一种石灰石浆液生产线的智能优化系统

文档序号:1304551 发布日期:2020-08-11 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种石灰石浆液生产线的智能优化系统 (Intelligent optimization system of limestone slurry production line ) 是由 尤彩霞 孙娜 于 2020-06-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述智能优化系统包括有过滤功能的双重搅拌反应室、对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少降温成本的环保节能的自动降温模块、防止石灰石浆液沉积于水平输送管道内壁造成输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块。与传统石灰石浆液制备流程相比,本发明的石灰石浆液生产线的智能优化系统提高了石灰石浆液生产的效率,有效减少石灰石浆液在输送过程中在输送管内堆积堵塞,并实现对石灰石浆液生产系统的日常维护。(The invention provides an intelligent optimization system of a limestone slurry production line, which comprises a double-stirring reaction chamber with a filtering function, an environment-friendly and energy-saving automatic cooling module for cooling the double-stirring reaction chamber and effectively reducing the cooling cost, an accumulation blockage prevention module for preventing limestone slurry from depositing on the inner wall of a horizontal conveying pipeline to cause the blockage of the conveying pipeline, and an ultrasonic leakage detection module for performing leakage prevention detection on the conveying pipeline. Compared with the traditional limestone slurry preparation process, the intelligent optimization system of the limestone slurry production line improves the production efficiency of limestone slurry, effectively reduces the accumulation and blockage of limestone slurry in a conveying pipe in the conveying process, and realizes the daily maintenance of the limestone slurry production system.)

一种石灰石浆液生产线的智能优化系统

技术领域

本发明涉及制备石灰石浆液领域,尤其涉及一种石灰石浆液生产线的智能优化系统。

背景技术

火力发电厂在燃烧煤炭提供热能时会产生一些硫化物,而热电厂一般使用石灰石浆液吸收硫化物,以减少其对环境的污染,石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺是目前应用最广泛的一种脱硫技术,其原理是采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最后生成石膏。其中,石灰石浆液的制备流程如下:石灰石浆液固体原料经船运或车运方式运送至厂区,经气力输送至石灰石浆液固体原料仓内储存,石灰石浆液固体原料经电动螺旋给料机进入石灰石浆液箱,与制浆工艺水混合,配置成密度预定密度的石灰石浆液,然后经石灰石浆液泵装置输送到吸收塔区。

本团队依托高校化学实验室研究团队和化工厂资源,长期对石灰石浆液生产制备工艺流程尤其是石灰石浆液沉淀产物提取进行研究,并且经过大量检索发现存在的现有技术如现有技术公开了一种JP2016203121A,JPS6372323A,CN728214B和WO2013082856A1,常规的石灰石浆液制取系统为:原料仓放置生石灰粉或者石灰石粉作为固体原料,原料仓出料口通过竖直短管直接落入石灰石浆液箱,在石灰石浆液箱内与制浆水充分搅拌混合制成合格浓度的石灰石浆液。以石灰石粉为原料制取石灰石浆液的系统制浆水的温度通常有40~50℃左右,但是,以生石灰为原料制取石灰石浆液是一个放热反应,现有的石灰石浆液在制备时通过分别计算固体原料重量、水重量后将水一次加足、然后混入石灰进行搅拌,此时在搅拌过程中,过高的温度使得热工仪表检测计量误差变大,甚至会造成计量称的失重,即可能造成石灰浆浓度变化较大,影响石灰石浆液箱内各电子机械装置的正常工作。在生产过程中,由于石灰石浆液箱内的搅拌不够充分,所制取的石灰石浆液会有没有反应完成的石灰石粉团固体,造成石灰石浆液的质量不及格。由于石灰石浆液是悬浊液,在石灰石浆液运输过程中,尤其是运输管道为水平运输时,运输管道内会产生石灰石浆液的沉淀物堆积,导致运输管道的堵塞和所得石灰石浆液浓度变低,运输管道的密封对石灰石浆液的生产尤为重要,但是由于运输管道的横跨区域范围大、高低错落、且不集中,运输管的定期预防检查对作业人员来说极为费时费力。

为了解决本领域普遍存在传统石灰石浆液生产制备工艺流程中石灰石浆液运输过程其沉淀堆积堵塞输送管道,石灰石浆液在搅拌反应室内溶解不充分,石灰石浆液在反应过程中放出大量热量导致降温成本高,输送管道维护检查不方便和成本高等等这些问题,本研究团队作出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于,针对目前传统石灰石浆液生产制备工艺流程所存在的不足,提出了一种更绿色环保,更高效率过滤清洗和提取沉淀物的一种石灰石浆液生产线的智能优化系统。

为了克服现有技术的不足,本发明采用如下技术方案:

可选的,一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述石灰石浆液生产线包括放置制造石灰石浆液的固体原料的原料储仓、为石灰石浆液的生产提供反应用水的第一水箱、与所述原料储仓和所述第一水箱的出口分别通过管道连通的搅拌反应室、与所述搅拌反应室底部出浆口连通并运输所述石灰石浆液的输送管道、与所述输送管道连接并存放所述石灰石浆液的储液罐和安装于所述储液罐出口并驱动所述储液罐内的石灰石浆液至待用模块的泵装置,所述搅拌反应室为具有过滤功能的双重搅拌反应室,所述智能优化系统包括对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少所述降温成本的自动降温模块、防止所述石灰石浆液沉积于所述输送管道内壁造成所述输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对所述输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块。

可选的,所述双重搅拌反应室包括壳体,使所述双重搅拌反应室内的所述固体原料充分溶解反应的搅拌装置,其中所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,驱动所述搅拌装置的驱动装置和位于所述第一搅拌器和所述第二搅拌器之间的过滤装置,其中所述第一搅拌器底部安装有与所述过滤装置上表面相配合的滚动部件。

可选的,所述自动降温模块包括环形围绕于所述壳体外壁的至少一圈的冷凝管道、为所述冷凝管道提供冷凝水的水源装置、所述冷凝管道上端的冷凝出口、所述冷凝管道下端的冷凝入口和与冷凝出口连通并储存所述降温模块所使用的冷凝水的第二水箱,其中所述冷凝水从所述冷凝入口流至所述冷凝出口。

可选的,所述防积淀堵塞模块包括安装于所述输送管道外壁的超声波发生装置,控制所述超声波发生装置工作的控制装置和接收所述输送管道不同位置振动情况并将所述情况发送至所述控制装置的感受器。

可选的,所述超声波检漏模块包括产生波导的所述超声波发生装置、用以检测所述波导并将所述波导信号数字化处理的所述感受器、对所述感受器数字处理化后的数字信号进行计算处理并判断所述波导的传播范围处是否有裂缝缺陷的所述控制装置和用于获取检测异常模块所处的位置信息的位置判断单元。

本发明所取得的有益效果是:

1.防止石灰石浆液在运输过程中在输送管道内的沉淀堆积而造成损耗。

2.节约石灰石浆液生产线的运行成本。

3.有限减少了对石灰石浆液搅拌反应室降温的所需成本。

4.提高了对石灰石浆液生产的效率。

5.提高了对石灰石浆液生产系统维护的便捷性和降低了对石灰石浆液生产系统的维护成本。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明的石灰石浆液生产线的流程示意图。

