專利名稱：氣力輸送系統(tǒng)自動排堵方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用壓縮空氣輸送物料發(fā)生堵料后的一種自動排堵方法及裝置。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)場所，需要將固體粉狀或細顆粒物料利用壓縮空氣進行吹送，這樣的系統(tǒng)一般由壓力容器、管道、相應(yīng)的閥門、和PLC(可編程序邏輯控制器)控制系統(tǒng)組成。在物料輸送過程中，由于壓縮空氣壓力波動，或物料潮濕結(jié)塊、物料中含有雜質(zhì)等原因，時常會發(fā)生物料在管道某部分堆積，形成一段栓塞導(dǎo)致輸送管堵料。
系統(tǒng)發(fā)生堵料后，一般的排堵方法是暫時關(guān)閉出料閥和噴吹閥，讓助吹閥一直向管道內(nèi)加壓，同時由人工沿管道巡查，敲打管道外壁，以震松栓塞物料。在某些栓塞不嚴重的情況下，經(jīng)過一段時間的敲打和助吹加壓，栓塞的物料將會緩慢松動疏通。但栓塞嚴重時，助吹加壓只會將管道內(nèi)的物料全部吹到栓塞段，使栓塞段越來越長、越塞越緊，最后只能將產(chǎn)生栓塞堵料的管道拆開卸下，人工清理后重新安裝好，才能繼續(xù)送料。這種常規(guī)的排堵方法有以下多種不足和缺點①不能排除所有的堵料故障。助吹閥一直向管道加壓，使栓塞段物料一直受到正向壓力，對于栓塞嚴重的物料將會越塞越緊，使堵塞更加嚴重，最后只能人工拆卸管道。
②敲打管道的操作很不規(guī)范。在排堵過程中，經(jīng)常需要工人用榔頭等硬物沿管道不斷地敲打，以震松栓塞物料。這樣的敲打?qū)艿赖膿p傷非常大，極易使管道變形、開裂，在正常生產(chǎn)中這種行為是應(yīng)該被禁止的。
③增加人身事故安全隱患。輸送管道有很多部分是安裝在地下或高空，嚴重堵料時，工人敲打或拆卸管道的地點都很危險，無形中增加了一些人身安全方面的事故隱患。
④故障排除時間長，影響正常生產(chǎn)。經(jīng)過在多個生產(chǎn)場所的多次實際使用，發(fā)現(xiàn)排堵時間相當長，如果需要拆卸管道，那么排除故障的時間將會更長，甚至導(dǎo)致下一生產(chǎn)工序發(fā)生原料斷缺的情況。
⑤必須由人工干預(yù)進行排堵，無法實現(xiàn)自動化。堵料發(fā)生后，由PLC或計算機控制的自動送料過程將中斷，由人工手動操作排堵，待管道由維修人員確認完全疏通后，才能轉(zhuǎn)回自動狀態(tài)繼續(xù)生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣力輸送系統(tǒng)自動排堵方法及裝置，該方法及裝置利用PLC控制系統(tǒng)的程序?qū)ξ锪陷斔拖到y(tǒng)的有關(guān)執(zhí)行元件進行控制，能夠自動檢測堵料和排除堵料，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的在氣力輸送物料過程中，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的輸送管道的壓力情況來判斷輸送管道是否發(fā)生堵料；當輸送管道內(nèi)壓在較長時間段持續(xù)升高并趨近于系統(tǒng)前端的壓縮空氣壓力時，可以判定輸送管已發(fā)生堵料故障；這時，PLC系統(tǒng)控制出料閥和噴吹閥關(guān)閉，停止向管道送料并將壓力容器和輸送管道隔離；稍延時待容器剩余物料沉降后，打開排氣閥將容器卸壓，當壓力容器內(nèi)壓力基本趨于零時，關(guān)閉排氣閥；在上述過程中，助吹閥一直打開向管道內(nèi)充氣加壓，直到排氣閥完成壓力容器的卸壓關(guān)閉后、助吹閥亦關(guān)閉；此時，輸送管道的壓力高、容器內(nèi)的壓力低，迅速打開出料閥，管道將向容器卸壓，管道內(nèi)栓塞段的物料會猛地向容器方向涌動一次，堵塞情況得到緩解；當容器和管道的壓力基本相等后，關(guān)上出料閥，打開助吹閥再次向管道充氣加壓，同時打開排氣閥使容器卸壓；如此重復(fù)操作，少則一、二次，多則四、五次，管道栓塞段的物料將不斷松動以至完全松動，當助吹閥再次打開時，管道壓力不再持續(xù)升高，而是低于壓縮空氣進口壓力并緩慢下降，這時可判定管道堵塞已被疏通，PLC系統(tǒng)即重新回到正常送料的過程控制進行工作。
