[发明专利]气力输送烟丝速度柔性控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及气力输送技术领域，特别涉及一种气力输送烟丝速度柔性控制装置及控制方法。

背景技术

目前，气力输送及相关技术广泛应用于建材、化工、粮食、冶金、采矿、环保、轻工、能源等部门，在运输作业中，对各种份末状、颗粒状。纤维状、和叶片状的物料，如水泥，石灰，面粉、谷物、煤粉、炸药、化肥、化工原料、型砂、棉花、羊毛、烟丝、茶叶、炭黑、木屑等，越来越广泛地采用气力输送的方式。

在卷烟生产中，广泛采用气力输送烟丝。气力输送烟丝有投资省、布置灵活、可靠性高、便于维护管理的优点，但在气力输送中烟丝的造碎率高是气力输送方式的一大缺点。

一般在气力输送中影响烟丝造碎率的主要因素有4个：(1)烟丝的含水率；(2)烟丝气力输送的流态；(3)气力输送系统的结构；(4)气力输送系统压力及风量的稳定度。

目前，在卷烟生产过程中烟丝的含水率和气力输送系统的结构一般是固定的，这时烟丝气力输送的流态和气力输送系统压力及风量的稳定度就成为影响烟丝造碎率的最主要因素。烟丝气力输送的流态主要是以烟丝为固态，空气为气态的气固二相流。其流动状态随气流速度变化。当气流速度低到某一数值时，在水平管道中输送的绝大部分烟丝产生连续密相流动，这种流动状态是人们最希望得到的，在这种情况下，大部分烟丝在管道中在重力作用下沿水平管道的管底呈结团状滑动，主要靠空气的压力能输送；在水平管道断面的上部，少量烟丝为飞翔输送，其流动状态很不规则，主要依靠空气的速度能输送，在这种稳定低速的流动状态下，烟丝的造碎率相对于其它流动方式最小，但是过低的风速容易造成管道堵塞，而且要求气力输送系统管道压力高。当气流速度大于某一数值，烟丝在垂直管道中为悬浮流，而在水平管段中为飞翔流，其输送量大，需要的气量小，但烟丝的造碎率却很高。烟丝在管道中的流动状态很复杂，其流动方式很少是单纯的一种，一般至少是两种流动方式，有时甚至产生三种流动方式。为最大限度减少烟丝在气力输送过程中的造碎，就需要使在水平管道中输送的大部分烟丝产生连续稳定的密相流动，这样就必须控制烟丝的流动速度，使之既不会出现管道堵塞，又不会出现以飞翔流为主的烟丝流动状态。卷烟机送丝过程是间隙性、随机性的，有时还会临时停机，这样会导致烟丝气力输送系统中压力及风量波动，也会影响气力输送气流速度的稳定性，进而影响烟丝气力输送的流态。

目前，国内在卷烟生产中采用的烟丝气力输送系统都是通过检测气流速度来间接控制烟丝流动速度，气流速度一般是根据计算或测定出被输送物料的悬浮速度而确定，烟丝的悬浮速度为6～8m／s，但在目前尚无可靠的理论公式计算出最优输送气流速度，因此，输送气流速度只能依靠经验或实验数据确定，为了避免管道堵塞，有时输送气流速度甚至高达30m／s，在这样的工况下，烟丝的造碎率是很高的。且由于卷烟机送丝过程的间隙性、随机性和临时停机等原因，导致烟丝气力输送系统的压力及风量时刻处于变化中，使得常规的烟丝气力输送系统很难达到优化设计的二相流流态(集团流)，更无法稳定该流态。也就是说，即使得出合理的输送气流速度，也无法保证输送气流速度的稳定，更加不能保证烟丝流动速度的稳定。同时，由于卷烟机送丝过程是间隙性、随机性的，有时还会临时停机，导致烟丝气力输送系统中压力及风量波动,也会影响输送气流速度的稳定性。

因此，人们期望采用一种采用柔性启动，启动后直接测量烟丝在管道中流动速度，结合柔性控制方式，并且以此为依据调节输送气流速度来控制烟丝流动速度，以使水平管道中输送的大部分烟丝产生连续稳定的密相流动，使之既不会出现管道堵塞，又不会出现以飞翔流为主的烟丝流动状态；同时还可以消除因卷烟机送丝过程的间隙性、随机性和临时停机等导致的烟丝气力输送系统中的风量及压力波动,实用可靠、安装方便、成本低廉的气力输送烟丝速度柔性控制装置及控制方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种气力输送烟丝速度柔性控制装置及控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种气力输送烟丝速度柔性控制装置，它包括安装在卷烟机集丝箱上的除尘管端口和除尘管之间的速度调节气阀、第一气体整流器、第一计算机、气体流量计、压力传感器、空气歧管、补风调节气阀、第二气体整流器、第二计算机、空气滤清器、除尘管弯管、回风电控气阀及安装在卷烟机集丝箱上的烟丝输送管端口和烟丝输送管道之间的第一烟丝输送管弯管、第二烟丝输送管弯管、烟丝速度测量仪。

除尘管入口端连接速度调节气阀出口端，速度调节气阀入口端连接第一气体整流器出口端，第一计算机安装在第一气体整流器上，用于控制速度调节气阀。