一种石膏板生产线粉料陈化系统及控制方法与流程

1.本发明涉及石膏板技术领域，具体涉及一种石膏板生产线粉料陈化系统及控制方法。


背景技术：

2.石膏板粉料系统是石膏板生产线的原料制备系统，粉料经过炒制之后温度在150℃左右，粉料温度较高且料性不稳定，影响石膏水化反应，石膏需水量较大，因此需要对石膏板粉料进行冷却陈化工作。
3.目前对石膏板干料的冷却方式大多利用换热方式进行降温处理，降温速度较快，但是其存在的缺陷为：
4.(1)换热管道较长，且尺寸小，换热管道内部的空气流动速度小，导致空气温度不均匀，对石膏板粉料的降温温度不均匀，难以准确确定石膏板粉料的真实温度；
5.(2)由于石膏板粉料的温度不均匀，因此石膏板粉料的真实温度的判断方式精确度差，导致石膏板粉料的冷却温度不稳定，影响石膏板生产线的正常生产工作。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种石膏板生产线粉料陈化系统及控制方法，以解决现有技术中对石膏板粉料的降温温度不均匀，难以准确确定石膏板粉料的真实温度，进而石膏板粉料的真实温度的判断方式精确度差，导致石膏板粉料的冷却温度不稳定，影响石膏板生产线的正常生产工作的技术问题。
7.为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：
8.一种石膏板生产线粉料陈化系统，包括：
9.粉料陈化冷却单元，用于储纳石膏板粉料且通过冷却机构对石膏板粉料进行均匀化降温作业；
10.冷却温度监控单元，用于监控粉料冷却前后的温度，以及所述冷却机构对石膏板粉料降温前后的温度；
11.数据处理单元，分别与所述冷却温度监控单元、冷却机构以及粉料陈化冷却单元进行通讯连接，所述数据处理单元根据所述冷却温度监控单元的监测数据调控所述冷却机构的工作频率以及所述粉料陈化冷却单元的放料操作。
12.作为本发明的一种优选方案，所述粉料陈化冷却单元包括呈倾斜状态的换热冷却腔体，以及设置在所述换热冷却腔体下方且用于驱动所述换热冷却腔体旋转的驱动组件，所述换热冷却腔体的上下两端分别设有进料口和出料口，且所述换热冷却腔体的出料口高度低于所述进料口高度；
13.所述冷却机构包括进风隔热总管和出风排气总管，所述进风隔热总管连接有制冷组件，所述出风排气总管连接有抽风组件，所述进风隔热总管和出风排气总管通过多通分管器设有多个均匀分布的弧形冷却管，所述换热冷却腔体旋转以将所述换热冷却腔体内部
储纳的石膏板粉料均匀冷却。
14.作为本发明的一种优选方案，所述换热冷却腔体的两侧面分别设有滚轴穿孔，所述进风隔热总管和出风排气总管活动安装在所述滚轴穿孔内，且所述换热冷却腔体在所述驱动组件的带动下通过所述滚轴穿孔绕所述进风隔热总管和出风排气总管转动；
15.所述进风隔热总管内的冷风通过所述多通分管器分导至所述弧形冷却管，且所述弧形冷却管内经过热量交换后的空气通过所述多通分管器集中至所述出风排气总管。
16.作为本发明的一种优选方案，所述弧形冷却管内设有至少一个的阻尼通气板，所述阻尼通气板将所述弧形冷却管分成至少两段进行空气定向流动的分级降温管，所述进风隔热总管内的冷风沿着所述分级降温管逐级滞留流动至所述出风排气总管；
17.所述阻尼通气板包括安装在所述弧形冷却管内部的空腔板，以及设置在所述空腔板两个侧表面的通气孔，且所述通气孔在所述空腔板两个侧表面交错分布，所述通气孔上铰接有阻尼盖，所述阻尼盖的两个表面中心位置设有磁片，所述空腔板在每个所述阻尼盖的两侧分别设有悬吊杆，且所述悬吊杆的末端设有与所述磁片磁性相反的异性磁块，所述阻尼盖在所述异性磁块与所述磁片的磁场作用下保持竖向状态。
