专利名称：一种试验焦炉炭化室压力调节系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种针对在炼焦过程中所形成的炭化室内压力变化调节的系统装置，特别涉及一种试验焦炉炭化室压力调节系统。
背景技术：
近年来试验焦炉的大量应用为确定经济合理的炼焦配煤方案提供了良好的途径，试验焦炉其原理是利用一个单孔炭化室对煤试样进行高温干馏的过程，也即炼焦过程，在炼焦中产生的水分及挥发份等由设置在炭化室顶部的排烟管排出。根据工业化大生产的要求，焦炉炭化室上方一般要保证炉膛内微正压力，避免焦 炭的烧损，而目前市场上所应用的试验焦炉均以炭化室顶部设置一个排烟管的形式作为炼焦过程中产生废气进行排放，但这个排烟管由于与大气相通，故试验焦炉炭化室内部气体压力基本与外部大气压力相同，由于试验焦炉结构性原因在高温状态时必然要产生一定程度的泄漏，而排烟管由于自身烟囱效应成为泄漏排放口，加之热量由排烟管自然热动力原因，更形成了强大的负压，这使得炭化室不断的受到外部空气渗透的威胁，严重的情况会使炭化室成焦过程变坏甚至发生焦炭烧损的情况，而试验焦炉炉膛容量小，内部气压力总是存在不确定性的波动。目前试验焦炉炭化室内的压力调节只是依靠人工根据经验的判断来进行操作，没有设置自动化压力调节系统。靠人为的经验和感觉进行操作封堵排烟管来控制炭化室压力无法达到实际要求，而且试验焦炉装煤试样数量少，对外部变化而导致数据的偏差极为敏感，而人工控制炭化室压力方式不仅增加了工作量，且稍有疏忽就会导致试样数据发生变化，严重影响试验焦炉数据的可靠性和平行性。因此，研制一种可实时控制及调节炭化室内气体压力的自动化系统，可实时监控炭化室炉膛内的气体压力，并可实现实时调节炉膛内的气体压力在设定值，有效避免焦炭的烧损，减轻工人劳动强度。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种试验焦炉炭化室压力调节系统，可实时监控炭化室炉膛内的气体压力，实时调节炉膛内的气体压力在设定值，可有效避免焦炭的烧损，减轻工人劳动强度。从试验焦炉关键的炼焦工艺上保证了成焦特性的稳定，提高了试验焦炉炼焦后数据的平行性，可对比性。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现一种试验焦炉炭化室压力调节系统，包括气体压力检测装置、控制系统、电动执行机构、翻板阀门，所述的气体压力检测装置设置于炭化室上方上升管段，翻板阀门设置在排烟管内，翻板阀门通过连接轴与电动执行机构相连接，电动执行机构与控制系统相连接；所述的气体压力检测装置检测炭化室上方上升管段的气体压力信号，将气体压力信号送入控制系统；所述的控制系统得到压力信号经过PID运算后，若当前炉膛内气体压力小于设定值则驱动翻板阀门，使翻板阀门开启量减小，当炉膛内气体压力高于设定值时控制系统则驱动翻板阀门使开启量增加，以保证炭化室内压力数值保持在设定值。所述的气体压力检测装置为压力传感器或水柱式检测装置。所述的电动执行机构的驱动方式为旋转式驱动或直线运动式驱动。所述的翻板阀门为旋转式翻板阀门或插板式翻板阀门。所述的翻板阀门设置在排烟管上升段或排烟管水平段或排烟管室外段的内部。所述的控制系统的控制方式为仪表控制或计算机及PLC控制。所述的控制系统还具有开环控制功能，工作人员可根据实际需要切除自动闭环控制，直接手工给定翻板阀门的开度大小，实现人工控制炭化室压力。所述的控制系统可集成于试验焦炉的控制系统中，如在进行煤试样装炉时，全部打开翻板阀门；当炉门关闭后，自动启动压力调节系统进入炼焦压力控制程序；炼焦结束出炉时，再全部开启翻板阀。与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是I、本系统具有结构设计合理、操作简便、排尘功能的特点，提高了工作效率。2、本系统可以自动闭环调节炉膛炭化室压力，防止了外部空气的渗透，避免了成焦过程变坏和焦炭烧损。3、本系统具有开环控制功能，可以手动控制翻板阀门停留在任意位置，实现人工辅助的灵活控制。4、本系统实时显示炉膛炭化室的压力数值，同时可转换为HimH2O的显示单位，更适宜识别，减轻了工作强度。5、本系统的电动执行机构本身具备位置反馈功能，从而可以判断任何时刻翻板阀门所处位置情况，更准确的判断炉膛炭化室压力情况。
图I是本实用新型的结构原理图。I 一炉体2—压力检测口及压力检测器 3—排烟管上升段 4 一排烟管水平段5一翻板阀门6—连接轴7—电动执行机构8—排烟管室外段9一控制系统
