热磨机的一种蒸汽自动控制系统.pdf

本发明涉及热磨机的一种蒸汽自动控制系统，以往的小型热磨机大多凭经验和估计来手动控制蒸汽阀门的开度。而42英寸以上的大磨机对饱和蒸汽的温度和压力要求较严格，手动控制阀不能满足生产需要。本发明的技术方案是提供一种由管路、气动调节阀、气动球阀、铂热电阻、压力变送器、安全阀、截止阀和疏水阀等组成的热磨机的一种蒸汽自动控制系统，对生产运行中蒸汽的不断消耗、补充、监控、维持压差进行自动控制。本发明的积极效果在于它使热磨机操作简单，蒸汽供给合理、可靠，整个蒸汽控制系统自动平衡，减少了热磨机的动力消耗，降低了干燥系统能耗，提高了生产效率；满足纤维板生产线产量规模化、操作自动化发展的需要。

1.  在蒸煮缸和磨室体生产运行中对蒸汽的不断消耗、补充、监控、维持压差的热磨机的一种蒸汽自动控制系统，其特征在于它主要由蒸汽总管[301]、管路[302]、[303]、气动调节阀[201]、[204]、[212]气动球阀[202]、[203]铂热电阻[206]、压力变送器[205]、[211]、截止阀[207]、[208]、[209]、疏水阀[216]、安全阀[202]组成，其蒸汽自动控制系统的原理和连接是：饱和蒸汽从蒸汽总管[301]进入管路系统，经过三通管分成管路[302]、[303]；管路[302]主要进入预热料仓、木塞螺旋和蒸煮缸，管路[303]进入磨室体和废料旋风分离器管道[E]与干燥管道[F]堵塞后的吹扫；管路[304]经气动调节阀[201]直接进入预热料仓，管路[306]为控制管路，铂热电阻[206]将预热料仓下体的温度反馈给气动调节阀[201]，来自动调节气动调节阀[201]的开度，通过控制蒸汽量来调节蒸煮缸的温度，一般预热料仓温度小于90℃；管路[305]经气动调节阀[204]分走管路[307]、[308]、[309]；压力变送器[205]控制气动调节阀[204]的开度，自动控制蒸煮缸内的蒸汽气量来调节蒸煮缸内的压力，为了安全，此阀有弹簧锁定装置；截止阀[207]、[208]安装在压力变送器[205]前，保护压力变送器[205]；当蒸煮缸压力过高时，便通过安全阀[202]排出，在停产时，为确保尽快将蒸煮缸内的蒸汽卸空，使气动球阀[203]快速排汽；管路[309]通入蒸煮缸的顶部，管路[308]经截止阀[209]进入蒸煮缸的下部，这样整个蒸煮缸的蒸汽压力和温度基本一致；蒸煮缸的顶部有管路[310]通过气动球阀[210]进入磨室体；管路[303]为控制管路，压力变送器[211]反馈信号给气动调节阀[212]，自动调节气动调节阀[212]的开度，通过管路[311]进入磨室体；同时管路[303]又分成管路[311]、[312]，管路[312]经三通管一面通入气动调节阀[213]进入纤维转向阀，当废料旋风分离器的转向口[E]粘附残留纤维过多堵塞时，便开启气动调节阀[213]用蒸汽吹扫；另一面经管路[313]再分成管路[314]和气动调节阀[214]进入干燥机管道[F]，当干燥机管道[F]堵塞时，开启气动调节阀[214]用蒸汽吹扫；管路[314]经截止阀[215]、[217]、[218]和疏水阀[216]将废水和预热过程的冷凝水排入水沟。

2.  根据权利要求1所述的热磨机的一种蒸汽自动控制系统，其特征在于所述的各管道的材质都采用优质无缝钢管。

3.  根据权利要求1所述的热磨机的一种蒸汽自动控制系统，其特征在于所述的各气动调节阀都选用带定位器及行程开关的。

热磨机的一种蒸汽自动控制系统
技术领域
本发明涉及一种中密度纤维人造板板生产线设备，特别是涉及生产线设备中的纤维制备工段的热磨机蒸汽自动控制技术。
