專利名稱：一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種針對在煉焦過程中所形成的炭化室內(nèi)壓力變化調(diào)節(jié)的系統(tǒng)裝置，特別涉及一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來試驗(yàn)焦?fàn)t的大量應(yīng)用為確定經(jīng)濟(jì)合理的煉焦配煤方案提供了良好的途徑，試驗(yàn)焦?fàn)t其原理是利用一個(gè)單孔炭化室對煤試樣進(jìn)行高溫干餾的過程，也即煉焦過程，在煉焦中產(chǎn)生的水分及揮發(fā)份等由設(shè)置在炭化室頂部的排煙管排出。根據(jù)工業(yè)化大生產(chǎn)的要求，焦?fàn)t炭化室上方一般要保證爐膛內(nèi)微正壓力，避免焦 炭的燒損，而目前市場上所應(yīng)用的試驗(yàn)焦?fàn)t均以炭化室頂部設(shè)置一個(gè)排煙管的形式作為煉焦過程中產(chǎn)生廢氣進(jìn)行排放，但這個(gè)排煙管由于與大氣相通，故試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室內(nèi)部氣體壓力基本與外部大氣壓力相同，由于試驗(yàn)焦?fàn)t結(jié)構(gòu)性原因在高溫狀態(tài)時(shí)必然要產(chǎn)生一定程度的泄漏，而排煙管由于自身煙囪效應(yīng)成為泄漏排放口，加之熱量由排煙管自然熱動力原因，更形成了強(qiáng)大的負(fù)壓，這使得炭化室不斷的受到外部空氣滲透的威脅，嚴(yán)重的情況會使炭化室成焦過程變壞甚至發(fā)生焦炭燒損的情況，而試驗(yàn)焦?fàn)t爐膛容量小，內(nèi)部氣壓力總是存在不確定性的波動。目前試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室內(nèi)的壓力調(diào)節(jié)只是依靠人工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的判斷來進(jìn)行操作，沒有設(shè)置自動化壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)?？咳藶榈慕?jīng)驗(yàn)和感覺進(jìn)行操作封堵排煙管來控制炭化室壓力無法達(dá)到實(shí)際要求，而且試驗(yàn)焦?fàn)t裝煤試樣數(shù)量少，對外部變化而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的偏差極為敏感，而人工控制炭化室壓力方式不僅增加了工作量，且稍有疏忽就會導(dǎo)致試樣數(shù)據(jù)發(fā)生變化，嚴(yán)重影響試驗(yàn)焦?fàn)t數(shù)據(jù)的可靠性和平行性。因此，研制一種可實(shí)時(shí)控制及調(diào)節(jié)炭化室內(nèi)氣體壓力的自動化系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控炭化室爐膛內(nèi)的氣體壓力，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的氣體壓力在設(shè)定值，有效避免焦炭的燒損，減輕工人勞動強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)控炭化室爐膛內(nèi)的氣體壓力，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)的氣體壓力在設(shè)定值，可有效避免焦炭的燒損，減輕工人勞動強(qiáng)度。從試驗(yàn)焦?fàn)t關(guān)鍵的煉焦工藝上保證了成焦特性的穩(wěn)定，提高了試驗(yàn)焦?fàn)t煉焦后數(shù)據(jù)的平行性，可對比性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括氣體壓力檢測裝置、控制系統(tǒng)、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、翻板閥門，所述的氣體壓力檢測裝置設(shè)置于炭化室上方上升管段，翻板閥門設(shè)置在排煙管內(nèi)，翻板閥門通過連接軸與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)相連接；所述的氣體壓力檢測裝置檢測炭化室上方上升管段的氣體壓力信號，將氣體壓力信號送入控制系統(tǒng)；所述的控制系統(tǒng)得到壓力信號經(jīng)過PID運(yùn)算后，若當(dāng)前爐膛內(nèi)氣體壓力小于設(shè)定值則驅(qū)動翻板閥門，使翻板閥門開啟量減小，當(dāng)爐膛內(nèi)氣體壓力高于設(shè)定值時(shí)控制系統(tǒng)則驅(qū)動翻板閥門使開啟量增加，以保證炭化室內(nèi)壓力數(shù)值保持在設(shè)定值。所述的氣體壓力檢測裝置為壓力傳感器或水柱式檢測裝置。所述的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式為旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動或直線運(yùn)動式驅(qū)動。所述的翻板閥門為旋轉(zhuǎn)式翻板閥門或插板式翻板閥門。所述的翻板閥門設(shè)置在排煙管上升段或排煙管水平段或排煙管室外段的內(nèi)部。所述的控制系統(tǒng)的控制方式為儀表控制或計(jì)算機(jī)及PLC控制。所述的控制系統(tǒng)還具有開環(huán)控制功能，工作人員可根據(jù)實(shí)際需要切除自動閉環(huán)控制，直接手工給定翻板閥門的開度大小，實(shí)現(xiàn)人工控制炭化室壓力。