一种高塔造粒功能肥生产装置的制作方法

本技术涉及肥料生产的，尤其是涉及一种高塔造粒功能肥生产装置。

背景技术：

1、功能肥是功能性肥料的简称，是一种应用广泛的颗粒肥料，这种肥料可以是一种或多种肥料组分形成的肥料混合物，还可以是在肥料组分中进一步加入有机质、载体或其他添加组分形成的功能肥料产品，能够起到改良土壤、促进植物生长等作用。

2、高塔造粒是生产颗粒肥料的重要工艺之一，在造粒过程中，混合后的造粒料液经塔顶喷淋、造粒形成颗粒后，在重力作用下向塔底沉降，同时与由塔底向上流动的冷却气流进行逆向接触面，实现冷却固化。颗粒的实际沉降速度和停留时间并不是绝对恒定的，而是受到颗粒状态、物料负荷以及塔内气流分布等因素的共同影响，特别是在颗粒尚处于具有一定黏性的半流态或未完全固化状态时，如果塔内局部气流分布、物料浓度或者冷却条件发生异变，容易造成颗粒间接触、偏聚或者异常团聚，进而影响功能肥产品的颗粒均匀性和最终质量。

3、目前，对高塔造粒过程中塔内物料成型状态和输运状态的监测手段较为有限，常规方法多依赖塔底出料后的取样分析或经验判断，属于事后检测，难以及时发现和抑制塔内正在发生的异常团聚现象，导致肥料产品出现成批的质量问题。常规方法中也有采用如光学检测、γ射线或观察窗等在线检测手段，但由于塔体内部通常存在高温、高湿以及较高浓度的肥料粉尘和气固两相流的复杂生产环境，导致上述在线检测方式在实际连续生产条件下存在一定局限，例如采用光学检测的方式容易受到肥料颗粒、粉尘及水汽附着的影响，同时高浓度气固两相流会对光信号产生散射和衰减，显著增加了长期在线监测的维护需求。对于采用γ射线等射线穿透方式的检测方案，虽然能够在一定程度上降低高浓度物料对常规光学检测的遮挡影响，但其涉及放射源或者射线装置的安全管理、辐射防护以及相应的现场使用管理要求，在连续运行的肥料生产现场实施时具有较高的设备管理和使用要求。而对于观察窗或者人工目视的方式，塔内粉尘容易在视窗表面沉积而逐渐降低可视性，并且人工观察主要依赖操作者经验进行定性判断，难以连续输出可直接用于过程控制的定量输运状态参数。

4、因此，现有替代方案均难以兼顾造粒塔特殊工况下的可靠性、安全性和可量化性，亟需一种能够在不接触塔内运动物料的条件下实现连续、定量、可闭环的物料输运状态监测方案。

技术实现思路

1、为了解决常上述技术问题，本技术提供一种高塔造粒功能肥生产装置。

2、本技术提供一种高塔造粒功能肥生产装置，采用如下的技术方案：

3、一种高塔造粒功能肥生产装置，包括造粒塔体、用于向造粒塔体内通入冷却气流的供风组件、以及用于调节造粒塔体内部气流分布的气流调节组件，所述造粒塔体用于对由多种肥料组分与添加组分构成的肥料混合物进行造粒处理，还包括：

4、动态压力检测组件，设置于造粒塔体塔身中部，包括沿造粒塔体周向分布设置的多个动态压力检测单元，用于获取造粒塔体内部气固两相运动在不同周向位置产生的动态压力扰动信息；