技术背景
在以往的中密度纤维板生产线中，配套用于年产五万～八万立方米中密度纤维板生产线上的热磨机系统往往需要进口。预热和蒸煮是影响纤维质量和得率的重要工序。适宜的蒸煮条件，可提高分离纤维的质量，减少热磨机的动力消耗。但过度蒸煮，又会使纤维本身受到破坏，机械强度降低，往往增加木片含水率，使干燥系统能耗增加，所以必须对预热和蒸煮的蒸汽进行控制。木片在蒸煮缸的压力为0.6～0.9兆帕，温度为158～175度，蒸煮时间约为3～5分钟。小型磨机大多采用手动控制蒸汽阀门的开度，至于蒸汽进汽量则依靠操作人员的经验和估计，常常是蒸汽量过大。而42英寸以上的大磨机对饱和蒸汽的温度和压力要求较严格，手动控制阀已不能满足生产需要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，须有一套蒸汽自动控制系统，以保证蒸煮缸、磨室体的蒸汽压差，稳定热磨机排出纤维的质量及产量，提高生产效率。所以，提供一种新的、可靠的热磨机蒸汽自动控制系统成为本发明的目的所在。本发明的技术方案是：所述的热磨机的一种蒸汽自动控制系统是根据热磨机所需饱和蒸汽的压力、温度的特点，是想在蒸煮缸、磨室体不断消耗饱和蒸汽的同时，不断补充，时刻监控，维持它们间的蒸汽压差，满足热磨机的需要。本发明所述的热磨机系统主要由预热料仓101、木塞螺旋102、防反喷装置103、蒸煮缸104、卸料螺旋105、热磨主机106组成。其工作过程是：预热料仓101中的木片，由振动电机将预热后的木片连续卸出。送入木塞螺旋102，木塞螺旋将木片在预热料仓中吸收的冷凝水压挤出来，挤出的废水、小木屑和天然树脂通过壳体压缩段的小孔排出。木塞螺旋向蒸煮缸喂木片的过程是连续的，并对蒸煮缸内的蒸汽起到密封作用。木片通过木塞螺旋的塞管进入蒸煮缸的顶部，螺旋塞管的对面装有防反喷装置103。如木塞螺旋电流突降时，防反喷阀就将木塞螺旋进口封住，防止反喷。按照生产工艺要求，木片在蒸煮缸的压力为0.6～0.9兆帕，温度158～175度，蒸煮时间约为3～5分钟，蒸煮时间的多或少，对纤维质量有重要影响，具体由原料、蒸汽压力和蒸煮缸料位来确定。料位由电机及螺杆升降系统上升或下降来调整。蒸煮缸底部的拨料器和卸料螺旋组成卸料系统。拨料器由电机带动向卸料螺旋均匀拨料。卸料螺旋将木片连续地送入磨室体，确保对磨室体均匀、不间断供料。热磨机由动盘和静盘组成磨浆部分，木片通过静盘中心孔送入相应的磨室体。在温度和压力作用下，木片或其它纤维原料软化或部分熔化，再经磨擦、挤压离解成纤维。纤维和蒸汽的混合物通过喷浆口经过排料阀及纤维转向阀由喷浆管喷入干燥系统或废料旋风分离器。
本发明的技术方案是通过如下的技术措施来具体实施的：在蒸煮缸和磨室体生产运行中对蒸汽的不断消耗、补充、监控、维持压差的热磨机的一种蒸汽自动控制系统，其特征在于它主要由蒸汽总管301、管路302、303、气动调节阀201、204、212气动球阀202、203铂热电阻206、压力变送器205、211、截止阀207、208、209、疏水阀216、安全阀202组成。其蒸汽自动控制系统的原理(见图2)和过程是：