所述的控制系統(tǒng)可集成于試驗(yàn)焦?fàn)t的控制系統(tǒng)中，如在進(jìn)行煤試樣裝爐時(shí)，全部打開翻板閥門；當(dāng)爐門關(guān)閉后，自動啟動壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)入煉焦壓力控制程序；煉焦結(jié)束出爐時(shí)，再全部開啟翻板閥。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是I、本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作簡便、排塵功能的特點(diǎn)，提高了工作效率。2、本系統(tǒng)可以自動閉環(huán)調(diào)節(jié)爐膛炭化室壓力，防止了外部空氣的滲透，避免了成焦過程變壞和焦炭燒損。3、本系統(tǒng)具有開環(huán)控制功能，可以手動控制翻板閥門停留在任意位置，實(shí)現(xiàn)人工輔助的靈活控制。4、本系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示爐膛炭化室的壓力數(shù)值，同時(shí)可轉(zhuǎn)換為HimH2O的顯示單位，更適宜識別，減輕了工作強(qiáng)度。5、本系統(tǒng)的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身具備位置反饋功能，從而可以判斷任何時(shí)刻翻板閥門所處位置情況，更準(zhǔn)確的判斷爐膛炭化室壓力情況。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。I 一爐體2—壓力檢測口及壓力檢測器 3—排煙管上升段 4 一排煙管水平段5一翻板閥門6—連接軸7—電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)8—排煙管室外段9一控制系統(tǒng)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說明如圖I所示，一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括氣體壓力檢測裝置2、控制系統(tǒng)9、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7、翻板閥門5，所述的氣體壓力檢測裝置2設(shè)置于爐體I炭化室上方上升管段，翻板閥門5設(shè)置在排煙管內(nèi)，翻板閥門5通過連接軸6與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7相連接，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7與控制系統(tǒng)9相連接。所述的氣體壓力檢測裝置2可為壓力傳感器或水柱式檢測裝置；所述的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7驅(qū)動翻板閥門5的方式可為旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動或直線運(yùn)動式驅(qū)動；所述的翻板閥門5可為旋轉(zhuǎn)式翻板閥門或插板式翻板閥門，翻板閥門5可設(shè)置在排煙管上升段3或排煙管水平段4或排煙管室外段8的內(nèi)部；所述的控制系統(tǒng)的控制方式為儀表控制或計(jì)算機(jī)及PLC控制。本實(shí)用新型采用氣體微壓力傳感器設(shè)置于炭化室上方上升管段，將檢測的氣體壓力信號送入控制系統(tǒng)(也可以是控制儀表)。在試驗(yàn)焦?fàn)t的排煙管水平段4 (也可以是排煙管上升段3或排煙管室外段8)安裝一翻板閥門5，該翻板閥門5由電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7 (或其他電機(jī)類旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu))直接驅(qū)動。當(dāng)控制系統(tǒng)9得到氣體壓力信號經(jīng)過PID運(yùn)算后，若當(dāng)前爐膛內(nèi)壓力小于設(shè)定值，則通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7驅(qū)動翻板閥門5，使翻板閥門開啟量減?。划?dāng)爐膛內(nèi)壓力高于設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)9發(fā)出控制信號給電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)7驅(qū)動翻板閥門5使驅(qū)動翻板閥門5開啟量增加，以此維持炭化室內(nèi)壓力保持在設(shè)定壓力值上，整體構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)的壓力控制系統(tǒng)。壓力信號由微壓力傳感器通過設(shè)置在爐膛上方的專用測量孔拾取，此測量孔由爐膛炭化室上方引出，經(jīng)過降溫等處理后與微壓力傳感器進(jìn)行連接，微壓力傳感器的電信號送入控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)可以人機(jī)交互式設(shè)定炭化室壓力控制目標(biāo)。控制系統(tǒng)輸出的信號經(jīng)過變換后可驅(qū)動電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以便能自由調(diào)節(jié)排煙管內(nèi)翻板閥門?？刂葡到y(tǒng)可選擇控制儀表或計(jì)算機(jī)及PLC等控制方式，控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)如下功倉泛I)自適應(yīng)的閉環(huán)調(diào)節(jié)爐膛炭化室內(nèi)的壓力的功能；·2)根據(jù)程序控制可裝出爐時(shí)全開排塵功能；3)可手動控制翻板閥門停留在任意位置，實(shí)現(xiàn)人工輔助的靈活控制；4)爐膛炭化室的壓力數(shù)值實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)轉(zhuǎn)換為HimH2O的顯示單位更適宜識別；5)電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)本身具備位置反饋功能，從而可以判斷任何時(shí)刻翻板閥門所處位
