一种陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业窑炉技术领域，具体涉及一种陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统。


背景技术：

2.建筑陶瓷行业是高耗能、高排放的行业。随着国家“双碳”战略目标的提出，建筑陶瓷行业面临严格的碳排放监管。建筑陶瓷生产线，以生产瓷砖的生产线为例，主要包含三大热工设备：喷雾干燥塔、干燥窑、烧成窑，其中，烧成窑占陶瓷生产总能耗的比例最大。因此，烧成窑的节能降耗是陶瓷企业关注的重点。
3.现有的工业烧成窑通常采用辊道窑炉的形式实现，现有技术通常依赖人工对设备进行生产管理，无法实时监测烧成过程的能耗情况，且生产过程中没有紧急预警提醒，另一方面，没有生产各种产品的基础能耗数据，难以实现对陶瓷企业的碳排放监管。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是设计一种陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统，包括数据采集模块，所述数据采集模块包括设于辊道窑炉的入口前端用于检测上料主路的第一检测单元、设于辊道窑炉的入口前端用于检测上料支路的第二检测单元、设于所述辊道窑炉的出口处的第三检测单元、用于检测所述辊道窑炉烧成过程天然气消耗量的智能燃气表，所述数据采集模块连接有数据处理模块，所述数据处理模块连接有报警模块和数据存储模块。
6.进一步，所述数据处理模块包括用于控制各装置执行指令的可编程逻辑控制器、用于数据监测分析处理的工控机和可触控的显示装置。
7.进一步，所述辊道窑炉内供给天然气的供气管处还设有燃气阀，所述燃气阀与所述可编程逻辑控制器连接。
8.进一步，所述数据存储模块包括用于线下数据存储的本地数据存储器和通过服务器将数据上传至网页或app的云数据存储中心。
9.进一步，所述报警模块为声光报警器。
10.进一步，所述数据采集模块还设有用于实时检测辊道窑炉内部温度的第四检测单元。
11.本实用新型的有益效果：与现有技术相比，由于本实用新型的陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统在辊道窑炉内设置多个检测单元和统计天然气消耗量，正常生产某一产品时，在某一时间内，智能燃气表的流量/第三检测单元所显示的成品砖的面积即为该产品的能耗，通过采用数据采集模块、数据处理模块、报警模块、数据存储模块组合，实现自动进行设备管理，实时监测烧成过程的能耗情况，紧急预警生产过程时的意外状
况，建立基础能耗数据库以满足对陶瓷企业的碳排放监管。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统的流程示意图；
14.图2为本实用新型的陶瓷辊道窑炉局部结构示意图；
15.图中所标各部件的名称如下：1、数据采集模块；11、第一检测单元；12、第二检测单元；13、第四检测单元；14、智能燃气表；15、第三检测单元；2、数据处理模块；21、可编程逻辑控制器；22、工控机；23、显示装置；3、数据存储模块；31、本地数据存储器；32、云数据存储中心；4、报警模块；5、燃气阀；6、辊道窑炉；7、上料主路；8、上料支路。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.参照图1-2，本实用新型的陶瓷辊道窑炉的烧成过程能耗监测及生产预警系统，包括数据采集模块1，数据采集模块1包括设于辊道窑炉6的入口前端用于检测上料主路7的第一检测单元11、设于辊道窑炉6的入口前端用于检测上料支路8的第二检测单元12、设于辊道窑炉6出口处的第三检测单元15、用于检测辊道窑炉6烧成过程天然气消耗量的智能燃气表14。