本發(fā)明是這樣構(gòu)成的它包括壓力容器(9)，進料閥(2)，在壓力容器(9)的頂部有進料閥(2)，進料閥(2)與進料口(1)連接，壓力容器(9)的頂部還有排氣管道(7)，排氣管道(7)與排氣閥(8)連接，壓縮空氣進口(5)與壓縮空氣管道(4)和壓縮空氣管道(6)連接，壓縮空氣管道(4)中連接有噴吹閥(3)，壓縮空氣管道(6)中連接有助吹閥(12)，壓縮空氣管道(4)在壓力容器(9)的上部與其連接，壓縮空氣管道(6)在出料閥(11)附近與輸送管道(14)連接，壓力容器(9)的下部有出料口(10)，出料口(10)與出料閥(11)連接，出料閥(11)與輸送管道(14)連接，輸送管道(14)與生產(chǎn)用物料倉(13)連接，PLC控制系統(tǒng)(16)通過導(dǎo)線及傳感元件(15)與排氣閥(7)、進料閥(2)、噴吹閥(3)、出料閥(11)、助吹閥(12)和壓縮空氣進口(5)、輸送管道(14)分別進行電氣連接。
電解鋁工業(yè)中的氧化鋁貯運濃相輸送系統(tǒng)，即是上述的利用壓縮空氣輸送物料的一個生產(chǎn)系統(tǒng)。在采用本發(fā)明以前，氧化鋁貯運濃相輸送系統(tǒng)最難解決的問題就是管道堵料故障，堵料故障發(fā)生頻繁，排除困難，浪費大量人力物力，影響生產(chǎn)。采用本發(fā)明后，氧化鋁貯運濃相輸送系統(tǒng)發(fā)生堵塞時，PLC控制系統(tǒng)及時自動進入排堵流程，堵塞疏通后又自動回到正常生產(chǎn)過程，排堵效果好。
本發(fā)明的有益效果是能夠自動進行堵料判斷和排堵操作，反應(yīng)迅速，排堵時間短，大大提高生產(chǎn)效率，避免了人工的不規(guī)范操作，提高了設(shè)備和人身安全的可靠性。
圖1為本發(fā)明的構(gòu)成示意圖；圖1中，1.進料口，2.進料閥，3.噴吹閥，4.壓縮空氣管道，5.壓縮空氣進口，6.壓縮空氣管道，7.排氣管道，8.排氣閥，9.壓力容器，10.出料口，11.出料閥，12.助吹閥，13.生產(chǎn)用物料倉，14.輸送管道，15.導(dǎo)線及傳感元件，16.PLC控制系統(tǒng)。
圖2為本發(fā)明的PLC控制程序的控制功能原理流程圖。
具體實施例方式
具體實施例方式根據(jù)輸送的產(chǎn)量設(shè)計壓力容器的容積和管道的規(guī)格，選取和確定壓縮空氣和各種閥以及其它元器件的參數(shù)，將壓力容器9與進料閥2連接，進料閥2與進料口1連接，將排氣管道7與壓力容器9連接，在排氣管道7中接入排氣閥8，在壓縮空氣進口5處連接壓縮空氣管道4和壓縮空氣管道6，在壓縮空氣管道4中連接噴吹閥3，壓縮空氣管道6中連接助吹閥12，壓縮空氣管道4在壓力容器9的上部與其連接，壓力容器9的下部有出料口10，出料口10與出料閥11連接，出料閥11與輸送管道14連接，輸送管道14與生產(chǎn)用物料倉13連接，壓縮空氣管道6在出料閥11附近與輸送管道14連接，PLC控制系統(tǒng)16通過導(dǎo)線及傳感元件15與排氣閥7、進料閥2、噴吹閥3、出料閥11、助吹閥12和壓縮空氣進口5、輸送管道14分別進行電氣連接。
工作時，固體粉狀或細顆粒物料由進料口1進入壓力容器9。壓縮空氣通過壓縮空氣進口5進入空氣管道4和壓縮空氣管道6，再進入壓力容器9和輸送管道14。在進料過程中，進料閥2和排氣閥8打開，其它閥門均關(guān)閉。排氣閥8起的作用是將壓力容器9內(nèi)的多余氣體排放到容器外，使容器內(nèi)外的氣壓保持一致。進料結(jié)束后，關(guān)閉進料閥2和排氣閥8，依次打開出料閥11、噴吹閥3、助吹閥12，壓力容器9內(nèi)的物料由壓縮空氣混合后產(chǎn)生壓力差，從容器內(nèi)涌進輸送管道14并沿輸送管道14向生產(chǎn)用物料倉13輸送。