18.作为本发明的一种优选方案，所述冷却温度监控单元包括安装在进料口的入料测温点、安装在出料口的出料测温点、安装在所述进风隔热总管端部的进风测温点以及安装在所述出风排气总管的出风测温点，所述入料测温点、出料测温点、进风测温点以及出风测温点分别与所述数据处理单元的输入端连接；
19.所述进料口和出料口内分别设有第一电磁阀和第二电磁阀，所述进风隔热总管的内部设有温控蝶阀，且所述出风排气总管的内部设有压力开关阀，所述第一电磁阀、第二电磁阀、温控蝶阀和所述压力开关阀分别与所述数据处理单元的输出端连接。
20.作为本发明的一种优选方案，所述数据处理单元根据所述出料测温点和所述出风测温点的监测数据调控所述温控蝶阀的开关工作以及所述第二电磁阀的开关工作，所述数据处理单元根据所述压力开关阀监测的压力值调控所述压力开关阀的开合工作；
21.所述数据处理单元根据所述入料测温点的监测数据调控所述制冷组件的工作频率，且所述数据处理单元根据所述进风测温点的监测数据识别所述制冷组件的运行工作以及调控所述制冷组件的工作频率。
22.作为本发明的一种优选方案，所述数据处理单元根据所述出料测温点和所述出风测温点的监测数据调控所述温控蝶阀的开关工作以及所述第二电磁阀的开关工作，具体实现方式为：
23.所述数据处理单元设定所述石膏板粉料的出料温度t，设定所述出料测温点以及所述出风测温点的定频监测时间点，以及设置所述弧形冷却管小幅降温的阈值范围；
24.所述数据处理单元接收所述出料测温点的监测数据，且以多次监测数据为一组，通过加权平均的方式确定石膏板粉料的当前温度，将所述石膏板粉料的当前温度与所述出风测温点最靠近当前时间点的监测温度对比，所述数据处理单元基于对比结果调控温控蝶阀的通量以及所述第二电磁阀开关状态。
25.作为本发明的一种优选方案，当所述出料测温点监测的所述石膏板粉料的当前温度等于石膏板粉料的出料温度t，所述数据处理单元调控所述抽气组件工作以将所述弧形冷却管内的气体全部抽出，保持所述换热冷却腔体的转动状态，所述数据处理单元继续接
受所述出料测温点的监测数据，且在所述监测数据之间的差值稳定时，调控所述换热冷却腔体转动至所述出料口朝下，调控所述第二电磁阀的调控打开状态以实现陈化后出料。
26.作为本发明的一种优选方案，所述数据处理单元根据所述压力开关阀监测的压力值调控所述压力开关阀的开合工作，具体的实现方式为：
27.所述数据处理单元设定排气压力值p；
28.所述数据处理单元实时接收所述压力开关阀监测的实测压力值，且将实测压力值与所述排气压力值p进行对比，在所述实测压力值小于所述排气压力值p相同时，保持所述压力开关阀的常闭状态，在所述实测压力值等于所述排气压力值p相同时，调控所述压力开关阀更改为打开状态并调控所述抽风组件工作。
29.为解决上述技术问题，本发明还进一步提供下述技术方案：一种石膏板生产线粉料陈化系统的控制方法，包括以下步骤：
30.步骤100、向换热冷却腔体内倒入定量的石膏板粉料，通入冷空气进行降温；
31.步骤200、定时监测石膏板粉料的温度，且将每个定频监测时间点内的多次监测数据的平均值作为所述石膏板的当前温度，计算冷空气的出风温度与石膏板粉料的当前温度的温度差，根据对比结果调控冷空气的通入流量；
32.步骤300、将石膏板粉料的当前温度与设定的出料温度进行对比，根据对比结果关闭冷空气的通入流量并抽出冷空气，保持所述换热冷却腔体的转动动作；
33.步骤400、当石膏板粉料的多次监测温度相同时，将所述换热冷却腔体的转动至出料口朝下，且将已冷却陈化完成的石膏板粉料从出料口排出。
34.本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
