专利名称：具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及复合肥生产系统，更具体地涉及一种具有调节进料比例功能的复 合肥造粒设备。
背景技术：
我国是一个人口众多的国家，粮食生产在农业生产的发展中占有重要的位置。通 常增加粮食产量的途径是扩大耕地面积或提高单位面积产量。根据我国国情，继续扩大耕 地面积的潜力已不大，虽然我国尚有许多未开垦的土地，但大多存在投资多、难度大的问 题。这就决定了我国粮食增产必须走提高单位面积产量的途径。施肥不仅能提高土壤肥力， 而且也是提高作物单位面积产量的重要措施。因此化肥是农业生产最基础且最重要的物质 投入。据联合国粮农组织(FA0)统计，化肥在对农作物增产的总份额中约占40% 60%。 中国能以占世界7%的耕地养活了占世界22%的人口，可以说化肥起到举足轻重的作用。目前，市面上出现了各种各样的化肥，主要有单质化肥和含有氮、磷、钾及其他养 分元素的复合化肥。复合肥的生产方法主要有团粒法、料浆法、挤压法和残混法等，主要是 将尿素、硝酸铵、重钙、氯化钾、等进行二次加工，制成含有氮、磷、钾等多种元素的复合肥。 复合肥的加工采用的是高塔造粒技术，造粒设备多为熔融料浆喷洒造粒设备，一般采用的 熔融料浆喷洒造粒设备有旋转式差动喷头造粒机、固定喷头造粒机和振动喷头造粒机。复 合肥的造粒原理为将熔融料浆通过专门造粒喷头以细射流液柱的形式喷出，喷出的液柱在 空气中接触时，断裂成为液滴，进而冷凝成球形颗粒，然后通过传送带及时将冷凝成的球形 颗粒传送出来。在复合肥的生产过程中，复合肥的颗粒大小与复合肥的浆料粘度密切相关，复合 肥的浆料粘度是复合肥颗粒粘合成球的必要条件，如果没有粘度颗粒就造不出来，如果粘 度过高，则易产生大球，从而导致生产出来的复合肥颗粒大小不均勻。因为复合肥的浆料粘 度与复合肥浆料受到的压力有关，在现有的生产设备中，由于混合槽中复合肥浆料的压力 在不断变化，因此导致了复合肥浆料的粘度也跟着不断变化，进而导致了生产出来的复合 肥的颗粒大小不均勻。复合肥的颗粒大小不均勻将造成复合肥的养分不均衡，影响农作物 的生长效率和降低农作物的产量。在给农作物施肥的时候还存在溶解速度不一致，造成小 颗粒融解太快而大颗粒的难以溶解，使农作物不能完全吸收所施加的肥料，导致肥料的利 用率不高，造成浪费。另，复合肥颗粒大小的均勻性不仅在质量上对复合肥造成重大的影 响，也给复合肥的推广和销售带来负面的影响，在同等质量的情况下，人们都会购买颗粒均 勻的复合肥。因此，急需一种复合肥浆料粘度的可调节的复合肥造粒设备，从而使使生产出来 的复合肥颗粒大小均勻、易于吸收。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，所述复合肥造粒设备通过调节进料比例控制复合肥浆料粘度，从而使生产出来的复合肥颗粒大小 均勻、易于吸收，进而使复合肥的利用率高、养分均勻，并使复合肥的施肥效果和销售量得 到大幅度的提高。为了实现上述目的，本实用新型提供了一种具有调节进料比例功能的复合肥造粒 设备，包括进料机构、混料槽、旋转喷头、浆料导管、控制系统及旋转喷头电机，所述进料机 构给所述混料槽进料，所述混料槽具有与所述浆料导管连通的出料口，所述浆料导管的一 端与所述出料口连通，所述浆料导管的另一端与所述旋转喷头连通，所述混料槽内的复合 肥浆料通过所述浆料导管进入所述旋转喷头，所述旋转喷头电机带动的所述旋转喷头进行 造粒，所述控制系统与所述进料机构电连接，其中，所述控制系统包括静态测试装置及静态 粘度控制系统，所述静态粘度控制系统包括压力传感器、压力传感器处理装置、信号放大装 置及进料比例控制器，所述静态测试装置具有至少两个呈中空结构的静态容器，所述静态 容器与所述混料槽连通，所述静态容器将从所述混料槽内分流出来的复合肥浆料变为静止 状态，所述压力传感器对应安装于所述静态容器内并将检测到的复合肥浆料的压力的大小 通过检测电流的形式输出，所述压力传感器处理装置接收所述检测电流并形成检测电流信 号，并通过所述信号放大装置形成控制信号，所述控制信号输出到所述进料比例控制器，所 述进料比例控制器控制所述复合肥浆料的进料比例。较佳地，所述静态测试装置还包括测试控制器及静态测试选择开关，所述静态容 器开设有入口和出口，所述入口与所述混料槽连通，所述出口与所述浆料导管连通，所述入 口和出口处分别安装有静态测试选择开关，所述测试控制器与所述静态测试选择开关电连 接并控制所述静态测试开关打开或关闭。较佳地，所述静态测试装置还包括抽浆泵及静态测试分流管，所述静态测试分流 管连通所述静态容器的入口与混料槽及连通所述静态容器的出口与浆料导管，所述抽浆料 泵安装于所述静态测试分流管上并与所述测试控制器电连接。