图2为本发明的双重搅拌反应室的结构示意图。

图3为本发明的温度测量装置的报警流程图。

图4为本发明的超声波发生装置的结构示意图。

图5为本发明的输送管道的结构示意图。

图6为本发明的防积淀堵塞模块的流程示意图。

图7为本发明的双重搅拌反应室的实验图。

附图标号说明:1-第二水箱;2-双重搅拌反应室;3-水源装置;4-输送管道;5-储液罐;6-泵装置;7-待用模块;8-第一水箱;9-原料储仓;10-驱动装置;11-架体;12-第一搅拌器;13-过滤装置;14-第二搅拌器;15-出浆口;16-壳体;17-滚动部件;18-换能器;19-圈式固定装置。

具体实施方式

为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白,以下结合其实施例,对本发明进行进一步详细说明;应当理解,此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言,在查阅以下详细描述之后,本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内,包括在本发明的范围内,并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征,并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

实施例一:

在本实施例中,构造了一种在生产石灰石浆液流程中,具备由过滤装置隔开的石灰石浆液的双重搅拌反应室的智能优化系统,所述双重搅拌反应室有效提高了石灰石浆液的制取效率和质量;

一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述石灰石浆液生产线包括放置制造石灰石浆液的固体原料的原料储仓、为石灰石浆液的生产提供反应用水的第一水箱、与所述原料储仓和所述第一水箱的出口分别通过管道连通的搅拌反应室、与所述搅拌反应室底部出浆口连通并运输所述石灰石浆液的输送管道、与所述输送管道连接并存放所述石灰石浆液的储液罐和安装于所述储液罐出口并驱动所述储液罐内的石灰石浆液至待用模块的泵装置,所述搅拌反应室为具有过滤功能的双重搅拌反应室,所述智能优化系统包括对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少所述降温成本的自动降温模块、防止所述石灰石浆液沉积于所述输送管道内壁造成所述输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对所述输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块,所述双重搅拌反应室包括壳体,使所述双重搅拌反应室内的所述固体原料充分溶解反应的搅拌装置,其中所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,驱动所述搅拌装置的驱动装置和位于所述第一搅拌器和所述第二搅拌器之间的过滤装置,其中所述第一搅拌器底部安装有与所述过滤装置上表面相配合的滚动部件,所述自动降温模块包括环形围绕于所述壳体外壁的至少一圈的冷凝管道、为所述冷凝管道提供冷凝水的水源装置、所述冷凝管道上端的冷凝出口、所述冷凝管道下端的冷凝入口和与冷凝出口连通并储存所述降温模块所使用的冷凝水的第二水箱,其中所述冷凝水从所述冷凝入口流至所述冷凝出口,所述防积淀堵塞模块包括安装于所述输送管道外壁的超声波发生装置,控制所述超声波发生装置工作的控制装置和接收所述输送管道不同位置振动情况并将所述情况发送至所述控制装置的感受器,所述超声波检漏模块包括产生波导的所述超声波发生装置、用以检测所述波导并将所述波导信号数字化处理的所述感受器、对所述感受器数字处理化后的数字信号进行计算处理并判断所述波导的传播范围处是否有裂缝缺陷的所述控制装置和用于获取检测异常模块所处的位置信息的位置判断单元;

所述双重搅拌反应室包括壳体、架体、搅拌装置、和过滤装置,所述壳体侧面为圆筒形结构,所述壳体顶部设有封板,所述壳体的底部为圆锥结构从而方便石灰石浆液汇流至所述出浆口通过输送管道运输,所述壳体分别有与原料储仓通过导管连通的进料口和与水箱通过导管连通的至少一个进液口,所述进料口与所述进液口分别由可控阀门控制与搅拌反应室的连通的开口度大小进而控制原料的进料,所述壳体的侧面设有温度测量装置,其中所述温度测量装置优选为耐高温的热电阻温度测量装置,所述壳体下端的侧面设有出浆口,所述出浆口与所述输送管道连通,所述出浆口与所述输送管道之间安装有可控阀门;

壳体的上部通过连接法兰与架体的下端螺栓连接,所述架体为中空结构,所述架体的顶端与驱动装置固定连接,所述驱动装置的壳体通过定位法兰与所述架体螺栓连接,所述驱动装置的输出轴与传动轴通过轴承连接件相连接,所述传动轴由第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴构成,所述第一传动轴竖直穿过壳体的封板,所述第一传动轴的上端通过轴承连接件与所述驱动装置的输出轴连接,所述第一传动轴的下端通过夹壳联轴器与所述第二传动轴的上端连接,所述第二传动轴的下端与所述第三传动轴的上端通过法兰连接元件连接,所述第三传动轴的下端置于滑动轴承组件内,所述滑动轴承组件与壳体的锥底通过固定架焊接连接,所述搅拌装置安装于所述壳体内,其中,所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,所述第一搅拌器套装在所述壳体内的所述第二传动轴上端的部分,所述第一搅拌器通过螺栓与所述第一传动轴连接,其中所述螺栓可以根据需求由本领域技术人员选择不锈钢高强度螺栓和/或者其他耐腐蚀材料所制螺栓,所述第二传动轴中部的水平面上设置有过滤装置,所述过滤装置为过滤面板,所述过滤面板上由至少一个过滤所述石灰石浆液的过滤孔,所述过滤板中间有一个开口,所述第二传动轴通过所述开口贯穿所述过滤装置,所述开口与所述第二传动轴通过旋转轴固定座固定连接,其中所述第一搅拌器的底部与所述过滤装置上表面相配合,所述第一搅拌器的搅拌叶架底部为水平安装的水平搅拌板,所述第二搅拌器的搅拌叶架底部为配合所述壳体底部的圆锥结构的倾斜安装的倾斜搅拌板,所述水平搅拌板与所述过滤装置上表面相配合,且所述水平搅拌板上安装有至少一个滚动部件,所述滚动部件在所述第一搅拌器进行搅拌过程被驱动至一起滚动并在所述过滤装置的上表面滚动,有效使固体原料与水溶液的充分溶解反应,避免形成固体团而影响石灰石浆液的生产质量;

所述第二搅拌器同样置于壳体内,所述第二搅拌器套装在壳体内的第二传动轴下端部分,所述第二搅拌器通过螺栓与第二传动轴的下部分通过固定连接元件连接,所述第一搅拌器和第二搅拌器分别包括横向的上连接板和下连接板,其中所述上连接板和所述下连接板之间焊接有竖直的至少一个立板;

所述搅拌装置在所述驱动装置下被驱动旋转搅拌从而使石灰石浆液的固体原料与水溶液的充分溶解反应,其中溶解反应的石灰石浆液会通过所述过滤装置,由于石灰石浆液为悬浊液,为预防石灰石浆液静止过久而产生沉淀与水溶液的分层面,所述过滤装置下端设有第二搅拌器,未溶解充分的固体颗粒在过滤装置上表面沉积,所述滚动部件在所述过滤装置上表面滚动运动的过程中,碾压所述固体颗粒,使其分散成小粉粒末与水溶液进一步溶解反应并通过所述过滤装置进行过筛;

