一种烟丝低流速稳态气力输送方法及装置与流程

本发明涉及烟丝输送领域，尤其涉及一种烟丝低流速稳态气力输送方法及装置。

背景技术：

1、烟丝气力输送系统广泛应用于卷烟企业，在卷烟加工过程中，通常采用负压气力输送系统将贮丝柜中的烟丝经定量皮带输送机将烟丝物料输送至卷烟机的集丝柜。烟丝气力输送系统的优越性在于：布置灵活，管理维护方便，适用于不同距离的水平、垂直或曲线输送。另外，烟丝气力输送系统还可以在 物料输送的同时起到松散、去杂和除尘等作用。

2、现有烟厂的风力送丝系统，在喂丝过程中，如果在烟丝物料管道采用低于18m/s的气速进行输送，由于烟丝在输送过程中出现成团、成铰、成束导致的压力变化，在低风速下，极易引起烟丝在管道内噎塞，影响企业的正常生产。因此，烟草行业的卷烟企业在烟丝的气力输送过程中为了预防噎塞，一般在烟丝输送管道上检测到的输送风速都达到20m/s，甚至更高。在输送过程中由于烟丝出现成团、成铰、成束导致输送风速的高低值变化范围加大产生的级差推力，加大了烟丝的造碎，较高的风速，是烟丝造碎率加大的主要原因，进而产生的烟丝结构变化，影响卷制质量的同时导致单箱耗丝量较高，直接影响到企业的经济效益。

3、烟丝的气力输送过程是间歇性、非连续的输送，一个输送过程的完成时间在20到26秒区间，目前在行业内对于烟丝气力输送过程中的气相流量流速控制，普遍采用蝶阀的开度调整来控制流量、流速变化的方法，而利用蝶阀来控制流量的方式，存在着反馈速度慢、调节精度范围低，呈非线性调节的特点，无法满足烟丝在输送的时候需要根据压力反馈读表前反应数据瞬时调节流量的技术要求，所以，至今缺乏一种可以达到低于18m/s的恒速精密控制的装置及方法，给烟草行业带来很大的直接经济损失。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种烟丝低流速稳态气力输送方法及装置，可以以较低速度输送，且烟丝不会堆积堵塞，有效降低烟丝造碎率。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供的一种烟丝低流速稳态气力输送方法，包括以下步骤：

4、步骤s00：通过实验获得标定数据建立史密斯模型，确定预估压力下的开度补偿值域；

5、步骤s10：设定维持烟丝气力输送的运行合理状态所需要的物料输送管道段及除尘段的气相压力gpptgt和流量值gpftgt，流量控制器根据设定的目标流量值整定相应的比例调节阀开度pos；

6、步骤s20：在输送管上设置若干个压力检测点，实时检测气力输送管道内的实际压力gppact和实际流量值gpfact；

7、步骤s30：将实际压力gppact和实际流量值gpfact与预设的气相压力gpptgt和流量值gpftgt相比较，根据史密斯模型设定的开度补偿值域调整比例调节阀开度pos。

8、本发明优选地技术方案在于，在步骤s10中，设定的所述流量值gpftgt的计算公式为:gpftgt=兀r2*3600s*v/s，其中r为烟丝输送管道的半径，v/s是实验标定方法得到的维持烟丝气力输送的运行状态最佳工况的输送速度。

9、本发明优选地技术方案在于，在步骤s10中，设定的所述目标气相压力gpptgt为事先通过实验标定方法得到的维持烟丝气力输送的运行状态最佳工况的压力值。

10、本发明优选地技术方案在于，在步骤步骤s30中，计算各点压力偏离值gppdv=gppact-gpptgt；流量偏离值gpfdv=gpftgt-gpfact；判断偏离值gppdv、偏离值gpfdv是否进入史密斯模型预估模型值域范围，进入范围后对应调整比例调节阀开度pos。

11、本发明优选地技术方案在于，在步骤s30中，设定压力传感器测出比例调节阀两端的压差，根据给定的介质密度和温度，计算出额定体积流量，比例调节阀的流量特性贮存在过程控制器中，实际压力gppact发生变化时候，plc进行计算后通过dp通讯指令比例调节阀的过程控制器自整定调整开度pos。