较佳地，所述信号放大装置包括第一级放大电路及第二级放大电路；所述第一级 放大电路包括第一集成块及第一电阻，所述第一集成块具有输入端、反馈端及输出端，所述 第一集成块的输入端及反馈端分别与所述压力传感器处理装置的两差分输出端电连接，所 述第一电阻外接于所述第一集成块的输入端与输出端之间，所述第一集成块的反馈端对地 外接有高阻值电阻，所述第一级放大电路的放大倍数由第一电阻控制；所述第二级放大电 路包括第二集成块及第二电阻，所述第二电阻外接于所述第二集成块的输入端与输出端之 间，所述第二集成块的输入端对地外接有高频电容，所述第二级放大电路的放大倍数由外 接第二电阻控制。所述第一集成块的反馈端连接一高阻值电阻使得所述第一集成块同相输 入端和反相输入端的输入阻值相等，有利于提高输入阻抗和减小电位差。所述第二集成块 的输入端对地外接一高频电容，可以实现对第一级放大电路输出信号的滤波。较佳地，所述第一级放大电路的输出端与所述第二级放大电路的输入端之间电连 接有串联的第三电阻和滑动电阻。所述第三电阻和滑动电阻的设置是为了实现所述第一级 放大电路的输出作为所述第二级放大电路的输入时，能够达到阻抗匹配，亦能实现对放大 倍数的控制。较佳地，所述滑动电阻与所述第二级放大电路的输入端之间并联有可调节阻值的 第一电位器，所述第一电位器两端分别电连接有与低压直流电源电连接的第二电位器和第三电位器。设置三个串联的电位器并接上低压的直流电源，目的是补偿电流在流经第一级 放大电路及第二级放大电路时的损耗。与现有技术相比，本实用新型还包括压力传感器、压力传感器处理装置、信号放大 装置及进料比例控制器，所述压力传感器设于所述静态容器内。在复合肥的生产过程中，复 合肥浆料在所述旋转喷头的旋转下向外喷出形成复合肥颗粒。复合肥的颗粒大小与复合肥 的浆料粘度大小有关，而复合肥的浆料粘度大小与压力成正比关系，即压力越大，复合肥的 浆料粘度就越大；此外，复合肥浆料的压力大小又与所述进料机构内氮、磷、钾等元素的进 料比例和浆料的流量有关，所述压力传感器检测到的压力其实是氮、磷、钾等元素的进料比 例和流量满足某一函数式的结果，在流量一定的情况下，控制氮、磷、钾等元素的进料比例 从而可以控制复合肥浆料的压力大小，进而可以控制复合肥的浆料粘度。因此，本实用新型 具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备先利用所述压力传感器检测从所述混料槽分流 到所述静态容器中的复合肥浆料的压力，从而实时的测得所述混料槽内的复合肥浆料的压 力，然后通过所述压力传感器处理装置和所述信号放大装置把检测到的压力大小以控制信 号的形式传送到所述进料比例控制器，由所述进料比例控制器控制所述进料机构内氮、磷、 钾等元素的进料比例，从而控制复合肥的浆料粘度大小，使生产出来的复合肥颗粒大小均 勻、易于吸收，进而使复合肥的利用率高、养分均勻，并使复合肥的施肥效果和销售量得到 大幅度的提高。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本 实用新型的实施例。
图1为本实用新型具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备的结构示意图。图2为本实用新型具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备的静态粘度控制系 统的结构模块图。图3为本实用新型具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备的信号放大装置的 电路原理图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元 件。如上所述，本实用新型提供了一种具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，所述具有 调节进料比例功能的复合肥造粒设备能够控制复合肥浆料粘度，从而使生产出来的复合肥 颗粒大小均勻、易于吸收，进而使复合肥的利用率高、养分均勻，并使复合肥的施肥效果和 销售量得到大幅度的提高。参考图1及图2，所述具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备100包括包括进料 机构10、混料槽20、旋转喷头30、浆料导管40、控制系统50及旋转喷头电机60，所述进料 机构10给所述混料槽20进料，所述混料槽20具有与所述浆料导管40连通的出料口 20a， 所述浆料导管40的一端与所述出料口 20a连通，所述浆料导管40的另一端与所述旋转喷 头30连通，所述混料槽20内的复合肥浆料通过所述浆料导管40进入所述旋转喷头30，所 述旋转喷头电机60带动的所述旋转喷头30进行造粒，所述控制系统50与所述进料机构10