开启并调节所述驱动装置到达到合适转速,控制进料口和进液口的可控阀门的开启,物料持续加入至所述双重搅拌反应室,在驱动装置作用下,所述反应混合液在所述双重搅拌反应室内湍流区域充分反应溶解,持续生成石灰石浆液,当混合液液位达到阈值水位线时通过控制所述驱动装置控制搅拌装置的速度,使未溶解充分的固定物料在过滤装置与搅拌装置的共同作用下充分溶解,反应搅拌完成后开启出浆口并通过输送管道输送石灰石浆液至储液罐。

实施例二:

在本实施例中,构造了一种在石灰石浆液生产过程中,具备有效减少降温成本的环保节能的降温模块的智能优化系统;

一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述石灰石浆液生产线包括放置制造石灰石浆液的固体原料的原料储仓、为石灰石浆液的生产提供反应用水的第一水箱、与所述原料储仓和所述第一水箱的出口分别通过管道连通的搅拌反应室、与所述搅拌反应室底部出浆口连通并运输所述石灰石浆液的输送管道、与所述输送管道连接并存放所述石灰石浆液的储液罐和安装于所述储液罐出口并驱动所述储液罐内的石灰石浆液至待用模块的泵装置,所述搅拌反应室为具有过滤功能的双重搅拌反应室,所述智能优化系统包括对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少所述降温成本的自动降温模块、防止所述石灰石浆液沉积于所述输送管道内壁造成所述输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对所述输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块,所述双重搅拌反应室包括壳体,使所述双重搅拌反应室内的所述固体原料充分溶解反应的搅拌装置,其中所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,驱动所述搅拌装置的驱动装置和位于所述第一搅拌器和所述第二搅拌器之间的过滤装置,其中所述第一搅拌器底部安装有与所述过滤装置上表面相配合的滚动部件,所述自动降温模块包括环形围绕于所述壳体外壁的至少一圈的冷凝管道、为所述冷凝管道提供冷凝水的水源装置、所述冷凝管道上端的冷凝出口、所述冷凝管道下端的冷凝入口和与冷凝出口连通并储存所述降温模块所使用的冷凝水的第二水箱,其中所述冷凝水从所述冷凝入口流至所述冷凝出口,所述防积淀堵塞模块包括安装于所述输送管道外壁的超声波发生装置,控制所述超声波发生装置工作的控制装置和接收所述输送管道不同位置振动情况并将所述情况发送至所述控制装置的感受器,所述超声波检漏模块包括产生波导的所述超声波发生装置、用以检测所述波导并将所述波导信号数字化处理的所述感受器、对所述感受器数字处理化后的数字信号进行计算处理并判断所述波导的传播范围处是否有裂缝缺陷的所述控制装置和用于获取检测异常模块所处的位置信息的位置判断单元;

所述双重搅拌反应室包括壳体、架体、搅拌装置、和过滤装置,所述壳体侧面为圆筒形结构,所述壳体顶部设有封板,所述壳体的底部为圆锥结构从而方便石灰石浆液汇流至所述出浆口通过输送管道运输,所述壳体分别有与原料储仓通过导管连通的进料口和与水箱通过导管连通的至少一个进液口,所述进料口与所述进液口分别由可控阀门控制与搅拌反应室的连通的开口度大小进而控制原料的进料,所述壳体的侧面设有温度测量装置,其中所述温度测量装置优选为耐高温的热电阻温度测量装置,所述壳体下端的侧面设有出浆口,所述出浆口与所述输送管道连通,所述出浆口与所述输送管道之间安装有可控阀门;

壳体的上部通过连接法兰与架体的下端螺栓连接,所述架体为中空结构,所述架体的顶端与驱动装置固定连接,所述驱动装置的壳体通过定位法兰与所述架体螺栓连接,所述驱动装置的输出轴与传动轴通过轴承连接件相连接,所述传动轴由第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴构成,所述第一传动轴竖直穿过壳体的封板,所述第一传动轴的上端通过轴承连接件与所述驱动装置的输出轴连接,所述第一传动轴的下端通过夹壳联轴器与所述第二传动轴的上端连接,所述第二传动轴的下端与所述第三传动轴的上端通过法兰连接元件连接,所述第三传动轴的下端置于滑动轴承组件内,所述滑动轴承组件与壳体的锥底通过固定架焊接连接,所述搅拌装置安装于所述壳体内,其中,所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,所述第一搅拌器套装在所述壳体内的所述第二传动轴上端的部分,所述第一搅拌器通过螺栓与所述第一传动轴连接,其中所述螺栓可以根据需求由本领域技术人员选择不锈钢高强度螺栓和/或者其他耐腐蚀材料所制螺栓,所述第二传动轴中部的水平面上设置有过滤装置,所述过滤装置为过滤面板,所述过滤面板上由至少一个过滤所述石灰石浆液的过滤孔,所述过滤板中间有一个开口,所述第二传动轴通过所述开口贯穿所述过滤装置,所述开口与所述第二传动轴通过旋转轴固定座固定连接,其中所述第一搅拌器的底部与所述过滤装置上表面相配合,所述第一搅拌器的搅拌叶架底部为水平安装的水平搅拌板,所述第二搅拌器的搅拌叶架底部为配合所述壳体底部的圆锥结构的倾斜安装的倾斜搅拌板,所述水平搅拌板与所述过滤装置上表面相配合,且所述水平搅拌板上安装有至少一个滚动部件,所述滚动部件在所述第一搅拌器进行搅拌过程被驱动至一起滚动并在所述过滤装置的上表面滚动,有效使固体原料与水溶液的充分溶解反应,避免形成固体团而影响石灰石浆液的生产质量;

所述第二搅拌器同样置于壳体内,所述第二搅拌器套装在壳体内的第二传动轴下端部分,所述第二搅拌器通过螺栓与第二传动轴的下部分通过固定连接元件连接,所述第一搅拌器和第二搅拌器分别包括横向的上连接板和下连接板,其中所述上连接板和所述下连接板之间焊接有竖直的至少一个立板;

所述搅拌装置在所述驱动装置下被驱动旋转搅拌从而使石灰石浆液的固体原料与水溶液的充分溶解反应,其中溶解反应的石灰石浆液会通过所述过滤装置,由于石灰石浆液为悬浊液,为预防石灰石浆液静止过久而产生沉淀与水溶液的分层面,所述过滤装置下端设有第二搅拌器,未溶解充分的固体颗粒在过滤装置上表面沉积,所述滚动部件在所述过滤装置上表面滚动运动的过程中,碾压所述固体颗粒,使其分散成小粉粒末与水溶液进一步溶解反应并通过所述过滤装置进行过筛;