35.本发明通过增加弧形冷却管来提高对石膏板粉料的均匀降温，并在弧形冷却管通过结构设计提高空气流速，提高管道内空气温度的均匀性，且弧形冷却管内的空气温度近似于石膏板粉料的当前实际温度，从而方便在降温冷却初期判断石膏板粉料的温度，且进而实现对石膏板粉料的均匀降温工作，进而提高对石膏板粉料的温度监控准确性，且提高降温冷却效率，方便在降温冷却后期确定石膏板粉料的真实温度，保证石膏板粉料出料时的温度精确性，方便后期石膏板生产线的正常工作。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
37.图1为本发明实施例提供的粉料陈化系统的控制方式结构框图；
38.图2为本发明实施例提供的换热冷却腔体的内部结构示意图；
39.图3为本发明实施例提供的阻尼通气板的纵剖结构示意图；
40.图4为本发明实施例提供的粉料陈化系统控制方法的流程示意图。
41.图中的标号分别表示如下：
[0042]1‑
粉料陈化冷却单元；2
‑
冷却温度监控单元；3
‑
数据处理单元；4
‑
冷却机构；
[0043]
11
‑
换热冷却腔体；12
‑
驱动组件；13
‑
进料口；14
‑
出料口；15
‑
第一电磁阀；16
‑
第二
电磁阀；
[0044]
21
‑
入料测温点；22
‑
出料测温点；23
‑
进风测温点；24
‑
出风测温点；
[0045]
41
‑
进风隔热总管；42
‑
出风排气总管；43
‑
多通分管器；44
‑
弧形冷却管；45
‑
阻尼通气板；46
‑
温控蝶阀；47
‑
压力开关阀；
[0046]
451
‑
空腔板；452
‑
通气孔；453
‑
阻尼盖；454
‑
磁片；455
‑
悬吊杆；456
‑
异性磁块。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
如图1所示，本发明提供了一种石膏板生产线粉料陈化系统，本实施方式通过在石膏板粉料的储存腔体内增加冷却管道，以将石膏板粉料降温至需求温度，且通过将冷却管道分为多段，以使得冷却管道内部的温度均匀，从而增加石膏板粉料的降温时间，提高石膏板粉料的降温均匀性，且此时冷却管道末端的出风温度接近石膏板粉料的当前温度，从而根据冷却管道的出风温度可以粗略判断石膏板粉料的当前温度，并调控对石膏板粉料的降温效率，通过对石膏板粉料的监控温度加权平均，可以直接获取石膏板粉料的真实温度，基于石膏板粉料的真实温度进行出料操作。
[0049]
石膏板生产线粉料陈化系统包括：粉料陈化冷却单元1、冷却温度监控单元2和数据处理单元3。
[0050]
粉料陈化冷却单元1用于储纳石膏板粉料且通过冷却机构4对石膏板粉料进行均匀化降温作业；冷却温度监控单元2用于监控粉料冷却前后的温度，以及冷却机构4对石膏板粉料降温前后的温度；数据处理单元3，分别与冷却温度监控单元2、冷却机构4以及粉料陈化冷却单元1进行通讯连接，数据处理单元3根据冷却温度监控单元2的监测数据调控冷却机构4的工作频率以及粉料陈化冷却单元1的放料操作。
[0051]
如图2所示，粉料陈化冷却单元1包括呈倾斜状态的换热冷却腔体11，以及设置在换热冷却腔体11下方且用于驱动换热冷却腔体11旋转的驱动组件12，换热冷却腔体11的上下两端分别设有进料口13和出料口14，且换热冷却腔体11的出料口14高度低于进料口13高度。
[0052]
需要补充说明的是，驱动组件12包括驱动电机以及齿轮，通过啮合的方式驱动换热冷却腔体11定向旋转，且换热冷却腔体11的出料口14高度低于进料口13，换热冷却腔体11为倾斜状态，方便出料操作。
[0053]
冷却机构4包括进风隔热总管41和出风排气总管42，进风隔热总管41连接有制冷组件，出风排气总管42连接有抽风组件，进风隔热总管41和出风排气总管42通过多通分管器43设有多个均匀分布的弧形冷却管44，换热冷却腔体11旋转以将换热冷却腔体11内部储纳的石膏板粉料均匀冷却。
[0054]
