置C3)輸送來的溼熱空氣，進行氣水分離，並將熱氣輸送到熱風裝置O)，將冷卻水輸送到微波管束(11)；傳送裝置(5)，所述傳送裝置( 相互連接地設置在所有箱體(1)中，將紙面石膏板 (7)在所有箱體(1)中進行傳送；控制模塊(6)，所述控制模塊(6)包括設置單元(61)、採集單元(6 與調節單元(63)， 所述設置單元(61)根據要乾燥的紙面石膏板(7)具體情況進行設置並發送到所述調節單元(63)，所述採集單元(6 採集箱體(1)中紙面石膏板(7)的溼度及溫度參數並發送到所述調節單元(63)，所述調節單元(6 根據所述設置單元(61)及採集單元(6 發送來的信息參數進行判斷後向所述微波管束(11)及熱風裝置( 發送調節指令，控制所述微波管束 (11)及熱風裝置(2)進行動作。
2.如權利要求1所述的系統，其特徵在於所述採集單元(62)包括設置在所述箱體 (1)內靠近所述傳送裝置(5)的溼度傳感器(621)與溫度傳感器(622)。
3.如權利要求2所述的系統，其特徵在於所述調節單元(63)包括讀入子單元(631)，所述讀入子單元(631)用於讀取所述設置單元(61)及採集單元(6 發送來的信息參數，並根據參數性質分別發送到計算子單元(63 及指令子單元 (634)；調用子單元(632)，所述調用子單元(63 包括專家系統；計算子單元(633)，所述計算子單元(63 接收所述讀入子單元(631)發送來的參數信息，並調用所述調用子單元(63 相關參數，進行對比計算，將計算結果發送到所述指令子單元(634)；指令子單元(634)，所述指令子單元(634)接收所述讀入子單元(631)及計算子單元 (633)發送來的參數信息，並作出判斷，向所述微波管束(11)及熱風裝置(2)發送控制指令，控制所述微波管束(11)及熱風裝置( 動作。
4.如權利要求3所述的系統，其特徵在於所述調節單元(63)還包括對比子單元(635)，所述對比子單元(63 接收所述讀入子單元(631)發送來的數據， 與存儲子單元(636)中數據進行對比，在所述存儲子單元(636)中存在該數據時，向所述存儲子單元(636)發送調用指令，在所述存儲子單元(636)中不存在該數據時，將該數據分別發送到所述計算子單元(633)與存儲子單元(636)；存儲子單元(636)，所述存儲子單元(636)接收所述對比子單元(63 發送來的數據， 並以所述數據為序列標記存儲所述計算子單元(63 發送來的相應計算結果，所述存儲子單元(636)接收所述對比子單元(63 發送來的調用指令，並根據該指令調用相應計算結果，將該計算結果發送到所述指令子單元(634)。
5.如權利要求4所述的智能熱風微波紙面石膏板乾燥系統，其特徵在於所述設置單元(61)包括便於輸入操作的可視輸入子單元(611)。
6.如權利要求5所述的系統，其特徵在於所述設置單元(61)還包括狀態顯示子單元(612)，所述狀態顯示子單元(61 接收所述可視輸入子單元(611)發送來的設置信息、所述採集單元發送來的數據及所述指令子單元(634)發送來的輸出指令進行顯示，並發送到所述報警子單元(613)；報警子單元(613)，所述報警子單元(61 對所述狀態顯示子單元(61 發送來的信息進行判斷，判斷該信息為異常情況時進行報警。
全文摘要
本發明公開了一種紙面石膏板生產系統，包括依次設置的原料準備段、擠壓成型段、板材切割段、乾燥段和成品檢驗入庫段，所述乾燥段進一步包括1個以上箱體並排順序設置，箱體內設置有微波管束，之間設置有微波抑制器；熱風裝置設置在箱體內，向紙面石膏板吹送熱風；排溼裝置設置在箱體之間頂部，抽吸溼熱空氣；熱循環裝置連接熱風裝置、排溼裝置及微波管束，進行熱循環；傳送裝置相互連接地設置在所有箱體中，傳送紙面石膏板；控制模塊包括設置單元、採集單元與調節單元。本發明可對石膏板的溼度及溫度變化情況進行實時檢測，並根據檢測到的數據進行調節微波管束功率與熱風裝置強度。
文檔編號B28B15/00GK102371621SQ20101025428
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月16日 優先權日2010年8月16日
發明者馮菊蓮, 周建中, 張乃嶺, 張羽飛, 王兵, 王鵬起, 白宏成, 譚丹君 申請人:北新集團建材股份有限公司