专利名称：降低除杂机冷却系统能耗的方法
技术领域：
本发明申请涉及一种降低除杂机冷却系统能耗的方法，属于烟草制丝工业设备技术领域。
背景技术：
除杂机是主要用于烟草工业的制丝生产线和打叶复烤生产线的异物检测剔除装置，该装置应用机器人视觉原理，使用高科技图像处理系统，有效地检测和剔除烟草物料中的杂物，最大限度地提高烟草产品的纯净度与合格率，主要包含有视频捕捉系统、杂物剔除系统、冷却系统等。除杂机作为保障下一道工序烟丝纯净度的重要设备，在工作实践中存在如下的几个常见问题一是除杂机冷却系统中的LED灯源发热现象严重，时常出现温度超过上限的情况，造成视频捕捉系统失效，影响烟叶的除杂效果；二是LED灯源老化现象严重，原有的功率输入值难以保证有效的工作亮度，需不断增大功率输入。在除杂机冷却系统中的LED灯源，按LED发光强度和工作电流分为普通亮度的LED和高亮度LED，普通亮度的LED的工作电流在十几至几十毫安，而高亮度LED的工作电流在一百至几百毫安，电功功率大，发热量也大。根据二极管的肖克莱模型，LED的阻值随着温度的升高，分子间的热运动加剧，带电质子的碰撞次数成抛物线上升，即阻值剧增，而为保持相应的亮度，LED灯源的电流值则相应地呈抛物线上升，即在一定温度以上，电流将随温度上升而急剧上升，能耗也急剧上升。如图1所示，现有的除杂机冷却系统包括水箱、循环水泵、高亮度的LED灯和冷却风扇及散热器几个部分，水箱内的水通过循环水泵流经四组高亮度LED灯管后，经过冷却风扇及散热器的冷却作用后回流到水箱。在本套冷却系统中，电能的消耗器件主要有循环水泵、高亮度LED灯管组件及散热器上的冷却风扇。在实际的生产工作中，除杂机的冷却系统存在着能耗较高的缺陷，不符合目前节能减排的趋势，如何能够进一步降低除杂机冷却系统的能耗是摆在本领域技术人员面前需要解决的问题。
发明内容
本发明申请即是针对上述的问题，提出一种降低除杂机冷却系统能耗的方法。本发明申请的思路在于通过以下两个方面来达到降低能耗的目的一是将LED灯得亮度参数进行调节，在不影响杂物剔除测试指标(异物剔除率> 85%，烟叶误剔率(1%)的情况下，适当调低LED灯的亮度，以达到降低能耗的目的；二是对冷却风扇和散热器进行改进，清除积尘并改变冷却风扇风向单一的缺陷，减少灰尘积聚于散热器内部，从而提高散热效果，降低能耗。具体来说，本发明申请所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法，其特征在于所述的方法包括1、将除杂机冷却系统中的LED灯源的亮度参数设置为96 123 ;2、在除杂机原有的CPU系统上增加一个交流接触器，用于设置冷却风扇正反转的工作时间，使得冷却风扇能够循环进行正反转。接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负载，如电热器、电焊机和照明设备，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。交流接触器是接触器的一种，广泛用作电力的开断和控制电路，它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令，主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点。其工作原理是当线圈通电时，静铁芯产生电磁吸力，将动铁芯吸合，由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运行，触点闭合，从而接通电源；当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离，使主触头断开，切断电源。进一步的，所述的LED亮度参数为100，此时，异物有效剔除率88. 7%彡85% ;烟叶误剔除率0. 77%^ 1% ；LED电功功率264. 0W，较原设置降低了电功功率。进一步的，交流接触器又可分为电磁式，永磁式和真空式三种。进一步的，所述冷却风扇进行正反转工作的时间为正转30分钟，反转30分钟。针对冷却风扇工作时间过长的问题，在工作实际中，温度在34. 5°C 39. 9°C之间时，LED灯管组件功率基本保持平稳，而在39. 9°C之后呈抛物线状态急剧上升，在较低的温度下开启冷却风扇散热是没有必要的。
因此，进一步的，所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法还包括将冷却风扇的启动条件设为LED灯管温度> 39. 5°C，冷却风扇的停转条件为LED灯管温度彡36. 5°C。本发明申请所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法，能够显著降低除杂机冷却系统的能耗，每小时耗能降低至0. 73kWh，相比改造前降低了1. 03-0. 73 = 0. 30kffh,降幅达到