换热冷却腔体11的两侧面分别设有滚轴穿孔15，进风隔热总管41和出风排气总管42活动安装在滚轴穿孔15内，且换热冷却腔体11在驱动组件12的带动下通过滚轴穿孔15绕进风隔热总管41和出风排气总管42转动。
[0055]
进风隔热总管41内的冷风通过多通分管器43分导至弧形冷却管44，且弧形冷却管44内经过热量交换后的空气通过多通分管器43集中至出风排气总管42。
[0056]
在本实施方式中，为了提高降温效率和降温均匀性，本实施方式通过多个均匀分布的弧形冷却管44对石膏板粉料进行降温，提高石膏板粉料与弧形冷却管44的接触面积，且石膏板粉料与弧形冷却管44的接触几率相同，从而保证石膏板粉料降温的均匀性。
[0057]
弧形冷却管44内设有至少一个的阻尼通气板45，阻尼通气板45将弧形冷却管44分成至少两段进行空气定向流动的分级降温管，进风隔热总管41内的冷风沿着分级降温管逐级滞留流动至出风排气总管42。
[0058]
如图3所示，阻尼通气板45包括安装在弧形冷却管44内部的空腔板451，以及设置在空腔板451两个侧表面的通气孔452，且通气孔452在空腔板451两个侧表面交错分布，通气孔452上铰接有阻尼盖453，阻尼盖453的两个表面中心位置设有磁片454，空腔板451在每个阻尼盖453的两侧分别设有悬吊杆455，且悬吊杆455的末端设有与磁片454磁性相反的异性磁块456，阻尼盖453在异性磁块456与磁片454的磁场作用下保持竖向状态。
[0059]
冷空气沿着进风隔热总管41、弧形冷却管44以及出风排气总管42的方向进行降温处理，由于弧形冷却管44的管道尺寸小，长度大，因此冷空气在弧形冷却管44的流动性比较差，导致弧形冷却管44内部的温度不均匀，因此对石膏板粉料的降温工作不均匀，导致冷却温度监控单元2对石膏板粉料的温度监测以及对弧形冷却管44出风口的温度监测不准确，进而造成了石膏板粉料出料温度不稳定的情况。
[0060]
为了解决上述问题，本实施方式通过阻尼通气板45将弧形冷却管44分为至少两段的分级降温管，因此每个分级降温管的长度变小，从而实现了温度均匀性，另外，在阻尼通气板45上增设阻尼盖453，提高了冷空气气流的稳定性，每级的分级降温管的气压均匀化，同时由于空气滞留而导致空气温度均匀化混合，并且延长了对石膏板的降温时间，石膏板粉料的温度较为均匀，多次检测的石膏板温度趋于稳定，比较方便计算石膏板粉料的当前温度，从而进行出料操作。
[0061]
同时阻尼盖453利用文丘里效应提高了弧形冷却管44内的空气流动速度，即当空气吹过阻尼盖453时，在阻尼盖453的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动，提高弧形冷却管44的空气流速，更进一步的提高弧形冷却管44内的温度均匀性，从而实现对石膏板粉料的均匀性降温工作。
[0062]
冷却温度监控单元2包括安装在进料口13的入料测温点21、安装在出料口14的出料测温点22、安装在进风隔热总管41端部的进风测温点23以及安装在出风排气总管42的出风测温点24，入料测温点21、出料测温点22、进风测温点23以及出风测温点24分别与数据处理单元3的输入端连接。
[0063]
进料口13和出料口14内分别设有第一电磁阀15和第二电磁阀16，进风隔热总管41的内部设有温控蝶阀46，且出风排气总管42的内部设有压力开关阀47，第一电磁阀15、第二电磁阀16、温控蝶阀46和压力开关阀47分别与数据处理单元3的输出端连接。
[0064]
数据处理单元3根据出料测温点22和出风测温点24的监测数据调控温控蝶阀46的开关工作以及第二电磁阀16的开关工作，数据处理单元3根据压力开关阀47监测的压力值调控压力开关阀47的开合工作。
[0065]
其中，数据处理单元3根据压力开关阀47监测的压力值调控压力开关阀47的开合
