阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备
技术领域
[0001] 本
发明涉及
卷烟加工控制技术领域,尤其涉及一种阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备。
背景技术
[0002] 松散回潮工序是烟草加工过程中的一道重要工序。烟叶经过上游工序切片后形成片烟,在松散回潮工序中片烟在滚筒中松散成烟叶。工艺上对滚筒的
温度有一定的要求,滚
筒的温度必须在一定范围内
波动,具体可通过控制施加
蒸汽量的大小来确保滚筒的温度在
允差范围内上下波动。
[0003]
现有技术中,对蒸汽量大小的控制通常是通过
控制阀门进行调节的,但是在长期使用过程中,控制阀门会逐渐老化,行程动作慢慢会出现不顺畅问题,因此在所需蒸汽流量
相同时,对应的阀门开度会逐渐加大,直至即使阀门开度已达最大,依然无法满足蒸汽流量
要求;而且,长期使用后阀门还会出现蒸汽
泄漏的现象,在所需蒸汽流量相同时,对应的阀
门开度却减小,直至即使阀门开度已达最小,依然有蒸汽流量。在出现以上两种现象之后都
需对阀门进行维修或更换,但是,阀门通流能力突变的过程无法直观地观察出来,因此无法
及时了解阀门的通流能力的变化,不利于及时维修或更换阀门,造成蒸汽流量的不可控。
[0004] 需要说明的是,公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公
知的现有技术。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提出一种阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备,以对阀门的通流能力的变化进行实时地检测,为操作人员提供操作依据,提高对通流流量的
控制性。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了一种阀门通流能力突变检测方法,包括:
[0007] 检测阀门的开度X和通流流量Y;
[0008] 计算阀门的通流能力Z=Y/X;
[0009] 根据当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P=│ZAVER-ZREAL│/ZAVER,其中,ZAVER=(Z1+Z2+…+ZN)/N,N≥1;
[0010] 比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略。
[0011] 可选地,比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略的具体操作为:
[0012] 在阀门通流能力变化率P大于PLOW且小于或等于PLIMIT时,发出报警提示;
[0013] 在阀门通流能力变化率P大于PLIMIT时,关闭阀门。
[0014] 可选地,在根据当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P之前,还包括:
[0015] 建立包含当前检测数据以及在当前检测之前的N次检测数据的
数据库。
[0016] 可选地,数据库采用堆栈方式保存检测数据,且在检测数据的总数达到N+1个之后,新进的检测数据进入栈顶,其他检测数据逐一移位,栈底的检测数据被
覆盖。
[0017] 可选地,对阀门的开度X和通流流量Y的检测以阀门所在生产系统的生产批次作为
节点,每个生产批次检测一次。
[0018] 可选地,每次检测在开始生产预设时间后开始。
[0019] 为实现上述目的,本发明还提供了一种烟草蒸汽阀门通流能力突变检测方法,包括上述的阀门通流能力突变检测方法。
[0020] 为实现上述目的,本发明还提供了一种阀门通流能力突变检测装置,包括:
[0021] 检测模
块,用于检测阀门的开度X和通流流量Y;
[0022] 第一计算模块,用于计算阀门的通流能力Z=Y/X;
[0023] 第二计算模块,用于根据当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P=│ZAVER-ZREAL│/ZAVER,其中,ZAVER=(Z1+Z2+…+ZN)/N,N≥1;和
[0024] 比较处理模块,用于比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略。
[0025] 可选地,比较处理模块的具体操作为:
[0026] 在阀门通流能力变化率P大于PLOW且小于或等于PLIMIT时,发出报警提示;
[0027] 在阀门通流能力变化率P大于PLIMIT时,关闭阀门。
[0028] 可选地,还包括:
[0029] 数据库,用于存储当前检测数据以及在当前检测之前的N次检测数据。
[0030] 可选地,数据库采用堆栈方式保存检测数据,且在检测数据的总数达到N+1个之后,新进的检测数据进入栈顶,其他检测数据逐一移位,栈底的检测数据被覆盖。
[0031] 可选地,检测模块以阀门所在生产系统的生产批次作为节点,每个生产批次检测一次。
[0032] 可选地,检测模块的每次检测在开始生产预设时间后开始。
[0033] 为实现上述目的,本发明还提供了一种烟草蒸汽阀门通流能力突变检测装置,包括上述的阀门通流能力突变检测装置。
[0034] 为实现上述目的,本发明还提供了一种烟草回潮设备,包括:
[0035] 滚筒,用于放置烟片并带动烟片滚动;
[0036] 热
风输送管路,与滚筒连通,用于向滚筒内输送热风;
[0037] 风机,设置在热风输送管路内;
[0038]
热交换器,与热风输送管路连通,用于向热风输送管路内的气体传递热量;
[0039] 补偿蒸汽输送管路,与热风输送管路连通;
[0040] 补偿蒸汽控制阀门,设置在补偿蒸汽输送管路上,用于控制向滚筒内补充蒸汽的流量;和
[0041] 阀门通流能力突变检测装置,采用上述的阀门通流能力突变检测装置,用于对补偿蒸汽控制阀门的通流能力进行检测。
[0042] 基于上述技术方案,本发明通过实时地检测阀门的开度和通流流量,计算阀门的通流能力以及通流能力变化率,可以实时地监测阀门通流能力的变化,方便操作人员实时
