管道气力输送系统的差压式气流调节装置及其控制方法 技术领域 本发明涉及一种管道气力输送装置， 尤其是涉及一种管道气力输送系统的差压式 气流调节装置， 本发明还涉及上述装置的控制方法。
背景技术 众所周知， 近年来管道气力输送技术迅速发展， 在化工、 化纤、 食品、 医药等行业大 量的采用这种低能耗、 低污染的输送方式。 在管道气力输送系统中， 要达到输送工作稳定与 能耗低的统一， 气流控制是必须的。特别是气力输送向大产量、 中长距离输送领域拓展后， 气流控制的重要性表现的更为明显。
对于颗粒状物料而言， 进行中长距离输送时， 物料在管道中不断的撞击、 摩擦， 会 造成物料的破碎， 产生大量的粉尘。这不仅降低了物料的品质， 还加重了尾气处理的负担。 如果气体流量能够得到有效控制， 可以降低输送速度， 减小撞击摩擦的强度， 降低物料的破 碎率， 避免产生过多粉尘 ； 对于粉状物料而言， 同样需要有效控制气体流量， 降低物料的破 碎率， 以免对后续工序的生产造成不良的影响。
但是， 当气体流速过低时， 会使输送变得不稳定， 容易出现堵料、 严重时产生 “放 炮” 现象， 对管道、 管架、 料仓造成很大震动， 破坏机械结构。对气力输送颗粒、 粉状物料， 进行动态监控， 采用差压式气流自动调节器， 是一种稳定气力输送状况、 降低能耗的有效手 段。一般采用单级压力的机械式调节阀， 其缺点是 ： 不能根据下游压力变化及时调整， 且对 气体流量控制不起作用。
发明内容 本发明主要是针对现有技术所存在的上述技术问题， 提供一种能够根据运送管道 下游压力的变化及时调整气流， 能够有效地对管道气力输送实施自动控制气流量的管道气 力输送系统的差压式气流调节装置及其控制方法。
本发明的第一个技术方案为 ： 一种管道气力输送系统的差压式气流调节装置， 其 特征在于 ： 包括了用于测量管道下游压力的压力传感器、 设置在管道上游的压力调节组件， 以及根据所述压力传感器的测量值控制压力调节组件的中央控制单元。 本发明的目的是设 计一种对管道气力输送实施自动控制气流量的设备， 在管道气力输送装置运行前先设定正 常使用参数， 运行时通过下游压力传感器实时监控输送装置压力情况。
作为优选， 所述的压力调节组件包括了一个设置在管道上游的拉伐尔喷射器和用 于调节拉伐尔喷射器喉部截面积的调节阀。
作为优选， 所述的调节阀包括了一个与拉伐尔喷射器喉部所在的一侧端部密闭连 接并用于将压缩空气通入拉伐尔喷射器的进气腔体和一个针尖部位可移动的伸入拉伐尔 喷射器喉部的调节针以及用于推动调节针进出拉伐尔喷射器喉部的推送组件。拉伐尔喷 射器的喉部面积会随着调节针的推进或者退回而相应地减小或者增大， 拉伐尔喷射器的喉 部截面积是决定通过其流量的决定因素， 所以喉部面积的变化， 能够使其流量发生相应的
变化， 这样就起到自动调节流量的作用。 所以当系统背压降低， 可逆电机控制流量调节针前 进， 拉伐尔喷射器喉部面积减小， 通过其的气流量也随之减少 ； 系统背压升高， 可逆电机控 制流量调节针退后， 拉伐尔喷射器喉部面积增大， 通过其的其流量随之增加。 这样系统始终 处于一个动态平衡状态， 既保证了输送能够正常运行， 又能够最大限度的节省用气量。
作为优选， 所述的推送组件包括一个套设在调节针上的轴承以及用于驱动轴承和 调节针二者中任意一个转动的可逆电机。 在中央控制单元程序中根据变量大小所设定的触 点控制可逆电机产生位移， 由可逆电机带动的流量调节针在喷射管喉部伸缩， 从而改变喷 射管喉部的截面积大小以达到调节出口流量的功能。
作为优选， 所述的中央控制单元与压力调节组件之间设置有调节器， 所述的可逆 电机受控于所述的调节器。 调节器接受到信号后， 控制可逆电机进行正向或反向的运转， 带 动流量调节针前进推进或向后退回。
作为优选， 所述的中央控制单元的一个输入端口与压力传感器之间设有模数转换 模块， 接入中央控制单元的一个输出端口与调节器之间设有数模转换模块。当测得系统压 力减小时， 压力变送器将该压力信号转变为 4 ～ 20mA 电信号 ( 模拟量 )， 该信号输入到模数 转换模块中 ； 模数转换模块将模拟量信号转变为数字信号后， 输入到中央控制单元的 CPU 中， 经过程序的运算后， 将数字信号输入到数模转换模块中， 数模转换模块再将数字信号转 变为模拟量信号后传入调节器。
作为优选， 所述的腔体与拉伐尔喷射器的连接部位设置有流化塔板。 本发明的第二个技术方案为 ： 一种差压式气流调节装置的控制方法， 包括如下步 a. 压力传感器测得管道下游的压力值 Va， 经模数转换模块后， 输入至中央控制单骤：
元； b. 中央控制单元中设定有管道气力输送系统的正常使用压力参数 Vref， 将 Vref 与压力传感器测得的管道下游压力值 Va 进行比较， 根据比较结果经数模转换模块控制所 述的压力调节组件。