饱和蒸汽从蒸汽总管301进入管路系统，经过三通管分成管路302、303。管路302主要进入预热料仓、木塞螺旋和蒸煮缸，管路303进入磨室体和废料旋风分离器管道与干燥管道堵塞后的吹扫。管路304经气动调节阀201直接进入预热料仓，管路306为控制管路，铂热电阻206将预热料仓下体的温度反馈给气动调节阀201，来自动调节气动调节阀201的开度，通过控制蒸汽量来调节蒸煮缸的温度，一般预热料仓温度小于90℃。管路305经气动调节阀204分走管路307、308、309。压力变送器205控制气动调节阀204的开度，自动控制蒸煮缸内的蒸汽气量来调节蒸煮缸内的压力，为了安全，此阀有弹簧锁定装置。截止阀207、208安装在压力变送器205前，保护压力变送器205。当蒸煮缸压力过高时，便通过安全阀202排出，在停产时，为确保尽快将蒸煮缸内的蒸汽卸空，使气动球阀203快速排汽。管路309通入蒸煮缸的顶部，管路308经截止阀209进入蒸煮缸的下部，这样整个蒸煮缸的蒸汽压力和温度基本一致。
蒸煮缸的顶部有管路310通过气动球阀210进入磨室体。管路303为控制管路，压力变送器211反馈信号给气动调节阀212，自动调节气动调节阀212的开度，通过管路311进入磨室体。同时管路303又分成管路311、312，管路312经三通管一面通入气动调节阀213进入纤维转向阀，当废料旋风分离器的转向口E粘附残留纤维过多堵塞时，便开启气动调节阀213用蒸汽吹扫。另一面经管路313再分成管路314和气动调节阀214进入干燥机管道F，当干燥机管道F堵塞时，开启气动调节阀214用蒸汽吹扫。管路314经截止阀215、217、218和疏水阀216将废水和预热过程的冷凝水排入水沟。
系统将磨室体和蒸煮缸分成两个独立控制的用汽部分，当热磨机正常运行时，会有部分蒸汽随纤维排出磨室体，蒸汽自动控制系统对用汽量进行优化，系统自动维持设定压力。如系统预设蒸煮缸内的压力为0.7兆帕，则磨室体内的压力为0.8兆帕，两者相差0.1兆帕。该系统能根据所测到的进入磨室体的蒸汽量，自动调整排出的蒸汽量，只有纤维排出量调整时，才需相应调整排料阀。
本发明的管道材质都采用优质无缝钢管，气动调节阀都选用带定位器的。
本发明的控制参数将蒸汽的压力控制在0.6～0.9兆帕，温度控制在158℃～175℃之间，对热磨机的产出的纤维产量与质量最好。
本发明的蒸汽自动控制系统可以在44英寸热磨机上应用，也可以在42英寸、50英寸热磨机组上应用。
本发明的积极效果在于中密度纤维人造板生产线热磨工段采用热磨机蒸汽自动控制系统后，热磨机操作简单，热磨机主机与蒸煮缸之间的蒸汽供给合理、可靠，整个蒸汽控制系统自动平衡，减少了热磨机的动力消耗，降低了干燥系统能耗，提高了生产效率；满足纤维板生产线产量规模化、操作自动化发展的需要。
附图说明
图1.本发明热磨机的主要设备结构图，
图2.本发明热磨机的一种蒸汽自动控制系统原理图，
图3.本发明热磨机的一种蒸煮缸防反喷装置结构示意图。
附图中各图例标记各表示如下意义：
101预热料仓，    102木塞螺旋，     103防反喷装置，
104蒸煮缸，      105卸料螺旋，     106热磨主机，
201、204、210、212、213、214气动调节阀，202安全阀，203气动球阀，205、211压力变送器，206铂热电阻，207、208、209、215、217、218截止阀，216疏水阀，302、303、304、305、306、308、309、310、311、313、314管路，301总管，307、312控制管路，
401锥体，    402导向轴，    403储气罐    404气缸，    405气路系统。
具体实施方式
下面结合附图1、2、3和实施例，对本发明作进一步说明：
本发明的一个实施例是如附图2所示的热磨机蒸汽自动控制系统。该热磨机热磨主机106的磨盘直径为44英寸(直径1118毫米)，磨盘转速为1490转/分，主电机功率为2000千瓦。