5、声学检测组件，设置于造粒塔体底部收集区域，用于获取物料到达底部收集区域时产生的声学事件信息；

6、控制组件，分别与动态压力检测组件、声学检测组件和气流调节组件电连接，控制组件配置为：

7、根据动态压力扰动信息识别造粒塔体内中部区域的异常物料输运事件；

8、将异常物料输运事件与声学事件信息进行时间关联分析，确定物料由造粒塔体中部区域运动至底部收集区域的表观输运时间；

9、根据表征物料输运状态的表观输运时间以及多个动态压力检测单元之间的周向压力差异信息，控制气流调节组件调整造粒塔体内部气流分布。

10、可选的，控制组件配置为：

11、获取各所述动态压力检测单元采集的动态压力信号；

12、建立各检测位置对应的动态压力背景值；

13、根据所述动态压力信号与所述动态压力背景值之间的差值，获得去除环境压力变化影响的瞬态压力扰动信号；

14、并根据所述瞬态压力扰动信号提取异常压力事件。

15、可选的，控制组件进一步配置为：

16、对所述瞬态压力扰动信号进行事件特征提取，获得所述异常压力事件的发生时间、扰动幅值、持续时间以及事件能量参数；

17、并根据多个所述异常压力事件形成塔身中部异常输运事件序列。

18、可选的，控制组件还配置为：

19、获取所述声学检测组件采集的底部声学信号；

20、对所述底部声学信号进行事件识别，获得物料落料声学事件序列；

21、根据所述塔身中部异常输运事件序列与所述物料落料声学事件序列进行互相关分析，并以二者互相关峰值对应的时间延迟作为所述表观输运时间。

22、可选的，控制组件还配置为：

23、获取当前工况下正常生产状态的历史表观输运时间数据，建立动态输运时间基准；

24、将当前获得的所述表观输运时间与所述动态输运时间基准进行比较，确定当前物料输运异常程度。

25、可选的，控制组件还配置为：

26、分别获取多个所述动态压力检测单元对应的压力扰动特征参数；

27、根据不同周向位置对应的压力扰动特征参数之间的差异，确定异常物料输运状态在所述造粒塔体周向上的分布状态，以控制对应位置的所述气流调节组件执行调节动作。

28、可选的，气流调节组件包括多个独立控制的气流调节单元；

29、所述控制组件配置为根据所述表观输运时间与所述动态输运时间基准之间的比较结果，以及所述多个动态压力检测单元对应的周向压力扰动特征参数之间的差异，确定各气流调节单元的工作状态，并执行对应调节动作。

30、可选的，控制组件还配置为：

31、在所述气流调节组件执行调节动作后，重新获取所述动态压力扰动信息和所述声学事件信息；

32、根据重新获取的所述动态压力扰动信息和所述声学事件信息重新确定所述表观输运时间以及所述周向压力分布状态；

33、根据调节前后的物料输运状态变化结果，对气流调节组件的调节动作进行修正。

34、综上所述，本技术包括以下至少一种有益效果：

35、1.本技术采用设置于造粒塔体塔身中部的动态压力检测与设置于底部收集区域的声学检测相结合的非接触式检测架构，动态压力检测组件与声学检测组件协同工作，能够在完全不接触塔内物料的前提下获取中部异常输运事件和底部落料声学事件的时序关联信息，为闭环气流调节提供可量化的过程输入，相较于常规检测方式，本技术无需依赖塔内持续保持清洁的光学通道，能够降低肥料粉尘及水汽附着对检测结果造成的影响；无需配置放射源或者相应的射线防护检测体系，减少了现场检测系统的特殊安全管理要求；不依靠观察窗或人工目视等低效率、经验性且无法持续观测的方式，大大降低了高粉尘、高温、高湿工业环境对检测元件所造成的不利影响，从而实现对物料输运状态的长期可靠监测与自动调控；

36、2.本发明通过在高塔造粒装置的塔身中部设置周向分布式动态压力检测组件，并在塔底收集区域设置声学检测组件，其中动态压力检测组件用于实时监测塔内不同高度和方位的压力波动信号，并将压力波动信号构建塔体内中部异常压力事件序列，而声学检测组件用于捕捉颗粒碰撞、撞击及摩擦产生的声学特征信号，并将声学特征信号构建塔底声学事件序列，通过将中部异常压力事件序列与塔底声学事件序列进行互相关事件关联分析，以二者相关峰值对应的时间延迟作为表观输运时间，将复杂的气固两相运动状态转化为可量化的输运时间参数，通过动态输运时间基准和相对偏差计算，实现物料输运异常程度的量化评价，同时结合多个周向检测点压力扰动特征差异，识别异常输运状态在塔体周向上的分布，从而精准定位塔内异常团聚或偏聚发生的区域，为后续分区调控提供了精确输入，无需直接接触塔内物料，即可及时获取塔身中部的异常输运信息，克服了传统事后取样和经验判断的滞后性，提高了异常物料输运状态发现的及时性；

37、3.本发明根据表观输运时间异常程度和周向压力差异信息控制多个独立气流调节单元，能够针对异常区域调整局部气流作用强度，避免整体风量调节带来的均匀性损失，从而更有效地抑制颗粒偏聚和异常团聚，改善功能肥颗粒的固化均匀性和产品一致性，并在气流调节后重新获取动态压力扰动信息和声学事件信息，重新计算表观输运时间和周向压力分布，根据调节前后状态变化修正气流调节策略，使装置能够适应工况波动和异常状态变化，持续优化塔内输运状态，避免异常反复发生，大大提高了肥料的造粒效率。