工作，具体的实现方式为：
[0066]
数据处理单元3设定排气压力值p；
[0067]
数据处理单元3实时接收压力开关阀47监测的实测压力值，且将实测压力值与排气压力值p进行对比，在实测压力值小于排气压力值p相同时，保持压力开关阀47的常闭状态，在实测压力值等于排气压力值p相同时，调控压力开关阀47更改为打开状态并调控抽风组件工作。
[0068]
数据处理单元3根据入料测温点21的监测数据调控制冷组件的工作频率，且数据处理单元3根据进风测温点23的监测数据识别制冷组件的运行工作以及调控制冷组件的工作频率。
[0069]
数据处理单元3根据出料测温点22和出风测温点24的监测数据调控温控蝶阀46的开关工作以及第二电磁阀16的开关工作，具体实现方式为：
[0070]
数据处理单元3设定石膏板粉料的出料温度t，设定出料测温点22以及出风测温点24的定频监测时间点，以及设置弧形冷却管44小幅降温的阈值范围；
[0071]
数据处理单元3接收出料测温点22在每个定频监测时间点的多次监测数据，且以多次监测数据为一组，通过加权平均的方式确定石膏板粉料的当前温度，将石膏板粉料的当前温度与出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度对比，数据处理单元3基于对比结果调控温控蝶阀46的通量以及第二电磁阀16开关状态。
[0072]
石膏板粉料与弧形冷却管44接触时降温，且石膏板粉料在换热冷却腔体11内的搅拌实现温度均匀化，但是由于出料测温点22用于对出料口14上的石膏板粉料进行随机监测，当石膏板粉料的温度不均匀时，两次监测的温度数据之间的差值比较大，从而导致石膏板粉料温度监测不准确的问题。
[0073]
为了解决上述温度，本实施方式的出料测温点22在每个定频监测时间点进行多次触发，获得多次的监测数据，以多次监测数据为一组，通过加权平均的方式确定石膏板粉料的当前温度，比如说，出料测温点22的监测温度分别为30℃、25℃、35℃，28℃，32℃，那么该出料测温点22在改定频监测时间点监测的石膏板粉料的当前温度为：30 25 35 28 32/5＝29.4℃，相比直接以每次监测的温度当做石膏板粉料的当前温度来说，更加准确，且更接近真实数据。
[0074]
数据处理单元3基于对比结果调控温控蝶阀46的通量以及第二电磁阀16开关状态的具体实现步骤为：
[0075]
当出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度远大于石膏板粉料的出料温度t时，比如出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度
‑
石膏板粉料的出料温度t≥20℃时，保持温控蝶阀46的最大通量且保持第二电磁阀16的常闭状态。
[0076]
当出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度大于石膏板粉料的出料温度t，比如20＞出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度
‑
石膏板粉料的出料温度t＞8℃时，且出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度处于阈值范围，逐步降低温控蝶阀46的通量且保持第二电磁阀16的常闭状态。
[0077]
需要特别说明的是，弧形冷却管44与石膏板粉料通过换热的方式进行降温，因此石膏板粉料在降温的同时，弧形冷却管44内的空气在升温，且最终实现温度平均，比如10℃的冷空气通入150℃的石膏板粉料，在理想情况下，通过换热之后，石膏板粉料的温度降低
