本發(fā)明涉及物料智能輸送,具體為一種氣力物料智能輸送控制系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、氣力輸送技術(shù)是一種以氣體為載體,將顆粒狀或粉狀物料從一個地點(diǎn)輸送到另一個地點(diǎn)的工業(yè)輸送技術(shù),廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品、建材、電力等行業(yè),在氣力輸送過程中,輸送系統(tǒng)的效率、穩(wěn)定性和可靠性直接影響生產(chǎn)線的整體運(yùn)行效果。傳統(tǒng)氣力輸送系統(tǒng)通常采用固定參數(shù)設(shè)計(jì)和控制方式,存在以下局限性:輸送過程中氣流狀態(tài)復(fù)雜,監(jiān)測和調(diào)整難度大、氣流異常難以精準(zhǔn)識別,易造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定、輸送系統(tǒng)能耗高,缺乏智能優(yōu)化調(diào)節(jié)
2、因此,需要一種智能化的氣力輸送控制系統(tǒng),能夠在輸送過程中實(shí)時監(jiān)測輸送氣流狀態(tài),精確識別異常,并通過動態(tài)優(yōu)化調(diào)節(jié)氣流參數(shù)(如氣流速度和壓縮空氣流量)來提升系統(tǒng)效率、穩(wěn)定性和節(jié)能性,滿足現(xiàn)代工業(yè)對高效輸送技術(shù)的需求。
3、在氣力輸送系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,現(xiàn)有技術(shù)通常局限于通過簡單的氣流參數(shù)監(jiān)測來評估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),而缺乏對氣流與輸送物料之間復(fù)雜相互作用的實(shí)時分析,容易出現(xiàn)氣流參數(shù)看似正常但實(shí)際輸送效率低下的情況,這種監(jiān)測方式難以全面反映輸送過程中氣體的動態(tài)特性,容易導(dǎo)致氣流穩(wěn)定性不足或氣流阻力過高的問題未能及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)整,從而影響輸送效率與穩(wěn)定性,其次,現(xiàn)有技術(shù)在氣體調(diào)整策略上,大多基于靜態(tài)規(guī)則或固定的參數(shù)修正模型,未能根據(jù)實(shí)時氣體數(shù)據(jù)變化對氣流進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,從而容易造成氣流調(diào)整響應(yīng)滯后,進(jìn)一步引發(fā)輸送物料積堵、能耗過高等問題,不利于系統(tǒng)的高效運(yùn)行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種氣力物料智能輸送控制系統(tǒng),解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣力輸送系統(tǒng)監(jiān)測片面、異常定位不準(zhǔn)確和調(diào)整滯后的問題、難以全面反映氣流與物料的復(fù)雜相互作用,容易導(dǎo)致氣流異常未被及時發(fā)現(xiàn)的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種氣力物料智能輸送控制系統(tǒng),包括:氣體數(shù)據(jù)實(shí)時獲取模塊、氣體數(shù)據(jù)分析模塊、氣體數(shù)據(jù)異常監(jiān)測模塊、氣體調(diào)整模塊;所述氣體數(shù)據(jù)實(shí)時獲取模塊,用于在輸送管道輸送物料時,實(shí)時獲取輸送管道中的輸送氣體數(shù)據(jù);所述氣體數(shù)據(jù)分析模塊,用于對輸送管道中的輸送氣體數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得到輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)和實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù);所述氣體數(shù)據(jù)異常監(jiān)測模塊,用于基于預(yù)設(shè)的指數(shù)判別規(guī)則,分別對輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)和實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)進(jìn)行異常分析;所述氣體調(diào)整模塊,用于在輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定修正指數(shù)和實(shí)時綜合氣流阻力修正指數(shù)發(fā)送異常時,分析輸送管道中輸送氣體的氣體流速調(diào)節(jié)值和壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值,并對輸送管道中輸送氣體進(jìn)行控制調(diào)整。
3、進(jìn)一步地,所述輸送氣體數(shù)據(jù)包括氣體實(shí)時密度值、氣體實(shí)時流速值、氣體實(shí)時動力粘度值。
4、進(jìn)一步地,得到輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)的具體步驟如下:獲取輸送物料中的若干個物料顆粒的顆粒表面積等效球體直徑值、顆粒實(shí)際直徑值,并進(jìn)行綜合分析,得到輸送物料中的顆粒形狀因子和顆粒平均直徑值;獲取輸送物料中的物料濕度值,并結(jié)合輸送物料中的顆粒形狀因子、顆粒平均直徑值、輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時密度值、氣體實(shí)時流速值、氣體實(shí)時動力粘度值進(jìn)行綜合分析,得到輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)。
5、進(jìn)一步地,計(jì)算輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)的具體公式如下:其中,sqw為輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù),qmd為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時密度值,qsd為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時流速值,kxz為輸送物料中的顆粒形狀因子,kzj為輸送物料中的顆粒平均直徑值,qdn為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時動力粘度值,μ為數(shù)據(jù)庫中存儲的濕度修正因子,wsd為輸送物料中的物料濕度值。
6、進(jìn)一步地,得到輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)的具體步驟如下:獲取輸送管道的管道長度值和管道直徑值;將輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時密度值、氣體實(shí)時流速值、輸送物料中的和顆粒平均直徑值分別結(jié)合輸送管道的管道長度值和管道直徑值進(jìn)行綜合分析,得到輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)。