置情況。本系統(tǒng)具有開環(huán)控制功能，在控制系統(tǒng)上可隨時(shí)切除自動閉環(huán)控制，通過手動操作對翻板閥門5進(jìn)行任意角度的調(diào)節(jié)甚至全開啟或關(guān)閉。工作人員可根據(jù)實(shí)際需要切除自動閉環(huán)控制，在控制系統(tǒng)上直接手工給定閥門的開度大小，從而實(shí)現(xiàn)人工控制炭化室壓力。同時(shí)本系統(tǒng)可集成于試驗(yàn)焦?fàn)t的控制系統(tǒng)中，在程序中設(shè)置更多的靈活性功能，比如當(dāng)在進(jìn)行煤試樣裝爐時(shí)，由于爐溫高，煤試樣初始接觸高溫會產(chǎn)生瞬間表面燃燒物的飛灰，此時(shí)可全部打開翻板閥門，用自然熱吸力將這些飛灰通過排煙管快速排出。當(dāng)爐門關(guān)閉后，自動啟動壓力調(diào)節(jié)進(jìn)入煉焦壓力控制程序。煉焦結(jié)束出爐時(shí)，由于出焦時(shí)也會產(chǎn)生較大灰塵，故此時(shí)也可自動全部開啟翻板閥，提高了操作人的操作環(huán)境。上面所述僅是本實(shí)用新型的基本原理，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型對其進(jìn)行等同變化和修飾，均在本專利技術(shù)保護(hù)方案的范疇之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，包括氣體壓力檢測裝置、控制系統(tǒng)、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、翻板閥門，所述的氣體壓力檢測裝置設(shè)置于炭化室上方上升管段，與控制系統(tǒng)相連接，翻板閥門設(shè)置在排煙管內(nèi)，翻板閥門通過連接軸與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的氣體壓力檢測裝置為壓力傳感器或水柱式檢測裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動方式為旋轉(zhuǎn)式驅(qū)動或直線運(yùn)動式驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的翻板閥門為旋轉(zhuǎn)式翻板閥門或插板式翻板閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的翻板閥門設(shè)置在排煙管上升段或排煙管水平段或排煙管室外段的內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)的控制方式為儀表控制或計(jì)算機(jī)及PLC控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制系統(tǒng)還具有開環(huán)控制功能，人工給定翻板閥門的開度大小實(shí)現(xiàn)人工控制炭化室壓力。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種試驗(yàn)焦?fàn)t炭化室壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括氣體壓力檢測裝置、控制系統(tǒng)、電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、翻板閥門，所述的氣體壓力檢測裝置設(shè)置于炭化室上方上升管段，翻板閥門設(shè)置在排煙管內(nèi)，翻板閥門通過連接軸與電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)與控制系統(tǒng)相連接。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是從試驗(yàn)焦?fàn)t關(guān)鍵的煉焦工藝上保證了成焦特性的穩(wěn)定，提高了試驗(yàn)焦?fàn)t煉焦后數(shù)據(jù)的平行性，可對比性；本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、操作簡便、排塵功能的特點(diǎn)，提高了工作效率；本系統(tǒng)可以自動閉環(huán)調(diào)節(jié)爐膛炭化室壓力，防止了外部空氣的滲透，避免了成焦過程變壞和焦炭燒損；本系統(tǒng)可以手動控制翻板閥門停留在任意位置，實(shí)現(xiàn)人工輔助的靈活控制；本系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示爐膛炭化室的壓力數(shù)值，同時(shí)可轉(zhuǎn)換為mmH2O的顯示單位，更適宜識別，減輕了工作強(qiáng)度。
文檔編號C10B41/08GK202705304SQ201220271380
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月8日
發(fā)明者項(xiàng)恩廣, 李輝, 張士斌 申請人:鞍山星源達(dá)科技有限公司