用于就地风选的风量控制方法及负压检测装置
阅读说明：本技术 用于就地风选的风量控制方法及负压检测装置 (Air quantity control method and negative pressure detection device for local air separation ) 是由 付永民 张根勤 张红军 李耀峰 靳亚伟 柴亚杰 白银龙 王红超 刘秋红 于 2021-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于就地风选的风量控制方法及负压检测装置,本发明的构思在于,通过烘丝机出口的目标水分仪的实测值判断生产阶段,并在料头及料尾阶段通过梯度控制策略调整一、二级风选风门的开度,以防杂物进入下道工序或残留；而在生产过程中则通过目标水分仪获取到对应的生产牌号及对应的一级风选和二级风选的负压控制设定值,再结合设在一级、二级风选风道上的负压检测装置的实测值,对风门调节阀进行自动控制,以使风选风量稳定,进而达到提升风选物料纯净度的效果。本发明实施方便、易于操作、控制灵活,既能显著提高柔性就地风选纯净度、减少梗中含丝量,还可以大幅减轻操作人员的劳动量,经实测尤其能够凸出改善叶丝就地二级风选效果。(The invention discloses an air volume control method and a negative pressure detection device for in-situ air separation, which have the conception that the production stage is judged through the actual measurement value of a target moisture meter at the outlet of a cut tobacco dryer, and the opening degrees of primary and secondary air separation air doors are adjusted through a gradient control strategy at the head and tail stages to prevent impurities from entering the next process or remaining; in the production process, the corresponding production brand and the corresponding negative pressure control set values of the primary air separation and the secondary air separation are obtained through the target moisture meter, and then the air door regulating valve is automatically controlled by combining the actual measurement values of the negative pressure detection devices arranged on the primary air separation air duct and the secondary air separation air duct, so that the air quantity of the air separation is stable, and the effect of improving the purity of the air separation materials is further achieved. The invention is convenient to implement, easy to operate and flexible to control, can obviously improve the purity of the flexible in-situ winnowing and reduce the silk content in the stalks, can greatly reduce the labor amount of operators, and can particularly improve the in-situ secondary winnowing effect of the cut tobaccos by actual measurement.)
技术领域
本发明涉及卷烟加工制造领域，尤其涉及一种用于就地风选的风量控制方法及负压检测装置。
背景技术
在叶丝烘丝机或气流干燥设备出口处利用就地风选机，可以将丝团打开、长丝打短，同时可以有效地柔性分离出叶丝中的结团物、焦片及大部分梗签，提高叶丝的包容性和混丝均匀性，进而提高叶丝的纯净度，为提升烟支的卷制质量创造条件。
现有的诸如烟草柔性就地风选工艺设备、矩形管物料低速风选风送工艺设备等工作原理是，被选物料由进料机构送入箱体后自由落下，通过飘选和浮选两次组合风选，重的物体如金属、结团物、烟梗、梗签、焦片等通过出杂口落下，轻的物体如烟叶、烟丝等由出料机构送出箱体，从而实现了烟草风选、柔性加工的目的。