开启并调节所述驱动装置到达到合适转速,控制进料口和进液口的可控阀门的开启,物料持续加入至所述双重搅拌反应室,在驱动装置作用下,所述反应混合液在所述双重搅拌反应室内湍流区域充分反应溶解,持续生成石灰石浆液,当混合液液位达到阈值水位线时通过控制所述驱动装置控制搅拌装置的速度,使未溶解充分的固定物料在过滤装置与搅拌装置的共同作用下充分溶解,反应搅拌完成后开启出浆口并通过输送管道输送石灰石浆液至储液罐;

本发明的石灰石浆液生产线的生产系统中的水箱至少包括两个,其中一个为供本次石灰石浆液制备的反应用水的第一水箱,和供本次石灰石浆液生产过程的所述降温模块的冷凝用水以及下次制备石灰石浆液反应用水的第二水箱;

所述降温模块包括第一水箱,第二水箱,搅拌反应室进液口和环型围绕搅拌反应室的壳体外壁的冷凝管道,所述冷凝管道至少围绕所述壳体外壁一圈,其中所述第一水箱为本次制备石灰石浆液的反应所用水,第二水箱为本次制备石灰石浆液所用冷凝水,所述冷凝管道下端口为冷凝水进口,所述冷凝管道的上端口为冷凝出水口,所述第二水箱上端有至少一个进液口,所述第二水箱底部至少有一个出液口,其中所述冷凝管道的冷凝水进口与水源装置连通,所述冷凝水出口连接至第二水箱进液口,所述第二水箱的出液口通过管道连接至所述壳体的入液口,所述冷凝水进口、所述第二水箱进液口和所述第二水箱出液口分别设置有可控阀门,能够通过控制所述可控阀门从而控制溶液与管道的流通和在管道中的流速;

所述壳体外有测量反应室反应温度的热电阻温度测量装置,所述温度测量装置为有记忆信号发送功能的温度测量装置,所述温度测量装置与报警装置连接,当所述温度测量装置测量的温度值大于所预定的阈值时,所述报警装置会发送报警信号至中央处理装置,所述中央处理装置会控制冷凝水进口处的阀门打开,让水源装置的水流入冷凝管道对搅拌反应室进行冷凝,同时打开所述第二水箱进液口,收集所述冷凝用水,在下次进行石灰石浆液的制取时,可以控制所述第二水箱的出液口的阀门让第二水箱内水液流至搅拌反应室内进行石灰石浆液生产反应;

本发明的降温模块大量节省了石灰石浆液生产流程中的降温成本,所述冷凝水还可回收储藏至所述第二水箱并在自然冷却后用于下一次石灰石浆液的生产中。

实施例三:

在本实施例中,构造了一种在生产石灰石浆液生产流程中,具备防止输送管道内的石灰石浆液沉积于输送管道内壁造成输送管道堵塞和石灰石浆液成品浓度降低的超声波防积淀系统的智能优化系统;

一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述石灰石浆液生产线包括放置制造石灰石浆液的固体原料的原料储仓、为石灰石浆液的生产提供反应用水的第一水箱、与所述原料储仓和所述第一水箱的出口分别通过管道连通的搅拌反应室、与所述搅拌反应室底部出浆口连通并运输所述石灰石浆液的输送管道、与所述输送管道连接并存放所述石灰石浆液的储液罐和安装于所述储液罐出口并驱动所述储液罐内的石灰石浆液至待用模块的泵装置,所述搅拌反应室为具有过滤功能的双重搅拌反应室,所述智能优化系统包括对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少所述降温成本的自动降温模块、防止所述石灰石浆液沉积于所述输送管道内壁造成所述输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对所述输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块,所述双重搅拌反应室包括壳体,使所述双重搅拌反应室内的所述固体原料充分溶解反应的搅拌装置,其中所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,驱动所述搅拌装置的驱动装置和位于所述第一搅拌器和所述第二搅拌器之间的过滤装置,其中所述第一搅拌器底部安装有与所述过滤装置上表面相配合的滚动部件,所述自动降温模块包括环形围绕于所述壳体外壁的至少一圈的冷凝管道、为所述冷凝管道提供冷凝水的水源装置、所述冷凝管道上端的冷凝出口、所述冷凝管道下端的冷凝入口和与冷凝出口连通并储存所述降温模块所使用的冷凝水的第二水箱,其中所述冷凝水从所述冷凝入口流至所述冷凝出口,所述防积淀堵塞模块包括安装于所述输送管道外壁的超声波发生装置,控制所述超声波发生装置工作的控制装置和接收所述输送管道不同位置振动情况并将所述情况发送至所述控制装置的感受器,所述超声波检漏模块包括产生波导的所述超声波发生装置、用以检测所述波导并将所述波导信号数字化处理的所述感受器、对所述感受器数字处理化后的数字信号进行计算处理并判断所述波导的传播范围处是否有裂缝缺陷的所述控制装置和用于获取检测异常模块所处的位置信息的位置判断单元;

所述双重搅拌反应室包括壳体、架体、搅拌装置、和过滤装置,所述壳体侧面为圆筒形结构,所述壳体顶部设有封板,所述壳体的底部为圆锥结构从而方便石灰石浆液汇流至所述出浆口通过输送管道运输,所述壳体分别有与原料储仓通过导管连通的进料口和与水箱通过导管连通的至少一个进液口,所述进料口与所述进液口分别由可控阀门控制与搅拌反应室的连通的开口度大小进而控制原料的进料,所述壳体的侧面设有温度测量装置,其中所述温度测量装置优选为耐高温的热电阻温度测量装置,所述壳体下端的侧面设有出浆口,所述出浆口与所述输送管道连通,所述出浆口与所述输送管道之间安装有可控阀门;

壳体的上部通过连接法兰与架体的下端螺栓连接,所述架体为中空结构,所述架体的顶端与驱动装置固定连接,所述驱动装置的壳体通过定位法兰与所述架体螺栓连接,所述驱动装置的输出轴与传动轴通过轴承连接件相连接,所述传动轴由第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴构成,所述第一传动轴竖直穿过壳体的封板,所述第一传动轴的上端通过轴承连接件与所述驱动装置的输出轴连接,所述第一传动轴的下端通过夹壳联轴器与所述第二传动轴的上端连接,所述第二传动轴的下端与所述第三传动轴的上端通过法兰连接元件连接,所述第三传动轴的下端置于滑动轴承组件内,所述滑动轴承组件与壳体的锥底通过固定架焊接连接,所述搅拌装置安装于所述壳体内,其中,所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,所述第一搅拌器套装在所述壳体内的所述第二传动轴上端的部分,所述第一搅拌器通过螺栓与所述第一传动轴连接,其中所述螺栓可以根据需求由本领域技术人员选择不锈钢高强度螺栓和/或者其他耐腐蚀材料所制螺栓,所述第二传动轴中部的水平面上设置有过滤装置,所述过滤装置为过滤面板,所述过滤面板上由至少一个过滤所述石灰石浆液的过滤孔,所述过滤板中间有一个开口,所述第二传动轴通过所述开口贯穿所述过滤装置,所述开口与所述第二传动轴通过旋转轴固定座固定连接,其中所述第一搅拌器的底部与所述过滤装置上表面相配合,所述第一搅拌器的搅拌叶架底部为水平安装的水平搅拌板,所述第二搅拌器的搅拌叶架底部为配合所述壳体底部的圆锥结构的倾斜安装的倾斜搅拌板,所述水平搅拌板与所述过滤装置上表面相配合,且所述水平搅拌板上安装有至少一个滚动部件,所述滚动部件在所述第一搅拌器进行搅拌过程被驱动至一起滚动并在所述过滤装置的上表面滚动,有效使固体原料与水溶液的充分溶解反应,避免形成固体团而影响石灰石浆液的生产质量;