12、一种用于烟丝低流速稳态气力输送方法的装置，包括气力输送管道、负压动力组件以及进料组件，所述进料组件的出料端与所述气力输送管道的一端连接，所述气力输送管道的另一端设置有集丝箱；所述负压动力组件输出端设置有比例调节阀，所述比例阀连接于所述负压动力组件输出端与所述集丝箱之间的管道上，所述气力输送管道上设置有若干气压传感器，所述比例调节阀根据所述气压传感器检测的数据调节开度。

13、本发明优选地技术方案在于，所述气力输送管道中部设置有流态调节管段，所述流态调节管段内侧壁设置有周向导流槽，以使输送气体经过所述周向导流槽时沿所述气力输送管道内侧壁形成切向气流。

14、本发明优选地技术方案在于，所述进料组件的出料端设置有加速管，所述加速管沿输送方向设置有加速段和缓冲段，所述加速段管径沿输送方向逐渐缩小，所述缓冲段沿输送方向逐渐增大。

15、本发明优选地技术方案在于，所述负压动力组件包括除尘器、离心风机、消音器，所述除尘器连接于所述比例调节阀与所述离心风机之间，所述离心风机上连接有所述消音器，所述除尘器与所述比例调节阀之间设置有截止阀。

16、本发明优选地技术方案在于，所述气力输送管道上设置有若干个补气阀，至少一个所述补气阀连接于所述比例调节阀与所述离心风机之间，所述比例调节阀与所述集丝箱之间设置有压差变送器。

17、本发明的有益效果为：

18、本发明提供的一种烟丝低流速稳态气力输送方法，包括以下步骤：

19、步骤s00：通过实验获得标定数据建立史密斯模型，确定预估压力下的开度补偿值域；

20、步骤s10：设定维持烟丝气力输送的运行合理状态所需要的物料输送管道段及除尘段的气相压力gpptgt和流量值gpftgt，流量控制器根据设定的目标流量值整定相应的比例调节阀开度pos；

21、步骤s20：在输送管上设置若干个压力检测点，实时检测气力输送管道内的实际压力gppact和实际流量值gpfact；

22、步骤s30：将实际压力gppact和实际流量值gpfact与预设的气相压力gpptgt和流量值gpftgt相比较，根据史密斯模型设定的开度补偿值域调整比例调节阀开度pos。采用史密斯模型预先补偿的调节方式使得刚检测到压力变化值时，就利用预设的补偿值来改变比例调节阀的开度，使得反应迅速。

23、所述气力输送管道中部设置有流态调节管段，所述流态调节管段内侧壁设置有周向导流槽，以使输送气体经过所述周向导流槽时沿所述气力输送管道内侧壁形成切向气流。通过周向导流槽使得烟丝悬浮抬起不易沉积，从而使得低速输送时不容易堵塞，保证在输送管道中始终维持悬浮状态。

技术特征：

1.一种烟丝低流速稳态气力输送方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的烟丝低流速稳态气力输送方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的烟丝低流速稳态气力输送方法，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的烟丝低流速稳态气力输送方法，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的烟丝低流速稳态气力输送方法，其特征在于：

6.一种用于权利要求1所述的烟丝低流速稳态气力输送方法的装置，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的烟丝低流速稳态气力输送装置，其特征在于：

8.根据权利要求6所述的烟丝低流速稳态气力输送装置，其特征在于：

9.根据权利要求6所述的烟丝低流速稳态气力输送装置，其特征在于：

10.根据权利要求6所述的烟丝低流速稳态气力输送装置，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种烟丝低流速稳态气力输送方法及装置，属于烟丝输送领域，包括以下步骤：步骤S00：通过实验获得标定数据建立史密斯模型，确定预估压力下的开度补偿值域；步骤S10：设定维持烟丝气力输送的运行合理状态所需要的物料输送管道段及除尘段的气相压力GPPtgt和流量值GPFtgt，流量控制器根据设定的目标流量值整定相应的比例调节阀开度POS；步骤S20：在输送管上设置若干个压力检测点，实时检测气力输送管道内的实际压力GPPact和实际流量值GPFact；步骤S30：将实际压力GPPact和实际流量值GPFact与预设的气相压力GPPtgt和流量值GPFtgt相比较，根据史密斯模型设定的开度补偿值域调整比例调节阀开度POS。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：纳斯托克（厦门）管道输送技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15