第一检测单元、第二检测单元记录辊道窑炉6上料产品的数量、尺寸、厚度等信息，第三检测单元15记录辊道窑炉6的成型产品的数量、尺寸、厚度等信息。数据采集模块1连接有数据处理模块2，上料支路8连接于上料主路7，且位于第一检测单元11与辊道窑炉6的入口之间，正常运转的工况下，操作人员从上料主路7上料，在一段时间内，智能燃气表14的流量/第三检测单元15所显示的成型产品的面积即为该产品的能耗。现代化生产陶瓷砖通常是辊道窑炉6连续生产，由于转产频繁，工序复杂，导致转产周期长或压机、干燥窑、电机等重要设备故障，以及处理生产质量事故等原因，会导致生产线停线较长时间，进而导致窑炉空窑。空窑对辊道窑炉6内的温度，压力，气氛会产生巨大影响，空窑后进待加工产品，对产品的颜色，形状，氧化程度以及各项物化指标都有明显的影响。为了较大程度的减少对正常产品质量的影响，防止窑炉的温度过高，故当从一种产品切换至另一种产品且需要调节窑炉运行状态的转产过程中，需从上料支路8放入一些带温成型产品，当第二检测单元12检测有产品记录时，开始计为空窑时间，当第二检测单元12检测没有产品记录时，空窑时间结束，中间的时间段即为转产过程中的空窑时间。数据处理模块2连接有报警模块4和数据存储模块3，在某些紧急情况下，操作人员停止辊棒的转动，第三检测单元15感应，报警模块4预警，辊道窑炉6熄火，在不计成本的考量下第一检测单元11、第二检测单元12、第三检测单
元15可采用智能图像识别系统直接实现。数据处理模块2包括用于控制各装置执行指令的可编程逻辑控制器21、用于数据监测分析处理的工控机22和可触控的显示装置23，可编程逻辑控制器21可精准的实现各执行元件的控制开关量，通过工控机22对数据进行分析、对比处理和转存，采用可触控的显示装置23，便于操作人员触摸操控。
18.辊道窑炉6内供给天然气的供气管处还设有燃气阀5，燃气阀5与可编程逻辑控制器21连接，通过可编程逻辑控制器21精准控制燃气阀5，报警模块4响应时自动关闭燃气阀，从而实现陶瓷辊道窑炉6的熄火。
19.数据存储模块3包括用于线下数据存储的本地数据存储器31和通过服务器将数据上传至网页或app的云数据存储中心32，通过建立能耗数据库，便于后续碳排放核查提供基准数据，同时云数据存储中心32的建立，便于不同厂家、不同生产线的统一数据比较。
20.报警模块4为声光报警器，声音与灯光同时响应，便于操作人员及时发现报警位置。
21.数据采集模块1还设有用于实时检测辊道窑炉6内部温度的第四检测单元13，通过第四检测单元13更为精准的检测辊道窑炉6内部温度，与数据处理模块2连接，实时监控窑炉6内温度，第四检测单元13可直接采用传感器实现。
22.本实施例的工作原理：正常工况下，操作人员往上料主路7上料待加工产品，第一检测单元11感应产品上料，智能燃气表14记录燃烧器消耗的流量，第三检测单元15记录出辊道窑炉6的成品的数量、尺寸等信息，数据处理模块2记录以上信息，并计算一定时间内智能燃气表14的流量/第三检测单元15所检测成品的面积即为该产品的消耗量，将数据实时存储在数据存储模块3；在切换另一种产品生产时，操作人员从上料支路8放入部分带温成型产品，避免辊道窑炉6空烧(即避免辊道窑炉6内温度过高)，当第二检测单元12检测有产品记录时，开始计为空窑时间，当第二检测单元12检测没有产品记录时，空窑时间结束，中间的时间段即为转产过程中的空窑时间；当在某些紧急情况下，操作人员停止辊棒的转动，第三检测单元15感应，报警模块4预警，数据处理模块2即时响应燃气阀5关闭，辊道窑炉6熄火，实现自动进行设备管理，实时监测烧成过程的能耗情况及生产过程时紧急预警提醒，建立基础能耗数据库以满足对陶瓷企业的碳排放监管，同时也便于不同厂家、不同生产线的统一数据比较。
23.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。