所述第二搅拌器同样置于壳体内,所述第二搅拌器套装在壳体内的第二传动轴下端部分,所述第二搅拌器通过螺栓与第二传动轴的下部分通过固定连接元件连接,所述第一搅拌器和第二搅拌器分别包括横向的上连接板和下连接板,其中所述上连接板和所述下连接板之间焊接有竖直的至少一个立板;

所述搅拌装置在所述驱动装置下被驱动旋转搅拌从而使石灰石浆液的固体原料与水溶液的充分溶解反应,其中溶解反应的石灰石浆液会通过所述过滤装置,由于石灰石浆液为悬浊液,为预防石灰石浆液静止过久而产生沉淀与水溶液的分层面,所述过滤装置下端设有第二搅拌器,未溶解充分的固体颗粒在过滤装置上表面沉积,所述滚动部件在所述过滤装置上表面滚动运动的过程中,碾压所述固体颗粒,使其分散成小粉粒末与水溶液进一步溶解反应并通过所述过滤装置进行过筛;

开启并调节所述驱动装置到达到合适转速,控制进料口和进液口的可控阀门的开启,物料持续加入至所述双重搅拌反应室,在驱动装置作用下,所述反应混合液在所述双重搅拌反应室内湍流区域充分反应溶解,持续生成石灰石浆液,当混合液液位达到阈值水位线时通过控制所述驱动装置控制搅拌装置的速度,使未溶解充分的固定物料在过滤装置与搅拌装置的共同作用下充分溶解,反应搅拌完成后开启出浆口并通过输送管道输送石灰石浆液至储液罐;

本发明的石灰石浆液生产线的生产系统中的水箱至少包括两个,其中一个为供本次石灰石浆液制备的反应用水的第一水箱,和供本次石灰石浆液生产过程的所述降温模块的冷凝用水以及下次制备石灰石浆液反应用水的第二水箱;

所述降温模块包括第一水箱,第二水箱,搅拌反应室进液口和环型围绕搅拌反应室的壳体外壁的冷凝管道,所述冷凝管道至少围绕所述壳体外壁一圈,其中所述第一水箱为本次制备石灰石浆液的反应所用水,第二水箱为本次制备石灰石浆液所用冷凝水,所述冷凝管道下端口为冷凝水进口,所述冷凝管道的上端口为冷凝出水口,所述第二水箱上端有至少一个进液口,所述第二水箱底部至少有一个出液口,其中所述冷凝管道的冷凝水进口与水源装置连通,所述冷凝水出口连接至第二水箱进液口,所述第二水箱的出液口通过管道连接至所述壳体的入液口,所述冷凝水进口、所述第二水箱进液口和所述第二水箱出液口分别设置有可控阀门,能够通过控制所述可控阀门从而控制溶液与管道的流通和在管道中的流速;

所述壳体外有测量反应室反应温度的热电阻温度测量装置,所述温度测量装置为有记忆信号发送功能的温度测量装置,所述温度测量装置与报警装置连接,当所述温度测量装置测量的温度值大于所预定的阈值时,所述报警装置会发送报警信号至中央处理装置,所述中央处理装置会控制冷凝水进口处的阀门打开,让水源装置的水流入冷凝管道对搅拌反应室进行冷凝,同时打开所述第二水箱进液口,收集所述冷凝用水,在下次进行石灰石浆液的制取时,能够控制所述第二水箱的出液口的阀门让第二水箱内水液流至搅拌反应室内进行石灰石浆液生产反应;

本发明的降温模块大量节省了石灰石浆液生产流程中的降温成本,所述冷凝水还能够被回收储藏至所述第二水箱并在自然冷却后用于下一次石灰石浆液的生产中;

本发明的所述超声波防积淀系统包括控制装置,至少一个超声波发生装置和输送管道,所述控制装置与所述超声波发生装置信号相连,所述超声波发生装置之间通过串联安装于水平管道外表面,本发明所述的超声波发生装置的数量和超声波发送装置之间的间隔距离也可根据需求由本领域技术人员根据实际需求选择这里不再赘述,所述控制装置包括中央控制器,偏磁模块和功率脉冲发生器,所述中央控制器与电源电气连接,并由开关装置控制其关断和打开,所述偏磁模块由一励磁电源控制其关断和打开,所述功率脉冲发生器和所述偏磁模块分别与所述超声波发生装置连接,所述功率脉冲发生器和所述偏磁模块在所述中央控制器的控制下调节产生脉冲的功率、频率以及宽度,所述控制装置同时控制多个所述超声波发生装置,控制装置作为超声波防积淀系统的控制中心控制脉冲产生的频率、宽度和脉冲束的宽度,而所述超声波发生装置则根据控制装置产生的功率超声波信号而产生超声波弹性振动,所述超声波弹性振动使所述水平管道中的石灰石浆液溶质分布更均匀,增加了所述石灰石浆液发生分层积淀的难度,进而完成石灰石浆液在输送管道中防沉积的效果;

所述超声波发生装置包括至少一对以管道圆形轴为对称轴对称安置的换能器,和固定所述换能器的圈式固定装置,所述圈式固定装置围绕于所述输送管道,所述换能器为均匀环状阵列式插设在一圈式固定装置上,所述换能器由预紧力法兰元件和/或者通过焊接连接固定在所述圈式固定装置上,所述换能器在管道壁上均匀分布,环形阵列,从而达到较好的超声波覆盖效果,所述换能器通过导线与控制装置电性连接,从而达到较佳的固定效果和能量传递效果,所述换能器的设计数量可以由本领域技术人员根据运输管道的管道直径大小决定,此处不再赘述,为实现更好的超声波覆盖效果,所述换能器优选为超磁致伸缩材料制成的换能器,相比于压电陶瓷材料需要几千伏到几万伏的高电压驱动,所述超磁致伸缩材料制成的换能器驱动电压低,工作时需要低电压驱动,适于高压力的执行器、大功率的声学换能器等,不存在压电陶瓷中失极化引起的实效问题,也不存在老化、疲劳问题,机电转换效率更高,伸缩性能大,且能耗小,性能稳定,因而具有很高的可靠性,将超磁致伸缩制成的换能器通过圈式固定装置串接在管道壁上,超声波通过管道壁以纵波的形式传播;