6电连接，其中，所述控制系统50包括静态测试装置510及静态粘度控制系统520，所述静态 粘度控制系统520包括压力传感器521、压力传感器处理装置522、信号放大装置523及进 料比例控制器524，所述静态测试装置510具有至少两个呈中空结构的静态容器511，所述 静态容器511与所述混料槽20连通，所述静态容器511将从所述混料槽20内分流出来的 复合肥浆料变为静止状态，所述压力传感器521对应安装于所述静态容器511内并将检测 到的复合肥浆料的压力的大小以检测电流的形式输出，所述压力传感器处理装置522接收 所述检测电流并形成检测电流信号，并通过所述信号放大装置523形成控制信号，所述控 制信号输出到所述进料比例控制器524，所述进料比例控制器524控制所述复合肥浆料的 进料比例。参考1，所述静态测试装置510包括测试控制器(图中未示)、静态测试选择开关 512、静态测试选择开关513、静态测试选择开关514、静态测试选择开关515、所述静态容器 511a与所述静态容器511b均开设有入口和出口，所述入口与所述混料槽20连通，所述出 口与所述浆料导管40连通，所述入口和出口处分别安装有静态测试选择开关，所述测试控 制器与所述静态测试选择开关电连接并控制所述静态测试开关打开或关闭。因此能够有效 地使所述测试控制器控制所述静态容器511a与所述静态容器511b注入或者排出复合肥浆 料。具体地，所述静态测试装置510还包括抽浆泵516及静态测试分流管517，所述静 态测试分流管517连通所述静态容器51 la与所述静态容器51 lb的入口与混料槽20及连通 所述静态容器511a与所述静态容器511b的出口与浆料导管40，所述抽浆料泵516安装于 所述静态测试分流管517上并与所述测试控制器电连接。设置抽浆泵516能够保证给所述 静态容器511a与所述静态容器511b注入待测试的复合肥浆料，所述出口与所述浆料导管 40连通能够使得完成静态测试的复合肥浆料回收。所述静态测试装置510的工作原理是 初始状态，所述多个所述静态测试选择开关均为关闭，所述测试控制器对所述多个所述静 态测试选择开关的操作顺序是；定时打开静态测试选择开关512、静态测试选择开关513、 静态测试选择开关514、静态测试选择开关515，静态测试选择开关512或静态测试选择开 关514打开的同时打开所述抽浆泵516，而静态测试选择开关513或静态测试选择开关515 打开的同时关闭所述抽浆泵516，复合肥浆料通过所述静态分流管514流入静态容器511a 与静态容器511b，待复合肥浆料变为静止状态，所述静态测试控制器控制所述压力传感器 521感应流入静态容器511a与静态容器511b内的复合肥浆料的压力并将将检测到的复合 肥浆料的压力的大小以检测电流的形式输出，所述压力传感器处理装置522接收所述检测 电流并形成检测电流信号，并通过所述信号放大装置523形成控制信号，所述控制信号输 出到所述进料比例控制器524，所述进料比例控制器524控制所述复合肥浆料的进料比例。 设置所述至少两个静态容器511a、静态容器511b能够提高实时检测复合肥浆料压力的频 率，能够更好地通过静态粘度控制系统控制复合肥浆料的粘度以进一步控制复合肥颗粒体 积的大小。具体地，所述进料机构10包括氮浆料槽11、磷浆料槽12及钾浆料槽13，还包括氮 浆料流量开关11a、磷浆料流量开关12a及钾浆料流量开关13a，所述进料比例控制器525 能分别通过所述氮浆料流量开关11a、所述磷浆料流量开关12a及所述钾浆料流量开关13a 调节所述复合肥浆料的进料比例。所述料比例控制器525通过所述氮浆料流量开关11a、所述磷浆料流量开关12a及所述钾浆料流量开关13a调节所述复合肥浆料的进料比例，以调 节所述复合肥浆料的粘度。