一种用于自动控制石膏的厚度的方法及真空皮带脱水机与流程

1.本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种用于自动控制石膏的厚度的方法及真空皮带脱水机。


背景技术：

2.真空皮带脱水机是一种石膏浆液二级脱水设备，其属于将石膏浆液固体和液体分离的一种设备。现有的真空皮带脱水机包含机架、滤布、胶带和真空箱；其中，滤布是真空皮带脱水机上托起石膏浆液的一层化纤材质，通过滤布上面的小孔将水和石膏进行分离，分离后的水由气液分离器的底部出口进入真空箱；浆液经真空抽吸经过成形区、冲洗区和干燥区形成合格的滤饼，在卸料区送入卸料槽并由转运皮带机转送至石膏仓库中。
3.现有的真空皮带脱水机普遍采用测厚仪测量真空皮带脱水机石膏厚度，并根据石膏的厚度来调节真空皮带脱水机的电动机的转速；如专利号为202121458215.x，名称为《一种脱硫真空皮带脱水机自动调节装置》的中国实用新型专利，其包括安装机架，所述安装机架的内部活动安装有均匀分布的重型驱动辊，且重型驱动辊的外部活动套装有重型输送带，所述重型输送带的外部贴合有滤布，所述安装机架顶部的左侧设置有冲洗机构，所述安装机架的顶部设置有位于冲洗机构右侧的两组真空抽气机构，所述安装机架的顶部固定安装有安装架，且安装架的顶部固定安装有调节立架，所述调节立架的内部卡接有调节块，且调节块的一端固定安装有弹性夹套，所述弹性夹套的中部固定套装有超声波料位计。
4.上述的脱硫真空皮带脱水机自动调节装置通过三组超声波料位计在安装机架顶部的前中后段对石膏厚度进行检测，并将检测信号反馈至现有控制设备，通过现有设备根据石膏厚度对脱水机频率进行调节，从而实现自动对脱水机频率调节，提高了自动化程度，同时保证了石膏脱水的效果。
5.但是，上述的调节方式是在石膏产出后才能够对其厚度进行检测，导致其调节存在滞后性，使得石膏的厚度频繁的波动，进而导致产品的质量受到影响，同时石膏的厚度不同会影响石膏的脱水效率。因此，发明一种能够预先给出指令调节真空皮带脱水机中电动机的转速的方法，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种用于自动控制石膏的厚度的方法，以解决现有技术中的调节方式存在滞后性，导致真空皮带脱水机产出的石膏的厚度不均匀，且影响石膏的脱水效率的技术问题。
7.本发明通过以下技术方案具体实现：
8.一种用于自动控制石膏的厚度的方法，所述方法包括以下步骤：
9.利用浆液密度传感器和浆液流量传感器获取真空皮带脱水机中的浆液密度的数据和浆液流量的数据，并将获取的浆液密度的数据和浆液流量的数据传输至速度控制器中；
10.所述速度控制器通过浆液密度的数据和浆液流量的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，所述速度控制器根据所述给定转速调整真空皮带脱水机中的电动机的输入频率，以实现对所述电动机的转速的控制，使所述真空皮带脱水机进入自动运行状态。
11.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述速度控制器通过电控装置控制所述电动机的转速。
12.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述速度控制器通过以下公式计算所述给定转速：
13.c＝(1-1/ρ
浆
)ρ
膏
/(ρ
膏-ρ
水
)；
14.n＝cρ
浆
q；
15.r＝n/ρ
堆
/ts/60；
16.其中，c为浆液浓度；ρ
浆
为浆液密度；ρ
水
为水密度；ρ
膏
为二水石膏密度；n为固体物质量；q为浆液流量；r为给定转速；s为真空皮带脱水机的转面积；ρ
堆
为10％脱硫石膏堆集密度；t为真空皮带脱水机设置的要生产的石膏料层的厚度。
17.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述速度控制器通过以下公式计算所述电动机输入频率：
18.s＝n/f；
19.f0＝r/s；
20.s为电动机输入转速频率转化系数；n为真空皮带机额定转速；f为电动机额定频率；f0为电动机输入频率。
21.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，在启动所述真空皮带脱水机时，所述电动机按固定频率运行x1分钟后进入所述自动运行状态。
22.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，在关闭所述真空皮带脱水机时，所述真空皮带脱水机退出自动运行状态，且所述电动机按固定频率运行x2分钟后停止。
23.综上所述，本发明提供的用于自动控制石膏的厚度的方法具有以下技术效果：
24.该方法是利用浆液密度传感器和浆液流量传感器获取的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，并通过给定转速调整电动机的输入频率，预先给出指令调节真空皮带脱水机的电动机的转速，整个控制过程不存在滞后性，使得生产出的石膏的厚度始终能够保持设定厚度，从而有效的提高石膏产品的质量，并提高石膏的脱水效率。