其中本发明的所述换能器周围设置有至少一个传感器,所述传感器在所述石灰石浆液运输过程中在以实时监测管道不同位置的振动情况,并将振动的信息传输到所述控制装置的中央控制器,进而所述中央控制器控制功率发生模块和偏磁模块,以调节超声波发生装置中换能器产生的超声波的能量和频率大小,以适应不同的要求,达到更好的控制效果,并且通过传感器实时监测管道不同位置的震动信号,在控制机构的控制下调节功率脉冲信号的频率和幅度,解决超声波应用频率、功率密度、和防止水平管道的积淀堵塞三者之间的关系,实现了超声波能量的高效率传递,其中所述换能器的作用就是将电信号转化成超声波信号,在环境介质中传播,其原理是使得所述水平管道中的溶液产生空化效应,所述空化效应中气泡的破裂伴随高速射流产生,瞬间能产生高压和局部高温强烈冲击波冲击物件表面,石灰石浆液在管壁沉积的条件,阻碍石灰石浆液的沉淀,这样石灰石浆液不会在所述输送管道的内壁表面存留,并且使石灰石浆液内颗粒分布更均匀,达到防至石灰石浆液在水平输送管道内壁沉积的目的,作用于水平管道表面的超声波振动产生的机械能量,能够引起水平管道内部溶液分子同步振动,这样在管壁始终保持微振的状态下,石灰石浆液沉积很难附着在水平管道壁上,起到了非常好的防积淀堵塞的效果,并且超声波的脉冲长期地作用于管的内壁表面,在微小的缝隙附近发生变形变化,这些变形变化把裂缝的边缘铆住,使所述裂缝被封住,水中的溶氧就不会渗入所述裂缝中,消除了腐蚀的源头,保护金属免受磨蚀,所述输送管道的内壁变得光滑了,而且所述裂缝的总面积迅速地减小,破坏了腐蚀的条件,从而减小了金属受腐蚀的概率;

在本发明的超声波防积淀系统作用下,所述输送管道的管壁和石灰石浆液之间由于振动而产生微小的射流,对滞流边界层和层流内层产生破坏作用,使它们发生形变、位移和湍动,在所激发的共振系统中,使滞流层厚度减小,并对流体流动的主体造成强烈的扰动,极大的提高了层流层区域的流速,减小了层流层的阻力,即降低了水动力强度,增加流体的湍流程度,从而提高了石灰石浆液在输送管道中流动的速度,因此一输送管道侧壁为媒介将超声波以纵波的形式传播,从而空化效应使得管道的污垢逐步振动瓦解,并且传输速度快,距离长,同时所述控制装置能够根据监测到的信号实时判断管道的振动信号,进而调节所述超声波发生装置中产生的超声波的能量和频率大小,达到超声波防积淀系统的防积淀的最佳效果;

本发明的超声波防积淀系统不仅能够实现长距离输送管道的明显的防积淀,还能够防止水中溶氧对金属输送管道内壁的腐蚀,同时减少石灰石浆液输送过程中的阻力,提高流速。

实施例四:

在本实施例中,构造了一种在生产石灰石浆液流程中,具备对输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块的智能优化系统;

一种石灰石浆液生产线的智能优化系统,所述石灰石浆液生产线包括放置制造石灰石浆液的固体原料的原料储仓、为石灰石浆液的生产提供反应用水的第一水箱、与所述原料储仓和所述第一水箱的出口分别通过管道连通的搅拌反应室、与所述搅拌反应室底部出浆口连通并运输所述石灰石浆液的输送管道、与所述输送管道连接并存放所述石灰石浆液的储液罐和安装于所述储液罐出口并驱动所述储液罐内的石灰石浆液至待用模块的泵装置,所述搅拌反应室为具有过滤功能的双重搅拌反应室,所述智能优化系统包括对所述双重搅拌反应室进行降温并有效减少所述降温成本的自动降温模块、防止所述石灰石浆液沉积于所述输送管道内壁造成所述输送管道堵塞的防积淀堵塞模块和对所述输送管道进行防漏检测的超声波检漏模块,所述双重搅拌反应室包括壳体,使所述双重搅拌反应室内的所述固体原料充分溶解反应的搅拌装置,其中所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,驱动所述搅拌装置的驱动装置和位于所述第一搅拌器和所述第二搅拌器之间的过滤装置,其中所述第一搅拌器底部安装有与所述过滤装置上表面相配合的滚动部件,所述自动降温模块包括环形围绕于所述壳体外壁的至少一圈的冷凝管道、为所述冷凝管道提供冷凝水的水源装置、所述冷凝管道上端的冷凝出口、所述冷凝管道下端的冷凝入口和与冷凝出口连通并储存所述降温模块所使用的冷凝水的第二水箱,其中所述冷凝水从所述冷凝入口流至所述冷凝出口,所述防积淀堵塞模块包括安装于所述输送管道外壁的超声波发生装置,控制所述超声波发生装置工作的控制装置和接收所述输送管道不同位置振动情况并将所述情况发送至所述控制装置的感受器,所述超声波检漏模块包括产生波导的所述超声波发生装置、用以检测所述波导并将所述波导信号数字化处理的所述感受器、对所述感受器数字处理化后的数字信号进行计算处理并判断所述波导的传播范围处是否有裂缝缺陷的所述控制装置和用于获取检测异常模块所处的位置信息的位置判断单元;

所述双重搅拌反应室包括壳体、架体、搅拌装置、和过滤装置,所述壳体侧面为圆筒形结构,所述壳体顶部设有封板,所述壳体的底部为圆锥结构从而方便石灰石浆液汇流至所述出浆口通过输送管道运输,所述壳体分别有与原料储仓通过导管连通的进料口和与水箱通过导管连通的至少一个进液口,所述进料口与所述进液口分别由可控阀门控制与搅拌反应室的连通的开口度大小进而控制原料的进料,所述壳体的侧面设有温度测量装置,其中所述温度测量装置优选为耐高温的热电阻温度测量装置,所述壳体下端的侧面设有出浆口,所述出浆口与所述输送管道连通,所述出浆口与所述输送管道之间安装有可控阀门;

壳体的上部通过连接法兰与架体的下端螺栓连接,所述架体为中空结构,所述架体的顶端与驱动装置固定连接,所述驱动装置的壳体通过定位法兰与所述架体螺栓连接,所述驱动装置的输出轴与传动轴通过轴承连接件相连接,所述传动轴由第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴构成,所述第一传动轴竖直穿过壳体的封板,所述第一传动轴的上端通过轴承连接件与所述驱动装置的输出轴连接,所述第一传动轴的下端通过夹壳联轴器与所述第二传动轴的上端连接,所述第二传动轴的下端与所述第三传动轴的上端通过法兰连接元件连接,所述第三传动轴的下端置于滑动轴承组件内,所述滑动轴承组件与壳体的锥底通过固定架焊接连接,所述搅拌装置安装于所述壳体内,其中,所述搅拌装置包括第一搅拌器和第二搅拌器,所述第一搅拌器套装在所述壳体内的所述第二传动轴上端的部分,所述第一搅拌器通过螺栓与所述第一传动轴连接,其中所述螺栓可以根据需求由本领域技术人员选择不锈钢高强度螺栓和/或者其他耐腐蚀材料所制螺栓,所述第二传动轴中部的水平面上设置有过滤装置,所述过滤装置为过滤面板,所述过滤面板上由至少一个过滤所述石灰石浆液的过滤孔,所述过滤板中间有一个开口,所述第二传动轴通过所述开口贯穿所述过滤装置,所述开口与所述第二传动轴通过旋转轴固定座固定连接,其中所述第一搅拌器的底部与所述过滤装置上表面相配合,所述第一搅拌器的搅拌叶架底部为水平安装的水平搅拌板,所述第二搅拌器的搅拌叶架底部为配合所述壳体底部的圆锥结构的倾斜安装的倾斜搅拌板,所述水平搅拌板与所述过滤装置上表面相配合,且所述水平搅拌板上安装有至少一个滚动部件,所述滚动部件在所述第一搅拌器进行搅拌过程被驱动至一起滚动并在所述过滤装置的上表面滚动,有效使固体原料与水溶液的充分溶解反应,避免形成固体团而影响石灰石浆液的生产质量;