發(fā)生堵料故障后，PLC控制系統(tǒng)16能自動檢測到輸送管道14的壓力變化以判斷堵料故障的發(fā)生，啟動排堵程序，即控制出料閥11和噴吹閥3關(guān)閉，停止向輸送管道14送料，將壓力容器9和輸送管道14隔離；稍延時待壓力容器9內(nèi)剩余物料沉降后，打開排氣閥7將壓力容器9卸壓，當壓力容器9內(nèi)壓力基本趨于零時，關(guān)閉排氣閥7；在上述過程中，助吹閥12一直打開向輸送管道14內(nèi)充氣加壓，直到排氣閥7完成壓力容器9的卸壓關(guān)閉后、助吹閥12亦關(guān)閉；此時，輸送管道14內(nèi)的壓力高、容器內(nèi)的壓力低，迅速打開出料閥11，輸送管道14將向壓力容器9卸壓，輸送管道14內(nèi)栓塞段的物料會猛地向壓力容器9的方向涌動一次，堵塞情況得到緩解；當壓力容器9和輸送管道14內(nèi)的壓力基本相等后，關(guān)上出料閥11，打開助吹閥12再次向輸送管道14充氣加壓，同時打開排氣閥7將容器卸壓；如此重復(fù)操作，少則一、二次，多則四、五次，輸送管道14栓塞段的物料將不斷松動以至完全松動，當助吹閥12再次打開時，輸送管道14內(nèi)壓力不再持續(xù)升高，而是低于壓縮空氣進口5處的壓力并緩慢下降，這時可判定堵塞已被疏通，PLC控制系統(tǒng)16重新回到正常送料的過程進行工作。
權(quán)利要求
1.一種氣力輸送系統(tǒng)自動排堵方法，其特征是在氣力輸送物料過程中，PLC控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的輸送管道的壓力情況來判斷輸送管道是否發(fā)生堵料；當輸送管道內(nèi)壓在較長時間段持續(xù)升高并趨近于系統(tǒng)前端的壓縮空氣壓力時，可以判定輸送管已發(fā)生堵料故障；這時，PLC系統(tǒng)控制出料閥和噴吹閥關(guān)閉，停止向管道送料并將壓力容器和輸送管道隔離；待容器剩余物料沉降后，打開排氣閥使容器卸壓，當壓力容器內(nèi)壓力基本趨于零時，關(guān)閉排氣閥；在上述過程中，助吹閥一直打開向管道內(nèi)充氣加壓，直到排氣閥完成壓力容器的卸壓關(guān)閉后、助吹閥亦關(guān)閉；此時，迅速打開出料閥，管道內(nèi)栓塞段的物料會猛地向容器方向涌動一次，堵塞情況得到緩解；當容器和管道的壓力基本相等后，關(guān)上出料閥，打開助吹閥再次向管道充氣加壓，同時打開排氣閥使容器卸壓；如此重復(fù)操作，當助吹閥再次打開時，管道壓力不再持續(xù)升高，而是低于壓縮空氣進口壓力并緩慢下降，這時可判定管道堵塞已被疏通，PLC系統(tǒng)即重新回到正常送料的過程控制進行工作。
2.一種如權(quán)利要求1所述的氣力輸送系統(tǒng)自動排堵方法的裝置，它包括壓力容器(9)，進料閥(2)，其特征是在壓力容器(9)的頂部有進料閥(2)，進料閥(2)與進料口(1)連接，壓力容器(9)的頂部還有排氣管道(7)，排氣管道(7)與排氣閥(8)連接，壓縮空氣進口(5)與壓縮空氣管道(4)和壓縮空氣管道(6)連接，壓縮空氣管道(4)中連接有噴吹閥(3)，壓縮空氣管道(6)中連接有助吹閥(12)，壓縮空氣管道(4)在壓力容器(9)的上部與其連接，壓縮空氣管道(6)在出料閥(11)附近與輸送管道(14)連接，壓力容器(9)的下部有出料口(10)，出料口(10)與出料閥(11)連接，出料閥(11)與輸送管道(14)連接，輸送管道(14)與生產(chǎn)用物料倉(13)連接，PLC控制系統(tǒng)(16)通過導(dǎo)線及傳感元件(15)與排氣閥(7)、進料閥(2)、噴吹閥(3)、出料閥(11)、助吹閥(12)和壓縮空氣進口(5)、輸送管道(14)分別進行電氣連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣力輸送系統(tǒng)自動排堵的方法及裝置。它包括壓力容器，PLC控制系統(tǒng)以及各種閥、管道和導(dǎo)線及傳感元件。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的輸送管道的壓力變化來判斷輸送管道是否發(fā)生堵料；并通過PLC控制系統(tǒng)的控制反復(fù)向輸送管道充氣加壓、向壓力容器卸壓，使管道栓塞段的物料不斷松動以至完全松動，即實現(xiàn)管道堵塞的自動化疏通。本發(fā)明能夠自動進行堵料判斷和排堵操作，反應(yīng)迅速，排堵時間短，大大提高生產(chǎn)效率，避免了人工疏堵的不規(guī)范操作，提高了設(shè)備和人身安全的可靠性。本發(fā)明能夠廣泛應(yīng)用于氣力輸送系統(tǒng)。
文檔編號B65G53/66GK1865102SQ200510200280
公開日2006年11月22日 申請日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者祁曉牧 申請人:貴陽鋁鎂設(shè)計研究院