c. 如果 Vref ＜ Va， 所述的中央控制单元控制调节针向退出拉伐尔喷射器的方向 运动 ；
d. 如果 Vref ＞ Va， 所述的中央控制单元控制调节针向推入拉伐尔喷射器的方向 运动。
作为优选， 当所述的调节针向推入所述的拉伐尔喷射器的方向运动时， 所述的拉 伐尔喷射器的喉部横截面积减小 ； 当所述的调节针向退出所述的拉伐尔喷射器的方向运动 时， 所述的拉伐尔喷射器的喉部横截面积增大。 气力输送系统工作时， 设置在管道下游的压 力变送器获取下游压力信号， 将传感器输出的信号输入可编程控制器， 经中央控制单元程 序控制后， 通过调节自动调压阀的过断面积从而调节喷射管的入口压力， 利用气流喷射管 入口压力能改变出口流量的特性， 从而调节输送系统的气体流量。根据压力变送器压力变 化量与电流信号的对应关系， 在中央控制单元程序中根据变量大小所设定的触点控制可逆 电机产生位移， 由可逆电机带动的流量调节针在喷射管喉部伸缩， 从而改变喷射管喉部的 截面积大小以达到调节出口流量的功能。
因此， 本发明具有能够根据运送管道下游压力的变化及时调整气流， 能够有效地
对管道气力输送实施自动控制气流量、 使用方便、 控制精确等特点。 附图说明
附图 1 是发明中压力调节组件的一种结构示意图。 附图 2 是发明的一种结构框图。具体实施方式
下面通过实施例， 并结合附图， 对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例 1 ：
如说明书附图 1、 2 所示， 一种管道气力输送系统的差压式气流调节装置， 包括了 用于测量管道下游压力的压力传感器 1、 设置在管道上游的压力调节组件 2， 以及根据所述 压力传感器的测量值控制压力调节组件的中央控制单元 3。压力调节组件 2 包括了一个设 置在管道上游的拉伐尔喷射器 21 和用于调节拉伐尔喷射器 21 喉部截面积的调节阀 22。 调 节阀 22 包括了一个与拉伐尔喷射器 21 喉部所在的一侧端部密闭连接并用于将压缩空气通 入拉伐尔喷射器的进气腔体 23 和一个针尖部位可移动的伸入拉伐尔喷射器 21 喉部的调节 针 24 以及用于推动调节针进出拉伐尔喷射器 21 喉部的推送组件。推送组件包括一个套设 在调节针上的轴承 27 以及用于驱动轴承 27 转动的可逆电机 28。中央控制单元 3 与压力 调节组件 2 之间设置有调节器 4， 可逆电机 28 受控于调节器 4。中央控制单元 3 的一个输 入端口与压力传感器 1 之间设有模数转换模块 5， 接入中央控制单元的一个输出端口与调 节器 4 之间设有数模转换模块 6。腔体 23 与拉伐尔喷射器 21 的连接部位设置有流化塔板 26。
差压式气流调节装置的控制方法， 包括如下步骤 ：
1. 压力传感器 1 测得输送管道 7 下游的压力值 Va， 经模数转换模块 5 后， 输入至 中央控制单元 3 ；
2. 中央控制单元 3 中设定有管道气力输送系统的正常使用压力参数 Vref， 将 Vref 与压力传感器 1 测得的输送管道 7 下游压力值 Va 进行比较， 根据比较结果经数模转换模块 6 控制压力调节组件 2。
3. 如果 Vref ＜ Va， 中央控制单元 3 控制调节针 24 向退出拉伐尔喷射器 21 的方 向运动 ；
4. 如果 Vref ＞ Va， 中央控制单元 3 控制调节针 24 向推入拉伐尔喷射器 21 的方 向运动。
本发明的目的是设计一种对管道气力输送实施自动控制气流量的设备。 在管道气 力输送装置运行前先设定正常使用参数， 运行时通过下游压力传感器实时监控输送装置压 力情况。当测得系统压力减小时， 压力变送器将该压力信号转变为 4 ～ 20mA 电信号 ( 模拟 量 )， 该信号输入到模数转换模块中 ； 模数转换模块将模拟量信号转变为数字信号后， 输入 到中央控制单元的 CPU 中， 经过程序的运算后， 将数字信号输入到数模转换模块中， 数模转 换模块再将数字信号转变为模拟量信号后传入调节器。调节器接受到信号后， 控制可逆电 机进行正向或反向的运转， 带动流量调节针前进推进或向后退回， 从而改变喷射管喉部的 截面积大小以达到调节出口流量的功能。应理解， 该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 此外应理解， 在 阅读了本发明讲授的内容之后， 本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改， 这些等 价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。