本实施例由附图2所示的许多气动元器件组合而成，包括蒸汽管、气动调节阀、气动球阀、压力变送器、铂热电阻、安全阀、截止阀和疏水阀等。系统的安装连接步骤如下：
饱和蒸汽从蒸汽总管301进入管路系统，经过三通管分成管路302、303。管路302主要进入预热料仓、木塞螺旋和蒸煮缸，管路303进入磨室体和废料旋风分离器管道与干燥管道堵塞后的吹扫。管路304经气动调节阀201直接进入预热料仓，管路306为控制管路，铂热电阻206将预热料仓下体的温度反馈给气动调节阀201，来自动调节阀201的开度，通过控制蒸汽量来调节蒸煮缸的温度，一般预热料仓温度小于90℃。管路305经气动调节阀204分走管路307、308、309。压力变送器205控制气动调节阀204的开度，自动控制蒸煮缸内的蒸汽气量来调节蒸煮缸内的压力，为了安全，此阀有弹簧锁定装置。截止阀207、208安装在压力变送器205前，保护压力变送器205。当蒸煮缸压力过高时，便通过安全阀202排出，在停产时，为确保尽快将蒸煮缸内的蒸汽卸空，使气动球阀203快速排汽。管路309通入蒸煮缸的顶部，管路308经截止阀209进入蒸煮缸的下部，这样整个蒸煮缸的蒸汽压力和温度基本一致。
蒸煮缸的顶部有管路310通过气动球阀210进入磨室体。管路303为控制管路，压力变送器211反馈信号给气动调节阀212，自动调节气动调节阀212的开度，通过管路311进入磨室体。同时管路303又分成管路311、312，管路312经三通管一面通入气动调节阀213进入纤维转向阀，当废料旋风分离器的转向口E粘附残留纤维过多堵塞时，便开启气动调节阀213用蒸汽吹扫。另一面经管路313再分成管路314和气动调节阀214进入干燥机管道F，当干燥机管道F堵塞时，开启气动调节阀214用蒸汽A吹扫。管路314经截止阀215、217、218和疏水阀216将废水和预热过程的冷凝水排入水沟。
组装成本实施例的各元器件的规格、型号、材质选用的情况如下：蒸汽管301、302、303、304、306、310均采用∮108X4的20号优质无缝钢管，蒸汽管305、308、309采用∮89X4的20号优质无缝钢管，蒸汽管311采用∮76X4的20号优质无缝钢管，蒸汽管312采用∮57X3.5的20号优质无缝钢管，蒸汽管213、214采用∮38X3的20号优质无缝钢管，排水管314采用∮18X3的20号优质无缝钢管。
气动调节阀201选用型号为ZJHM-16KG(通径50，带定位器)，气动调节阀210选用型号为ZJHM-16KG(通径80带定位器)，气动调节阀204、212选用型号为ZJHM-16KG(通径65带定位器)，气动调节阀213、214选用型号为ZJHM-16KG(通径32带行程开关)，安全阀202选用型号为A48TH(通径65)，气动球阀203选用型号P1300(通径80)，气动调节阀204、212选用型号为ZJHM-16KG(通径65)，压力变送器205、211选用型号为CECY161AG22M4B2，铂热电阻206选用PT100插深100的热电偶，截止阀209选用型号为J41H-16C(通径80)，截止阀207、208、215、217、218选用型号为J41H-16C(通径15)，疏水阀216、选用型号为S41H-16(通径15)。
蒸汽的压力、温度控制主要依靠压力变送器205、211反馈信号来调节各气动调节阀上的定位器，定位器直接控制气动调节阀的开度，从而自动控制进入热磨机系统的蒸汽量。蒸汽的压力、温度控制范围需预先设定气动调节阀上的定位器大小。一般来说，蒸汽的压力在0.6～0.9兆帕，温度在158～175度之间，对热磨机的产出的纤维产量与质量最好。