所述第二搅拌器同样置于壳体内,所述第二搅拌器套装在壳体内的第二传动轴下端部分,所述第二搅拌器通过螺栓与第二传动轴的下部分通过固定连接元件连接,所述第一搅拌器和第二搅拌器分别包括横向的上连接板和下连接板,其中所述上连接板和所述下连接板之间焊接有竖直的至少一个立板;

所述搅拌装置在所述驱动装置下被驱动旋转搅拌从而使石灰石浆液的固体原料与水溶液的充分溶解反应,其中溶解反应的石灰石浆液会通过所述过滤装置,由于石灰石浆液为悬浊液,为预防石灰石浆液静止过久而产生沉淀与水溶液的分层面,所述过滤装置下端设有第二搅拌器,未溶解充分的固体颗粒在过滤装置上表面沉积,所述滚动部件在所述过滤装置上表面滚动运动的过程中,碾压所述固体颗粒,使其分散成小粉粒末与水溶液进一步溶解反应并通过所述过滤装置进行过筛;

开启并调节所述驱动装置到达到合适转速,控制进料口和进液口的可控阀门的开启,物料持续加入至所述双重搅拌反应室,在驱动装置作用下,所述反应混合液在所述双重搅拌反应室内湍流区域充分反应溶解,持续生成石灰石浆液,当混合液液位达到阈值水位线时通过控制所述驱动装置控制搅拌装置的速度,使未溶解充分的固定物料在过滤装置与搅拌装置的共同作用下充分溶解,反应搅拌完成后开启出浆口并通过输送管道输送石灰石浆液至储液罐;

本发明的石灰石浆液生产线的生产系统中的水箱至少包括两个,其中一个为供本次石灰石浆液制备的反应用水的第一水箱,和供本次石灰石浆液生产过程的所述降温模块的冷凝用水以及下次制备石灰石浆液反应用水的第二水箱;

所述降温模块包括第一水箱,第二水箱,搅拌反应室进液口和环型围绕搅拌反应室的壳体外壁的冷凝管道,所述冷凝管道至少围绕所述壳体外壁一圈,其中所述第一水箱为本次制备石灰石浆液的反应所用水,第二水箱为本次制备石灰石浆液所用冷凝水,所述冷凝管道下端口为冷凝水进口,所述冷凝管道的上端口为冷凝出水口,所述第二水箱上端有至少一个进液口,所述第二水箱底部至少有一个出液口,其中所述冷凝管道的冷凝水进口与水源装置连通,所述冷凝水出口连接至第二水箱进液口,所述第二水箱的出液口通过管道连接至所述壳体的入液口,所述冷凝水进口、所述第二水箱进液口和所述第二水箱出液口分别设置有可控阀门,能够通过控制所述可控阀门从而控制溶液与管道的流通和在管道中的流速;

所述壳体外有测量反应室反应温度的热电阻温度测量装置,所述温度测量装置为有记忆信号发送功能的温度测量装置,所述温度测量装置与报警装置连接,当所述温度测量装置测量的温度值大于所预定的阈值时,所述报警装置会发送报警信号至中央处理装置,所述中央处理装置会控制冷凝水进口处的阀门打开,让水源装置的水流入冷凝管道对搅拌反应室进行冷凝,同时打开所述第二水箱进液口,收集所述冷凝用水,在下次进行石灰石浆液的制取时,能够控制所述第二水箱的出液口的阀门让第二水箱内水液流至搅拌反应室内进行石灰石浆液生产反应;

本发明的降温模块大量节省了石灰石浆液生产流程中的降温成本,所述冷凝水还能够被回收储藏至所述第二水箱并在自然冷却后用于下一次石灰石浆液的生产中;

本发明的所述超声波防积淀系统包括控制装置,至少一个超声波发生装置和输送管道,所述控制装置与所述超声波发生装置信号相连,所述超声波发生装置之间通过串联安装于水平管道外表面,本发明所述的超声波发生装置的数量和超声波发送装置之间的间隔距离也可根据需求由本领域技术人员根据实际需求选择这里不再赘述,所述控制装置包括中央控制器,偏磁模块和功率脉冲发生器,所述中央控制器与电源电气连接,并由开关装置控制其关断和打开,所述偏磁模块由一励磁电源控制其关断和打开,所述功率脉冲发生器和所述偏磁模块分别与所述超声波发生装置连接,所述功率脉冲发生器和所述偏磁模块在所述中央控制器的控制下调节产生脉冲的功率、频率以及宽度,所述控制装置同时控制多个所述超声波发生装置,控制装置作为超声波防积淀系统的控制中心控制脉冲产生的频率、宽度和脉冲束的宽度,而所述超声波发生装置则根据控制装置产生的功率超声波信号而产生超声波弹性振动,所述超声波弹性振动使所述水平管道中的石灰石浆液溶质分布更均匀,增加了所述石灰石浆液发生分层积淀的难度,进而完成石灰石浆液在输送管道中防沉积的效果;

所述超声波发生装置包括至少一对以管道圆形轴为对称轴对称安置的换能器,和固定所述换能器的圈式固定装置,所述圈式固定装置围绕于所述输送管道,所述换能器为均匀环状阵列式插设在一圈式固定装置上,所述换能器由预紧力法兰元件和/或者通过焊接连接固定在所述圈式固定装置上,所述换能器在管道壁上均匀分布,环形阵列,从而达到较好的超声波覆盖效果,所述换能器通过导线与控制装置电性连接,从而达到较佳的固定效果和能量传递效果,所述换能器的设计数量可以由本领域技术人员根据运输管道的管道直径大小决定,此处不再赘述,为实现更好的超声波覆盖效果,所述换能器优选为超磁致伸缩材料制成的换能器,相比于压电陶瓷材料需要几千伏到几万伏的高电压驱动,所述超磁致伸缩材料制成的换能器驱动电压低,工作时需要低电压驱动,适于高压力的执行器、大功率的声学换能器等,不存在压电陶瓷中失极化引起的实效问题,也不存在老化、疲劳问题,机电转换效率更高,伸缩性能大,且能耗小,性能稳定,因而具有很高的可靠性,将超磁致伸缩制成的换能器通过圈式固定装置串接在管道壁上,超声波通过管道壁以纵波的形式传播;