然而，上述设备的缺点是，工作时风压(风速)调节是由人工调节风门开度来控制，不能实现自动调节风压(风速)大小，也就是说操作人员生产过程中经常要观察一级或二级风选情况，并根据风选效果不断调节一级或二级风选的风门来提高风选效果。这不仅造成操作人员劳动量加大，同时一、二级就地风选效果也不会达到最佳。比如，料头料尾阶段由于烟丝较少，若此时不能及时减少风速，结团、梗签、焦片等杂物就会随烟丝被“吸”进下道工序，达不到风选目的；再有，不同牌号的烟丝由于物料结构不同、等级不同、含杂量不同、配方不同等原因，若采用同一风门开度，风选效果也不理想；而同一牌号同一批次物料，若采用同一风门开度，又会由于一二级筛网、滤网堵塞程度不一，也难实现理想的风选效果。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种用于就地风选的风量控制方法及负压检测装置，以提高风选物料的纯净度。
本发明采用的技术方案如下：
第一方面、一种用于就地风选的风量控制方法，其中包括：
预先确定设于烘丝机出口的目标水分仪并获取到对应的生产牌号；
在开始生产后，判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值；
若是，则在初始风门开度基础上，按预设的梯度调控一级风选风门调节阀以及二级风选风门调节阀，使风门开度逐步增大，并同时监控所述实测水分值的变化；
当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值时，根据所述生产牌号获取预设的一级风选负压设定值以及二级风选负压设定值；
通过预先安装于一级风选风道及二级风选风道的负压检测装置，持续采集一级风选负压实测值以及二级风选负压实测值；
根据所述一级风选负压设定值、所述二级风选负压设定值、所述一级风选负压实测值以及所述二级风选负压实测值，分别对所述一级风选风门调节阀以及所述二级风选风门调节阀进行调控，并同时监控所述实测水分值的变化；
当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值时，在当前风门开度基础上，按预设的梯度调控一级风选风门调节阀以及二级风选风门调节阀，使风门开度逐步减小。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述使风门开度逐步增大包括：当风门开度增大至预设的第一开度上限值时，中止逐步增大调控；
所述使风门开度逐步减小包括：当风门开度减小至预设的开度下限值时，中止逐步减小调控。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值包括：判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值且持续第一预设时长。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值包括：当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值且持续第二预设时长。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值包括：当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值且持续第三预设时长。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述分别对所述一级风选风门调节阀以及所述二级风选风门调节阀进行调控包括：当风门开度增大至预设的第二开度上限值时，输出报警信号。
第二方面、一种用于就地风选的负压检测装置，其中包括：第一负压传感器、第二负压传感器、第一金属管以及第二金属管；
所述第一负压传感器安装在所述第一金属管的一端，所述第一金属管的另一端安装在一级风选滚筒式筛网与一级风选风门调节阀之间的风道上；
所述第二负压传感器安装在所述第二金属管的一端，所述第二金属管的另一端安装在二级风选抽拉式筛网与二级风选风门调节阀之间的风道上。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一金属管及所述第二金属管在对应风道上的安装角度均为：朝向风向倾斜20°～40°。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一金属管、所述第二金属管，与对应的第一负压传感器、第二负压传感器及对应的风道均采用螺纹连接。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述第一金属管、所述第二金属管均采用预设长度的不锈钢钢管。
本发明的设计构思在于，通过烘丝机出口的目标水分仪的实测值判断生产阶段，并在料头及料尾阶段通过梯度控制策略调整一、二级风选风门的开度，以防杂物进入下道工序或残留；而在生产过程中则通过目标水分仪获取到对应的生产牌号及对应的一级风选和二级风选的负压控制设定值，再结合设在一级、二级风选风道上的负压检测装置的实测值，对风门调节阀进行自动控制，以使风选风量稳定，进而达到提升风选物料纯净度的效果。本发明实施方便、易于操作、控制灵活，既能显著提高柔性就地风选纯净度、减少梗中含丝量，还可以大幅减轻操作人员的劳动量，经实测尤其能够凸出改善叶丝就地二级风选效果。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明实施例提供的用于就地风选的风量控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种用于就地风选的风量控制方法的实施例，具体如图1所示，可以包括：
步骤S1、预先确定设于烘丝机出口的目标水分仪并获取到对应的生产牌号；
步骤S2、在开始生产后，判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值；
若是，则执行步骤S3、在初始风门开度基础上，按预设的梯度调控一级风选风门调节阀以及二级风选风门调节阀，使风门开度逐步增大，并同时监控所述实测水分值的变化；
步骤S4、当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值时，根据所述生产牌号获取预设的一级风选负压设定值以及二级风选负压设定值；