25.此外，本发明还提供一种真空皮带脱水机，其包括脱水机本体、浆液密度传感器、浆液流量传感器和速度控制器；
26.所述浆液密度传感器和所述浆液流量传感器均与所述速度控制器信号连接，所述速度控制器通过电控装置与所述脱水机本体的电动机信号连接；
27.所述浆液密度传感器和所述浆液流量传感器均设置在所述脱水机本体的出料端。
28.为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述浆液密度传感器和所述浆液流量传感器均设置在所述脱水机本体的石膏浆液排出泵的出口端。
29.综上所述，本发明提供的真空皮带脱水机具有以下技术效果：
30.该真空皮带脱水机中速度控制器利用的浆液密度传感器和浆液流量传感器获取
的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，并通过给定转速调整电动机的输入频率，预先给出指令调节真空皮带脱水机的电动机的转速，使得该真空皮带脱水机生产出的石膏的厚度始终能够保持在设定厚度，从而有效的提高石膏产品的质量，并提高石膏的脱水效率。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本发明一种真空皮带脱水机的结构示意图。
33.附图标记：
34.1、速度控制器；
35.2、浆液密度传感器；
36.3、浆液流量传感器；
37.4、电控装置；
38.5、脱水机本体。
具体实施方式
39.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
40.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
41.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.实施例一：
43.一种用于自动控制石膏的厚度的方法，该方法包括以下步骤：
44.利用浆液密度传感器2和浆液流量传感器3获取真空皮带脱水机中的浆液密度的数据和浆液流量的数据，并将获取的浆液密度的数据和浆液流量的数据传输至速度控制器1中；
45.速度控制器1通过浆液密度的数据和浆液流量的数据计算要生产的石膏料层的厚
度所需的给定转速，速度控制器1根据给定转速调整真空皮带脱水机中的电动机的输入频率，以实现对电动机的转速的控制，使真空皮带脱水机进入自动运行状态。
46.该方法是利用浆液密度传感器2和浆液流量传感器3获取的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，并通过给定转速调整电动机的输入频率，预先给出指令调节真空皮带脱水机的电动机的转速，整个控制过程不存在滞后性，使得采用该方法的真空皮带脱水机所生产出的石膏的厚度始终能够保持设定厚度，从而有效的提高石膏产品的质量，并提高石膏的脱水效率。
47.此外，上述的方法还能够避免因石膏厚度变化频繁而导致真空泵负载频繁波动的情况发生，从而使真空皮带脱水机能够长期稳定的运行。
48.具体的，上述的速度控制器1通过以下公式计算给定转速：
49.c＝(1-1/ρ
浆
)ρ
膏
/(ρ
膏-ρ
水
)；
50.n＝cρ
浆
q；
51.r＝n/ρ
堆
/ts/60；
52.其中，c为浆液浓度；
53.ρ
浆
为浆液密度；
54.ρ
水
为水密度，水密度为常数1；
55.ρ
膏
为二水石膏密度，二水石膏密度为常数2.08；
56.n为固体物质量；
57.q为浆液流量；
58.r为给定转速；
59.s为真空皮带脱水机的转面积，真空皮带脱水机的转面积为与电动机传动连接的转动辊的圆周侧壁的面积，其为固定值；
60.ρ
堆
为10％脱硫石膏堆集密度，10％脱硫石膏堆集密度为常数1900；
61.t为真空皮带脱水机设置的要生产的石膏料层的厚度，石膏料层的厚度可以通过真空皮带脱水机的操控部分进行输入，常用的石膏料层的厚度为10-20mm。
62.优化的，上述的速度控制器1通过以下公式计算电动机输入频率：
63.s＝n/f；
64.f0＝r/s；
65.s为电动机输入转速频率转化系数；
66.n为真空皮带机额定转速；
67.f为电动机额定频率；
68.f0为电动机输入频率。
69.优化的，上述的速度控制器1通过电控装置4控制电动机的转速。
70.需要说明的是，上述的电控装置4可以为现有技术中常见的单片机、plc控制器或者是dcs控制系统等。
71.优化的，在启动真空皮带脱水机时，电动机按固定频率运行x1分钟后进入自动运行状态；
72.在真空皮带脱水机启动过程中，真空皮带脱水机的石膏浆液排出泵的出口端并未有浆液排出，浆液密度和浆液流量的数值均为“0”，若采用该方法控制真空皮带脱水机，则
真空皮带脱水机无法正常启动；
73.因此，在启动真空皮带脱水机时，需要电动机以固定频率运行x1分钟后，使真空皮带脱水机完全启动并处于正常运行的状态下才能够进入自动运行状态，以保证真空皮带脱水机能够正常的工作。
74.优化的，在关闭真空皮带脱水机时，真空皮带脱水机退出自动运行状态，且电动机按固定频率运行x2分钟后停止，以保证真空皮带脱水机的料斗以及滤布上均没有残留的物料，为真空皮带脱水机的下次启动做好准备。