其中本发明的所述换能器周围设置有至少一个传感器,所述传感器在所述石灰石浆液运输过程中在以实时监测管道不同位置的振动情况,并将振动的信息传输到所述控制装置的中央控制器,进而所述中央控制器控制功率发生模块和偏磁模块,以调节超声波发生装置中换能器产生的超声波的能量和频率大小,以适应不同的要求,达到更好的控制效果,并且通过传感器实时监测管道不同位置的震动信号,在控制机构的控制下调节功率脉冲信号的频率和幅度,解决超声波应用频率、功率密度、和防止水平管道的积淀堵塞三者之间的关系,实现了超声波能量的高效率传递,其中所述换能器的作用就是将电信号转化成超声波信号,在环境介质中传播,其原理是使得所述水平管道中的溶液产生空化效应,所述空化效应中气泡的破裂伴随高速射流产生,瞬间能产生高压和局部高温强烈冲击波冲击物件表面,石灰石浆液在管壁沉积的条件,阻碍石灰石浆液的沉淀,这样石灰石浆液不会在所述输送管道的内壁表面存留,并且使石灰石浆液内颗粒分布更均匀,达到防至石灰石浆液在水平输送管道内壁沉积的目的,作用于水平管道表面的超声波振动产生的机械能量,能够引起水平管道内部溶液分子同步振动,这样在管壁始终保持微振的状态下,石灰石浆液沉积很难附着在水平管道壁上,起到了非常好的防积淀堵塞的效果,并且超声波的脉冲长期地作用于管的内壁表面,在微小的缝隙附近发生变形变化,这些变形变化把裂缝的边缘铆住,使所述裂缝被封住,水中的溶氧就不会渗入所述裂缝中,消除了腐蚀的源头,保护金属免受磨蚀,所述输送管道的内壁变得光滑了,而且所述裂缝的总面积迅速地减小,破坏了腐蚀的条件,从而减小了金属受腐蚀的概率;

在本发明的超声波防积淀系统作用下,所述输送管道的管壁和石灰石浆液之间由于振动而产生微小的射流,对滞流边界层和层流内层产生破坏作用,使它们发生形变、位移和湍动,在所激发的共振系统中,使滞流层厚度减小,并对流体流动的主体造成强烈的扰动,极大的提高了层流层区域的流速,减小了层流层的阻力,即降低了水动力强度,增加流体的湍流程度,从而提高了石灰石浆液在输送管道中流动的速度,因此一输送管道侧壁为媒介将超声波以纵波的形式传播,从而空化效应使得管道的污垢逐步振动瓦解,并且传输速度快,距离长,同时所述控制装置能够根据监测到的信号实时判断管道的振动信号,进而调节所述超声波发生装置中产生的超声波的能量和频率大小,达到超声波防积淀系统的防积淀的最佳效果;

本发明的超声波防积淀系统不仅能够实现长距离输送管道的明显的防积淀,还能够防止水中溶氧对金属输送管道内壁的腐蚀,同时减少石灰石浆液输送过程中的阻力,提高流速;

输送管道超声波检漏模块包括用于获取所述输送管道的裂纹缺陷位置信息的位置判断单元、根据反射回波判断管壁缺陷的控制装置和接收超声波信号的传感器,当所述输送管道超声波检漏模块进行检测时,所述位置判断单元获取当前检测异常模块所处的位置信息,并将所述位置信息发送至所述控制装置,所述控制装置与所述位置判断单元相连并接收位置判断单元传送的位置信息并根据所述位置信息发送至显示装置从而指示工作人员进行定点维修;

所述超声波发生装置周围设置有至少一个传感器,所述传感器还能够接收与对称超声波装置所发生的波导,所述传感器均匀分布在所述超声波检漏模块的同一圆周方向上并用于接收反射回波,所述控制装置还用于控制所述超声波发生装置激发超声导波,并将所述传感装置接收到的反射回波发送至所述的控制装置,所述超声波发生装置产生的导波被其对称换能器周围的传感器接收;

操控开关控制装置使超声波检漏模块开始工作时,所述控制装置接收到开始检测所述输送管道的信号,所述控制装置发送开始进行检测指示至所述超声波发生装置,所述超声波发送装置接收指令并产生导波,对于轴向裂纹缺陷,由于缺陷横截面几乎垂直于波前,对导波会存在反射作用,激发传感器通过接收反射回波来确定管壁缺陷的存在及位置,所述接收传感器接收所述导波,所述波导对覆盖区域内的金属损失缺陷具有足够的灵敏度,当覆盖区域有金属损失缺陷时所述波导脉冲幅度减小,金属损失缺陷对所述导波幅度有很大的影响,即会造成所述波导脉冲幅度的强烈衰减,同时缺陷的体积越大造成所述脉冲幅度的衰减越大,所述传感器接收反射回波后,由传感器的控制单元将接收到的反射回波发送至控制装置,控制装置根据反射回波判断管壁是否存在缺陷,所述传感器控制单元将接收到的反射回波信号数字化,并对进行计算所述波导的脉冲的均方根值,然后将计算结果回传给控制装置并存储,所述传感器接收缺陷的反射波来确定裂纹缺陷的存在,为了提高检测灵敏度,本邻域技术人员可以根据需求增加所述传感器和所述换能器的数量,这里不再赘述,由于每个换能器都会激发一次,这样传感器与对应换能器之间的覆盖距离被重复的检测两次,对于缺陷声波反射方式,能够方便确定缺陷所在位置,对于收发方式,由于是对同一覆盖区域的不同传感器的收发,将两次脉冲信号的均方根值相加再做比值,能够有效地抑制系统噪声影响,提高了检测的精度;

所述超声波检漏模块与所述超声波防积淀装置的超声波装置,控制装置和所述传感器相同但能够根据控制模式起到不同的作用,极大减少了所述传输管道的检测成本,且所述超声波检漏模块为自动智能反馈检测,操作性和便捷性性强,在石灰石浆液生产线不生产作业,进行管道检测时,能够通过操控器发送检测信号至控制装置,所述控制装置接收开始检测指令并控制所述超声波发生装置产生导波,所述感受器接收所述波导并发送至所述控制装置进行处理,所述控制装置通过计算处理所述波导的脉冲的均方根值进一步确定所述传感器接收的波导范围是否存在裂纹缺陷,当所述传感器接收的波导计算处理后的结果值异常时,所述位置判断单元会确定接收异常波导的所述传感器的位置信息并发送至控制装置,方便作业人员后续检查维修工作。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是应当理解,在不脱离本发明的范围的情况下,可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法,系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略,替换或添加各种过程或组件。例如,在替代配置中,可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法,和/或可以添加,省略和/或组合各种部件。而且,关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合,如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外,随着技术发展其中的元素可以更新,即许多元素是示例,并不限制本公开或权利要求的范围。

在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如,已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节,以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置,并且不限制权利要求的范围,适用性或配置。相反,前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可以对元件的功能和布置进行各种改变。

综上,其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的,并且应当理解,以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后,技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

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