步骤S5、通过预先安装于一级风选风道及二级风选风道的负压检测装置，持续采集一级风选负压实测值以及二级风选负压实测值；
步骤S6、根据所述一级风选负压设定值、所述二级风选负压设定值、所述一级风选负压实测值以及所述二级风选负压实测值，分别对所述一级风选风门调节阀以及所述二级风选风门调节阀进行调控，并同时监控所述实测水分值的变化；
步骤S7、当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值时，在当前风门开度基础上，按预设的梯度调控一级风选风门调节阀以及二级风选风门调节阀，使风门开度逐步减小。
进一步地，所述使风门开度逐步增大包括：当风门开度增大至预设的第一开度上限值时，中止逐步增大调控；所述使风门开度逐步减小包括：当风门开度减小至预设的开度下限值时，中止逐步减小调控。
进一步地，所述判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值包括：判断所述目标水分仪的实测水分值是否大于预设的水分初始值且持续第一预设时长。
进一步地，所述当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值包括：当所述实测水分值大于预设的第一水分设定值且持续第二预设时长。
进一步地，所述当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值包括：当所述实测水分值小于预设的第二水分设定值且持续第三预设时长。
进一步地，所述分别对所述一级风选风门调节阀以及所述二级风选风门调节阀进行调控包括：当风门开度增大至预设的第二开度上限值时，输出报警信号。
如前文所述，现有技术均是采用人工手动调节风门，因而为了实现上述的控制方法，本发明还提供了一种用于就地风选的负压检测装置，其中可以包括：第一负压传感器、第二负压传感器、第一金属管以及第二金属管。
所述第一负压传感器安装在所述第一金属管的一端，所述第一金属管的另一端安装在一级风选滚筒式筛网与一级风选风门调节阀之间的风道上；
所述第二负压传感器安装在所述第二金属管的一端，所述第二金属管的另一端安装在二级风选抽拉式筛网与二级风选风门调节阀之间的风道上。
进一步地，所述第一金属管及所述第二金属管在对应风道上的安装角度均为：朝向风向倾斜20°～40°，优选30°。
进一步地，所述第一金属管、所述第二金属管，与对应的第一负压传感器、第二负压传感器及对应的风道均采用螺纹连接。
进一步地，所述第一金属管、所述第二金属管均采用预设长度的不锈钢钢管。
为了便于理解上述实施例及其优选方案，此处提供如下示例性说明：
开始生产后，当烘丝机出口水分仪信号大于1.0％且经过延时2秒钟(可以理解为料头阶段)，可风门开度在20％的基础上每秒钟增加一定的开度，通过这种阶梯型机制，使风门开度逐渐增大，但最大开度不能超过70％，此设计目的是防止料头阶段的梗签等杂物在相对大风量下直接进入下道工序。
当出口水分仪信号达到既定的第一工艺值并经过5秒钟延时(可以理解为料中阶段，也即是符合既定工艺要求的正常生产运行阶段)，可根据出口水分仪通道对应的生产牌号，确定一级风选和二级风选的负压控制设定值，并通过负压生成及感应设备(金属管+负压传感器)采集一级风选和二级风选的负压实测信号，调用一级风选负压PID控制策略和二级风选负压PID控制策略，进入的负压自动控制模式。并且在此过程中，当检测到一级风选风门开度大于75％，可发出报警信号，因为此时的较大开度表明一级风选滚筒式筛网堵塞需要清理或除尘室一级风选除尘风机风量过小，需要提示相关人员检查除尘系统风机频率或清理除尘袋等；同理地，在此过程中当检测到二级风选风门开度大于75％，也可以发出报警信号，因为此时的较大开度表明二级风选抽拉式筛网堵塞需要清理或除尘室二级风选除尘风机风量过小，需要提示相关人员检查除尘系统风机频率或清理除尘袋等。
当烘丝机出口水分仪信号小于既定的第二工艺值且经过延时2秒钟(可以理解为料尾阶段)，风门开度在现有开度基础上每秒钟减小一定开度，通过这种阶梯型机制，使风门开度逐渐增大，但最小开度不能低于20％。设计目的是防止料尾阶段的梗签等杂物残留。
关于前述负压检测装置，具体来说，可以先对负压传感器选型，比如可以选用但不限于型号为KZY-KO-HSAG-24V的负压传感器，其可输出4～20mA，量程0～-13KPa。然后，可以设计能够产生负压的机构，例如采用两个不锈钢钢管这两个不锈钢管一个安装在一级风选滚筒式筛网与其风门调节阀之间的风道上，另一个安装在二级风选抽拉式筛网与其风门调节阀之间的风道上(此钢管长度优选为40cm左右且厚度适中，如果长度选择不合适，安装后产生的负压相对较小且不稳定；除此之外，经实际验证金属管与风道的安装角度在一倾斜区间可以获得更为稳定且明显的负压，为便于基于负压进行风量调控，优选呈30度角)。在一些实施方式中，此钢管内径与所选负压传感器的安装外径匹配，此钢管一端内径可以套丝，负压传感器安装外丝能与该处套丝进行紧密配合；此钢管的另一端外径同样可以套丝，便于固定安装在对应的风选风道上。
综上所述，本发明的设计构思在于，通过烘丝机出口的目标水分仪的实测值判断生产阶段，并在料头及料尾阶段通过梯度控制策略调整一、二级风选风门的开度，以防杂物进入下道工序或残留；而在生产过程中则通过目标水分仪获取到对应的生产牌号及对应的一级风选和二级风选的负压控制设定值，再结合设在一级、二级风选风道上的负压检测装置的实测值，对风门调节阀进行自动控制，以使风选风量稳定，进而达到提升风选物料纯净度的效果。本发明实施方便、易于操作、控制灵活，既能显著提高柔性就地风选纯净度、减少梗中含丝量，还可以大幅减轻操作人员的劳动量，经实测尤其能够凸出改善叶丝就地二级风选效果。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。