为80℃，而弧形冷却管44内的空气温度升温至80℃，因此出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度可以粗略的表示石膏板粉料的温度，而由于粉料温度不均匀会导致出料测温点22检测的温度数据差值比较大，比如说
±
2℃，因此本实施方式在降温前期时，通过出风测温点24最靠近当前时间点的监测温度来表示石膏板粉料的温度，相比直接用出料测温点22检测石膏板粉料的温度来说，反而更加准确，因此本实施方式将弧形冷却管44分为多个分级降温管，以使得出风测温点24监测的空气温度更接近石膏板粉料的真实温度。
[0078]
当出料测温点22监测的石膏板粉料的当前温度等于石膏板粉料的出料温度t，则关闭温控蝶阀46的通量且保持换热冷却腔体11的转动状态，在出料测温点22的监测数据稳定时调控第二电磁阀16的调控打开状态。
[0079]
当出料测温点22监测的石膏板粉料的当前温度等于石膏板粉料的出料温度t，数据处理单元3调控抽气组件工作以将弧形冷却管44内的气体全部抽出，保持换热冷却腔体11的转动状态，数据处理单元3继续接受出料测温点22的监测数据，且在监测数据之间的差值稳定时，调控换热冷却腔体11转动至出料口14朝下，调控第二电磁阀16的调控打开状态以实现陈化后出料。
[0080]
而在降温后期，由于石膏板粉料在换热冷却腔体11内多次均匀搅拌，石膏板粉料的温度趋于稳定，且出料测温点22对石膏板粉料的多次监测数据之间的差值趋于0，此时，出料测温点22监测的石膏板粉料的当前温度表示石膏板粉料的真实温度。
[0081]
因此本实施方式通过增加弧形冷却管44内的空气流速，提高管道内空气温度的均匀性，且弧形冷却管44内的空气温度近似于石膏板粉料的当前实际温度，从而方便在降温冷却初期判断石膏板粉料的温度，且进而实现对石膏板粉料的均匀降温工作，进而提高对石膏板粉料的温度监控准确性，且提高降温冷却效率，方便在降温冷却后期确定石膏板粉料的真实温度，保证石膏板粉料出料时的温度精确性，方便后期石膏板生产线的正常工作。
[0082]
另外如图4所示，本发明还提供了一种石膏板生产线粉料陈化系统的控制方法，包括以下步骤：
[0083]
步骤100、向换热冷却腔体内倒入定量的石膏板粉料，通入冷空气进行降温；
[0084]
步骤200、定时监测石膏板粉料的温度，且将每个定频监测时间点内的多次监测数据的平均值作为石膏板的当前温度，计算冷空气的出风温度与石膏板粉料的当前温度的温度差，根据对比结果调控冷空气的通入流量；
[0085]
步骤300、将石膏板粉料的当前温度与设定的出料温度进行对比，根据对比结果关闭冷空气的通入流量并抽出冷空气，保持换热冷却腔体的转动动作；
[0086]
步骤400、当石膏板粉料的多次监测温度相同时，将换热冷却腔体的转动至出料口朝下，且将已冷却陈化完成的石膏板粉料从出料口排出。
[0087]
本实施方式通过在石膏板粉料的储存腔体内增加冷却管道，以将石膏板粉料降温至需求温度，且通过将冷却管道分为多段，以使得冷却管道内部的温度均匀，从而增加石膏板粉料的降温时间，提高石膏板粉料的降温均匀性，且此时冷却管道末端的出风温度接近石膏板粉料的当前温度，从而根据冷却管道的出风温度可以粗略判断石膏板粉料的当前温度，并调控对石膏板粉料的降温效率，通过对石膏板粉料的监控温度加权平均，可以直接获取石膏板粉料的真实温度，基于石膏板粉料的真实温度进行出料操作。
[0088]
以上实施例仅为本技术的示例性实施例，不用于限制本技术，本技术的保护范围
由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本技术的实质和保护范围内，对本技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本技术的保护范围内。