参考图3，所述信号放大装置523包括第一级放大电路210及第二级放大电路 220 ；所述第一级放大电路210包括第一集成块211及第一电阻R1，所述第一集成块211具 有输入端21a、反馈端21b及输出端21c，所述第一集成块的输入端21a及反馈端21b分别 与所述压力传感器处理装置522的两差分输出端522a、522b电连接，所述第三电阻R3外接 于所述第一集成块的输入端21a与输出端21c之间，所述第一集成块的反馈端21b对地外 接有高阻值电阻R，所述第一级放大电路210的放大倍数由第一电阻R1控制；所述第二级 放大电路220包括第二集成块221及第二电阻R2，所述第二电阻R2外接于所述第二集成 块的输入端22a与输出端22b之间，所述第二集成块的输入端22a对地外接有高频电容C， 所述第二级放大电路220的放大倍数由外接第二电阻R2控制；所述第一级放大电路的输出 端21c与所述第二级放大电路的输入端22a之间电连接有串联的第三电阻R3和滑动电阻 R10 ；所述滑动电阻R10与所述第二级放大电路的输入端22a之间并联有可调节阻值的第一 电位器R11，所述第一电位器R11两端分别电连接有与低压直流电源+VCC和-VCC电连接 的第二电位器R12和第三电位器R13。所述第一集成块的反馈21b端连接一高阻值电阻R 使得所述第一集成块211同相输入端21a和反相输入端21b的输入阻值相等，有利于提高 输入阻抗和减小电位差；所述第二集成块的输入端22a对地外接一高频电容C，可以实现对 第一级放大电路210输出信号的滤波；所述第三电阻R3和滑动电阻R10的设置是为了实 现所述第一级放大电路的输出作为所述第二级放大电路的输入时，能够达到阻抗匹配，亦 能实现对放大倍数的控制；而设置三个串联的电位器R11、R12、R13并接上低压的直流电源 +VCC、-VCC，目的是补偿电流在流经第一级放大电路210及第二级放大电路220时的损耗。现结合图1-3对本实用新型具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备100的工作 原理进行分析在正常的工作环境下，复合肥的浆料粘度为某一固定值，此时生产出来的复合肥 的颗粒大小均勻。在复合肥的生产过程中，首先利用置于所述静态容器511内的压力传感 器521检测复合肥浆料的压力，由于浆料的粘度与压力成正比关系，当检测到的压力变大 时，说明浆料的粘度也相应的变大；接着所述压力传感器521把检测到的压力以检测电流 的形式输出给所述压力传感器处理装置522 ；再接着所述压力传感器处理装置522又把接 收到的所述检测电流以检测电流信号的形式输出给所述信号放大装置523 ；然后经所述信 号放大装置523把所述检测电流信号放大并以控制信号的形式输出给所述进料比例控制 器524 ；最后由所述进料比例控制器524控制所述进料机构10内氮、磷、家等元素的进料比 例，所述进料机构10内的氮、磷、钾等元素在一定的比例范围内可使复合肥的浆料粘度变 小，从而使所述复合肥的浆料粘度保持在所述某一固定值，进而使生产出来的复合肥的颗 粒大小均勻。同理，当所述压力传感器521检测到的压力变小时，复合肥的浆料粘度相应的 变小，此时也可通过所述进料比例控制器524控制所述进料机构10内氮、磷、家等元素的进 料比例，使复合肥的浆料粘度变大，从而使复合肥的浆料粘度保持在某一固定值，进而使得 生产出来的复合肥的颗粒大小均勻。由上可知，在复合肥的生产过程中，复合肥浆料在所述旋转喷头30的旋转下向外 喷出形成复合肥颗粒，复合肥的颗粒大小与复合肥的浆料粘度大小有关，而复合肥的浆料粘度大小与压力成正比关系，即压力越大，复合肥的浆料粘度就越大；此外，复合肥的浆料 粘度大小还与所述进料机构10内氮、磷、钾等元素的进料比例和浆料的流量有关，所述压 力传感器521检测到的压力其实是氮、磷、钾等元素的进料比例和流量满足某一函数式的 结果，在流量一定的情况下，控制氮、磷、钾等元素的进料比例从而可以控制复合肥浆料的 压力大小，进而可以控制复合肥的浆料粘度。因此，本实用新型所述具有调节进料比例功能 的复合肥造粒设备100先利用所述压力传感器521检测所述静态容器511内的复合肥浆料 的压力，然后通过所述压力传感器处理装置522和所述信号放大装置523把检测到的压力 大小以控制信号的形式传送到所述进料比例控制器524，由所述进料比例控制器524控制 所述进料机构10内氮、磷、钾等元素的进料比例，从而控制复合肥的浆料粘度大小，使生产 出来的复合肥颗粒大小均勻、易于吸收，进而使复合肥的利用率高、养分均勻，并使复合肥 的施肥效果和销售量得到大幅度的提高。 以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭 示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