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进一步说明如图I所示，一种试验焦炉炭化室压力调节系统，包括气体压力检测装置2、控制系统9、电动执行机构7、翻板阀门5，所述的气体压力检测装置2设置于炉体I炭化室上方上升管段，翻板阀门5设置在排烟管内，翻板阀门5通过连接轴6与电动执行机构7相连接，电动执行机构7与控制系统9相连接。所述的气体压力检测装置2可为压力传感器或水柱式检测装置；所述的电动执行机构7驱动翻板阀门5的方式可为旋转式驱动或直线运动式驱动；所述的翻板阀门5可为旋转式翻板阀门或插板式翻板阀门，翻板阀门5可设置在排烟管上升段3或排烟管水平段4或排烟管室外段8的内部；所述的控制系统的控制方式为仪表控制或计算机及PLC控制。本实用新型采用气体微压力传感器设置于炭化室上方上升管段，将检测的气体压力信号送入控制系统(也可以是控制仪表)。在试验焦炉的排烟管水平段4 (也可以是排烟管上升段3或排烟管室外段8)安装一翻板阀门5，该翻板阀门5由电动执行机构7 (或其他电机类旋转机构)直接驱动。当控制系统9得到气体压力信号经过PID运算后，若当前炉膛内压力小于设定值，则通过电动执行机构7驱动翻板阀门5，使翻板阀门开启量减小；当炉膛内压力高于设定值时，控制系统9发出控制信号给电动执行机构7，电动执行机构7驱动翻板阀门5使驱动翻板阀门5开启量增加，以此维持炭化室内压力保持在设定压力值上，整体构成了一个闭环的压力控制系统。压力信号由微压力传感器通过设置在炉膛上方的专用测量孔拾取，此测量孔由炉膛炭化室上方引出，经过降温等处理后与微压力传感器进行连接，微压力传感器的电信号送入控制系统，控制系统可以人机交互式设定炭化室压力控制目标。控制系统输出的信号经过变换后可驱动电动执行机构，以便能自由调节排烟管内翻板阀门。控制系统可选择控制仪表或计算机及PLC等控制方式，控制系统可实现如下功倉泛I)自适应的闭环调节炉膛炭化室内的压力的功能；·2)根据程序控制可装出炉时全开排尘功能；3)可手动控制翻板阀门停留在任意位置，实现人工辅助的灵活控制；4)炉膛炭化室的压力数值实时显示，同时转换为HimH2O的显示单位更适宜识别；5)电动执行机构本身具备位置反馈功能，从而可以判断任何时刻翻板阀门所处位
置情况。本系统具有开环控制功能，在控制系统上可随时切除自动闭环控制，通过手动操作对翻板阀门5进行任意角度的调节甚至全开启或关闭。工作人员可根据实际需要切除自动闭环控制，在控制系统上直接手工给定阀门的开度大小，从而实现人工控制炭化室压力。同时本系统可集成于试验焦炉的控制系统中，在程序中设置更多的灵活性功能，比如当在进行煤试样装炉时，由于炉温高，煤试样初始接触高温会产生瞬间表面燃烧物的飞灰，此时可全部打开翻板阀门，用自然热吸力将这些飞灰通过排烟管快速排出。当炉门关闭后，自动启动压力调节进入炼焦压力控制程序。炼焦结束出炉时，由于出焦时也会产生较大灰尘，故此时也可自动全部开启翻板阀，提高了操作人的操作环境。上面所述仅是本实用新型的基本原理，并非对本实用新型作任何限制，凡是依据本实用新型对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
权利要求1.一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，包括气体压力检测装置、控制系统、电动执行机构、翻板阀门，所述的气体压力检测装置设置于炭化室上方上升管段，与控制系统相连接，翻板阀门设置在排烟管内，翻板阀门通过连接轴与电动执行机构相连接，电动执行机构与控制系统相连接。
2.根据权利要求I所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的气体压力检测装置为压力传感器或水柱式检测装置。
3.根据权利要求I或2所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的电动执行机构的驱动方式为旋转式驱动或直线运动式驱动。
4.根据权利要求I或2所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的翻板阀门为旋转式翻板阀门或插板式翻板阀门。
5.根据权利要求I或2所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的翻板阀门设置在排烟管上升段或排烟管水平段或排烟管室外段的内部。
6.根据权利要求I或2所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的控制系统的控制方式为仪表控制或计算机及PLC控制。
7.根据权利要求I或2所述的一种试验焦炉炭化室压力调节系统，其特征在于，所述的控制系统还具有开环控制功能，人工给定翻板阀门的开度大小实现人工控制炭化室压力。
专利摘要本实用新型涉及一种试验焦炉炭化室压力调节系统，包括气体压力检测装置、控制系统、电动执行机构、翻板阀门，所述的气体压力检测装置设置于炭化室上方上升管段，翻板阀门设置在排烟管内，翻板阀门通过连接轴与电动执行机构相连接，电动执行机构与控制系统相连接。与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是从试验焦炉关键的炼焦工艺上保证了成焦特性的稳定，提高了试验焦炉炼焦后数据的平行性，可对比性；本系统具有结构设计合理、操作简便、排尘功能的特点，提高了工作效率；本系统可以自动闭环调节炉膛炭化室压力，防止了外部空气的渗透，避免了成焦过程变坏和焦炭烧损；本系统可以手动控制翻板阀门停留在任意位置，实现人工辅助的灵活控制；本系统实时显示炉膛炭化室的压力数值，同时可转换为mmH2O的显示单位，更适宜识别，减轻了工作强度。
文档编号C10B41/08GK202705304SQ201220271380
公开日2013年1月30日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者项恩广, 李辉, 张士斌 申请人:鞍山星源达科技有限公司