75.需要说明的是，上述的x1和x2均可以通过操控部分进行输入和修改，以使真空皮带脱水机的使用更加的方便；
76.上述的固定频率指的是电动机能够保持正常运行的频率，其可以根据电动机的参数进行修改。
77.实施例二：
78.如图1所示：
79.一种真空皮带脱水机，其包括脱水机本体5、浆液密度传感器2、浆液流量传感器3和速度控制器1；其中，
80.浆液密度传感器2和浆液流量传感器3均与速度控制器1信号连接，速度控制器1通过电控装置4与脱水机本体5的电动机信号连接；
81.浆液密度传感器2和浆液流量传感器3均设置在脱水机本体5的出料端。
82.该真空皮带脱水机中速度控制器1利用的浆液密度传感器2和浆液流量传感器3获取的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，并通过给定转速调整电动机的输入频率，预先给出指令调节真空皮带脱水机的电动机的转速，使得该真空皮带脱水机生产出的石膏的厚度始终能够保持在设定厚度，从而有效的提高石膏产品的质量，并提高石膏的脱水效率。
83.优化的，上述的浆液密度传感器2和浆液流量传感器3均设置在脱水机本体5的石膏浆液排出泵的出口端，以更好的获得所需的数据，从而使该真空皮带脱水机能够更好的控制生产出的石膏的厚度。
84.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于自动控制石膏的厚度的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：利用浆液密度传感器(2)和浆液流量传感器(3)获取真空皮带脱水机中的浆液密度的数据和浆液流量的数据，并将获取的浆液密度的数据和浆液流量的数据传输至速度控制器(1)中；所述速度控制器(1)通过浆液密度的数据和浆液流量的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，所述速度控制器(1)根据所述给定转速调整真空皮带脱水机中的电动机的输入频率，以实现对所述电动机的转速的控制，使所述真空皮带脱水机进入自动运行状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述速度控制器(1)通过电控装置(4)控制所述电动机的转速。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述速度控制器(1)通过以下公式计算所述给定转速：c＝(1-1/ρ
浆
)ρ
膏
/(ρ
膏-ρ
水
)；n＝cρ
浆
q；r＝n/ρ
堆
/ts/60；其中，c为浆液浓度；ρ
浆
为浆液密度；ρ
水
为水密度；ρ
膏
为二水石膏密度；n为固体物质量；q为浆液流量；r为给定转速；s为真空皮带脱水机的转面积；ρ
堆
为10％脱硫石膏堆集密度；t为真空皮带脱水机设置的要生产的石膏料层的厚度。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述速度控制器(1)通过以下公式计算所述电动机输入频率：s＝n/f；f0＝r/s；s为电动机输入转速频率转化系数；n为真空皮带机额定转速；f为电动机额定频率；f0为电动机输入频率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在启动所述真空皮带脱水机时，所述电动机按固定频率运行x1分钟后进入所述自动运行状态。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在关闭所述真空皮带脱水机时，所述真空皮带脱水机退出自动运行状态，且所述电动机按固定频率运行x2分钟后停止。7.一种真空皮带脱水机，其特征在于：包括脱水机本体(5)、浆液密度传感器(2)、浆液流量传感器(3)和速度控制器(1)；所述浆液密度传感器(2)和所述浆液流量传感器(3)均与所述速度控制器(1)信号连接，所述速度控制器(1)通过电控装置(4)与所述脱水机本体(5)的电动机信号连接；所述浆液密度传感器(2)和所述浆液流量传感器(3)均设置在所述脱水机本体(5)的出料端。8.根据权利要求7所述的真空皮带脱水机，其特征在于：所述浆液密度传感器(2)和所述浆液流量传感器(3)均设置在所述脱水机本体(5)的石膏浆液排出泵的出口端。

技术总结
本发明属于脱硫技术领域，具体涉及一种用于自动控制石膏的厚度的方法及真空皮带脱水机；其中，该方法包括以下步骤：利用浆液密度传感器和浆液流量传感器获取真空皮带脱水机中的浆液密度的数据和浆液流量的数据，并将获取的浆液密度的数据和浆液流量的数据传输至速度控制器中；速度控制器通过浆液密度的数据和浆液流量的数据计算给定转速，速度控制器根据给定转速调整真空皮带脱水机中的电动机的输入频率。该方法是利用浆液密度传感器和浆液流量传感器获取的数据计算要生产的石膏料层的厚度所需的给定转速，并通过给定转速调整电动机的输入频率，预先给出指令调节真空皮带脱水机的电动机的转速，使得生产出的石膏的厚度始终能够保持一致。终能够保持一致。终能够保持一致。


技术研发人员：张宇斌
受保护的技术使用者：四川君和环保股份有限公司
技术研发日：2023.05.06
技术公布日：2023/8/14