权利要求一种具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，包括进料机构、混料槽、旋转喷头、浆料导管、控制系统及旋转喷头电机，所述进料机构给所述混料槽进料，所述混料槽具有与所述浆料导管连通的出料口，所述浆料导管的一端与所述出料口连通，所述浆料导管的另一端与所述旋转喷头连通，所述混料槽内的复合肥浆料通过所述浆料导管进入所述旋转喷头，所述旋转喷头电机带动的所述旋转喷头进行造粒，所述控制系统与所述进料机构电连接，其特征在于所述控制系统包括静态测试装置及静态粘度控制系统，所述静态粘度控制系统包括压力传感器、压力传感器处理装置、信号放大装置及进料比例控制器，所述静态测试装置具有至少两个呈中空结构的静态容器，所述静态容器与所述混料槽连通，所述静态容器将从所述混料槽内分流出来的复合肥浆料变为静止状态，所述压力传感器对应安装于所述静态容器内并将检测到的复合肥浆料的压力的大小通过检测电流的形式输出，所述压力传感器处理装置接收所述检测电流并形成检测电流信号，并通过所述信号放大装置形成控制信号，所述控制信号输出到所述进料比例控制器，所述进料比例控制器控制所述复合肥浆料的进料比例。
2.如权利要求1所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所述 静态测试装置还包括测试控制器及静态测试选择开关，所述静态容器开设有入口和出口， 所述入口与所述混料槽连通，所述出口与所述浆料导管连通，所述入口和出口处分别安装 有静态测试选择开关，所述测试控制器与所述静态测试选择开关电连接并控制所述静态测 试开关打开或关闭。
3.如权利要求2所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所述 静态测试装置还包括抽浆泵及静态测试分流管，所述静态测试分流管连通所述静态容器的 入口与混料槽及连通所述静态容器的出口与浆料导管，所述抽浆料泵安装于所述静态测试 分流管上并与所述测试控制器电连接。
4.如权利要求1所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所述 信号放大装置包括第一级放大电路及第二级放大电路；所述第一级放大电路包括第一集成块及第一电阻，所述第一集成块具有输入端、反馈 端及输出端，所述第一集成块的输入端及反馈端分别与所述压力传感器处理装置的两差分 输出端电连接，所述第一电阻外接于所述第一集成块的输入端与输出端之间，所述第一集 成块的反馈端还对地外接有高阻值电阻，所述第一级放大电路的放大倍数由第一电阻控 制；所述第二级放大电路包括第二集成块及第二电阻，所述第二电阻外接于所述第一集成 块的输入端与输出端之间，所述第二集成块的输入端还地外接有高频电容，所述第二级放 大电路的放大倍数由外接第二电阻控制。
5.如权利要求4所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所述 第一级放大电路的输出端与所述第二级放大电路的输入端之间电连接有串联的第三电阻 和滑动电阻。
6.如权利要求5所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所述 滑动电阻与所述第二级放大电路的输入端之间并联有可调节阻值的第一电位器，所述第一 电位器两端分别电连接有与低压直流电源电连接的第二电位器和第三电位器。
7.如权利要求1所述的具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，其特征在于所示进料机构包括氮浆料槽、磷浆料槽及钾浆料槽，还包括氮浆料流量开关、磷浆料流量开关及 钾浆料流量开关，所述进料比例控制器能分别通过所述氮浆料流量开关、所述磷浆料流量 开关及所述钾浆料流量开关调节所述复合肥浆料的进料比例。
专利摘要本实用新型公开了一种具有调节进料比例功能的复合肥造粒设备，包括进料机构、混料槽、旋转喷头、浆料导管、控制系统及旋转喷头电机，混料槽内的复合肥浆料通过浆料导管进入旋转喷头，旋转喷头电机带动的旋转喷头进行造粒，控制系统包括压力传感器、压力传感器处理装置、信号放大装置及进料比例控制器，压力传感器将检测到的复合肥浆料的压力的大小通过检测电流的形式输出，压力传感器处理装置接收检测电流并形成检测电流信号，并通过信号放大装置形成控制信号，进而通过进料比例控制器控制复合肥浆料的进料比例。本实用新型的控制系统可控制复合肥的浆料粘度，生产出来的复合肥颗粒大小均匀、易于吸收，复合肥的利用率高、养分均匀。
文档编号C05G5/00GK201574122SQ2009202634
公开日2010年9月8日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者危敬权, 叶卫, 张松鸿 申请人:广东福利龙复合肥有限公司