7、進(jìn)一步地,計(jì)算輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)的具體公式如下:其中,sqz為輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù),ξ為數(shù)據(jù)庫中存儲的摩擦系數(shù),gcd為輸送管道的管道長度值,gzj為輸送管道的管道直徑值,qmd為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時密度值,qsd為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時流速值,kzj為輸送物料中的顆粒平均直徑值,δ為數(shù)據(jù)庫中存儲的顆粒影響因子。
8、進(jìn)一步地,對輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)和實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)進(jìn)行異常分析的具體步驟如下:將輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)和實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)分別與預(yù)設(shè)的氣流穩(wěn)定閾值、氣流阻力閾值進(jìn)行比較分析;在輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)高于預(yù)設(shè)的氣流穩(wěn)定閾值時,將輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)視為氣流穩(wěn)定異常;在輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)高于預(yù)設(shè)的氣流阻力閾值時,將輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)視為氣流阻力異常。
9、進(jìn)一步地,分析輸送管道中輸送氣體的氣體流速調(diào)節(jié)值的具體步驟如下:讀取輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)、預(yù)設(shè)的氣流穩(wěn)定閾值、輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時流速值,并進(jìn)行綜合分析,得到輸送管道中輸送氣體的氣體流速調(diào)節(jié)值;其中,計(jì)算輸送管道中輸送氣體的氣體流速調(diào)節(jié)值的具體公式如下:其中,ltj為輸送管道中輸送氣體的氣體流速調(diào)節(jié)值,ω為數(shù)據(jù)庫中存儲的流速調(diào)節(jié)系數(shù),sqw為輸送管道中輸送氣體的實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù),sqy為預(yù)設(shè)的氣流穩(wěn)定閾值,qsd為輸送管道中輸送氣體的氣體實(shí)時流速值。
10、進(jìn)一步地,分析輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值的具體步驟為:獲取輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量;將輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù)、預(yù)設(shè)的氣流阻力閾值,結(jié)合輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量進(jìn)行綜合分析,得到輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值。
11、進(jìn)一步地,計(jì)算輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值的具體公式如下:其中,ktj為輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值,η為數(shù)據(jù)庫中存儲的流量調(diào)節(jié)系數(shù),sqz為輸送管道中輸送氣體的實(shí)時綜合氣流阻力指數(shù),syz為預(yù)設(shè)的氣流阻力閾值,ykl為輸送管道中輸送氣體的壓縮空氣流量。
12、本發(fā)明具有以下有益效果:
13、(1)、該氣力物料智能輸送控制系統(tǒng),通過實(shí)時獲取輸送氣體和物料顆粒的多項(xiàng)數(shù)據(jù),如氣體密度、流速、顆粒直徑、物料濕度等,并基于這些數(shù)據(jù)綜合分析氣流穩(wěn)定指數(shù)和氣流阻力指數(shù),能夠全面反映氣體與物料的動態(tài)交互狀態(tài),通過預(yù)設(shè)的指數(shù)判別規(guī)則和異常監(jiān)測功能,能夠精準(zhǔn)識別氣流穩(wěn)定性異?;蜃枇Ξ惓5膯栴},從而及時采取針對性調(diào)節(jié)措施,這種實(shí)時監(jiān)控和智能調(diào)節(jié)方法能夠顯著提高氣力輸送系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性,避免系統(tǒng)因氣流不穩(wěn)或阻力過高引發(fā)故障。
14、(2)、該氣力物料智能輸送控制系統(tǒng),通過動態(tài)計(jì)算氣體流速調(diào)節(jié)值和壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值,根據(jù)實(shí)際輸送狀態(tài)調(diào)整氣體流速和壓縮空氣流量,通過引入氣流穩(wěn)定修正指數(shù)和綜合氣流阻力修正指數(shù),能夠精確評估異常對氣體流動的影響,并根據(jù)調(diào)節(jié)公式動態(tài)優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù),這種優(yōu)化策略不僅提升了物料輸送的效率,同時減少了氣體能量的浪費(fèi),顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗。
15、(3)、該氣力物料智能輸送控制系統(tǒng),通過引入實(shí)時氣流穩(wěn)定指數(shù)和綜合氣流阻力指數(shù),實(shí)現(xiàn)了對輸送系統(tǒng)復(fù)雜異常狀態(tài)的全面分析,例如,當(dāng)氣流穩(wěn)定性不足時,可通過流速調(diào)節(jié)值降低氣流速度,避免顆粒流動不穩(wěn)定,當(dāng)氣流阻力超標(biāo)時,通過壓縮空氣流量調(diào)節(jié)值增加氣流量,恢復(fù)氣流正常狀態(tài),這種基于實(shí)時數(shù)據(jù)的異常分析和調(diào)節(jié)方式,能夠快速響應(yīng)并解決氣力輸送過程中的異常問題,顯著提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,同時減少因系統(tǒng)異常帶來的維護(hù)成本,提高了整體經(jīng)濟(jì)效益。
16、當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。