0.30/1. 03X100%= 29. 1%。
图1为现有除杂机冷系统的结构示意图；图2是本发明申请对控制器改进的原理图；图3是本发明申请改进后的电路原理图。
具体实施例方式以下结合附图，对本发明申请所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法进行说明，目的是为了公众更好的理解发明的技术内容，而不是对所述技术内容的限制，事实上，在以相同或近似的原理对降低所述冷却系统能耗采用的方法和步骤，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。如图1，现有的除杂机冷却系统包括水箱、循环水泵、高亮度的LED灯和冷却风扇及散热器几个部分，水箱内的水通过循环水泵流经四组高亮度LED灯管后，经过冷却风扇及散热器的冷却作用后回流到水箱。循环水泵、高亮度LED灯管组件及散热器上的冷却风扇是主要的耗能部分。如图2和图3，本发明申请所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法包括1、将除杂机冷却系统中的LED灯源的亮度参数设置为96 123，优选为100，此时，异物有效剔除率88. 7%^ 85% ;烟叶误剔除率0.1% ;2、在除杂机原有的CPU系统上增加交流接触
器，用于设置冷却风扇正反转的工作时间，使得冷却风扇能够循环进行正反转，正反转工作的时间为正转30分钟，反转30分钟；更进一步的，通过对将冷却风扇的启动条件设为LED灯管温度彡39. 5°C，冷却风扇的停转条件为LED灯管温度彡36. 5°C。本发明申请所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法，经过本次QC攻关，解决了一直困扰车间维修人员的除杂机高亮度LED灯管组件温度超上限的问题，降低了高亮度LED灯管组件的电流，从而可有效地缓解元器件老化等问题，减轻了维修工作量，避免了因此造成的视频捕捉系统失效，保障了烟叶的除杂效果。所述的方法解决了散热器积尘的问题，减轻了操作工保养的劳动量，解决了除杂机冷却系统不节能的问题，降低了车间的生产成本，并可借鉴此经验向其它带散热器及冷却风扇的设备推广实 施。
权利要求
1.一种降低除杂机冷却系统能耗的方法，其特征在于所述的方法包括1)将除杂机冷却系统中的LED灯源的亮度参数设置为96 123 ；2)在除杂机原有的CPU系统上增加一个交流接触器，用于设置冷却风扇正反转的工作时间，使得冷却风扇能够循环进行正反转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的LED灯源的亮度参数为100。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的交流接触器包括电磁式，永磁式或真空式交流接触器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述冷却风扇进行正反转工作的时间为正转30分钟，反转30分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的降低除杂机冷却系统能耗的方法还包括将冷却风扇的启动条件设为LED灯管温度> 39. 5°C，冷却风扇的停转条件为LED灯管温度≤36. 5°C。
全文摘要
本发明申请提供了一种降低除杂机冷却系统能耗的方法，包括将除杂机冷却系统中的LED灯源的亮度参数设置为96～123，以及在除杂机原有的CPU系统上增加一个交流接触器，用于设置冷却风扇正反转的工作时间，使得冷却风扇能够循环进行正反转。进一步的，所述的方法还包括将冷却风扇的启动条件设为LED灯管温度≥39.5℃，冷却风扇的停转条件为LED灯管温度≤36.5℃。所述的方法，能够显著降低除杂机冷却系统的能耗，解决了散热器积尘的问题，减轻了操作工保养的劳动量，解决了除杂机冷却系统不节能的问题，降低了车间的生产成本。
文档编号A24B3/18GK103054160SQ201110315358
公开日2013年4月24日 申请日期2011年10月18日 优先权日2011年10月18日
发明者林剑, 刘明辉, 邓忠声, 蔡丘基, 黄永安, 钟文浩, 宋新文, 赖苑军, 杜广文, 陈烜 申请人:广东中烟工业有限责任公司梅州卷烟厂