了解阀门的通流能力,一旦通流能力变化率出现突变时即可采取相应的措施,可控性强,可
以避免阀门由于长期使用而行程动作变慢或者出现泄漏而造成的流量不可控的问题,也可
以及时地提醒操作人员对阀门进行维修或更换。
附图说明
[0043] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本
申请的一部分,本发明的示意性
实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0044] 图1为本发明烟草回潮设备一个实施例的原理图。
[0045] 图2为本发明阀门通流能力突变检测方法一个实施例的
流程图。
[0046] 图中:
[0047] 1、滚筒;2、热风输送管路;3、风机;4、热交换器;5、补偿蒸汽输送管路;6、补偿蒸汽控制阀门;7、热交换器通流控制阀门;8、温度
传感器;9、流量计;10、
喷嘴。
具体实施方式
[0048] 下面将结合本发明实施例中的附图,对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发
明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。
[0049] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“
水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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
本发明保护范围的限制。
[0050] 在本发明提供的阀门通流能力突变检测方法的一个示意性实施例中,该检测方法包括:
[0051] 检测阀门的开度X和通流流量Y;
[0052] 计算阀门的通流能力Z=Y/X;
[0053] 根据当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P=│ZAVER-ZREAL│/ZAVER,其中,ZAVER=(Z1+Z2+…+ZN)/N,N≥1;
[0054] 比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略。
[0055] 在上述示意性实施例中,通过实时地检测阀门的开度和通流流量,计算阀门的通流能力以及通流能力变化率,可以实时地监测阀门通流能力的变化,方便操作人员实时了
解阀门的通流能力,一旦通流能力变化率出现突变时即可采取相应的措施,可控性强,可以
避免阀门由于长期使用而行程动作变慢或者出现泄漏而造成的流量不可控的问题,也可以
及时地提醒操作人员对阀门进行维修或更换。
[0056] 其中,N的数值可以根据实际需要进行设定,适当增大N的取值,可以提高检测结果的准确性。
[0057] 可选地,上述的“比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略”的具体操作为:
[0058] 在阀门通流能力变化率P大于PLOW且小于或等于PLIMIT时,发出报警提示;
[0059] 在阀门通流能力变化率P大于PLIMIT时,关闭阀门。
[0060] 具体来说,报警提示可以包括开启警报灯,以通过灯光闪烁来提醒操作人员,也可以包括开启警报器,以通过播放一段警示提示音来提醒操作人员等。操作人员在收到报警
提示后,可及时对阀门进行检测,通过维修或更换阀门等手段来排除故障,确保生产系统正
常工作。
[0061] 而当阀门通流能力变化率P大于PLIMIT时,说明阀门通流能力的变化较大,可直接控制阀门关闭,以避免阀门通流能力的突变对整个生产系统造成不必要的影响。
[0062] 其中,PLOW和PLIMIT为设定值,是常量,且PLOW小于PLIMIT。PLOW和PLIMIT的具体数值可以根据实际需要灵活设定。
[0063] 可选地,在根据当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P之前,检测方法还包括:
[0064] 建立包含当前检测数据以及在当前检测之前的N次检测数据的数据库。
[0065] 通过建立数据库,可以对当前检测数据以及在当前检测之前的N次检测数据进行临时存储,以方便计算当前的阀门通流能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值
ZAVER。
[0066] 可选地,数据库采用堆栈方式保存检测数据,且在检测数据的总数达到N+1个之后,新进的检测数据进入栈顶,其他检测数据逐一移位,栈底的检测数据被覆盖。数据库采
用这种存储方式可以对数据进行定时更新,使数据具有实时性,有利于提高对阀门通流能
力突变进行检测的准确性。
[0067] 这样设置的好处是,可以确保ZAVER的取值始终是与当前检测数据距离比较近的在当前检测之前的N次检测数据的平均值,而不是与当前检测数据距离较远的数据,避免阀门
长期使用后通流能力与刚使用时的通流能力相差较大而被误认为通流能力发生了突变的
问题。可见,这样设置后,可以检测出阀门在有限次(即N+1次)检测范围内通流能力发生突
变的情况。而在阀门长期使用后,其通流能力本身就是会逐渐变小或者发生轻微的泄漏,因
此即使通流能力变小了或因泄漏而使通流能力变大了,且比刚开始使用时的通流能力相比
变化率超过了限定值,也不属于本实施例所要检测的突变情况,本实施例所要检测的是在N
+1次检测中,只要确保阀门通流能力没有发生突变,就认为是正常情况。
[0068] 可选地,对阀门的开度X和通流流量Y的检测以阀门所在生产系统的生产批次作为节点,每个生产批次检测一次。这样既可以方便检测,又可以在不漏检的前提下避免不必要
的无用功。
[0069] 可选地,每次检测在开始生产预设时间后开始。比如,在开始生产10min后再开始检测。
[0070] 当然,在其他实施例中,对阀门的开度X和通流流量Y的检测也可以预设的时间段为节点,比如,每个两个小时检测一次。
[0071] 以上各个实施例中的阀门通流能力突变检测方法可用于烟草生产系统中,对烟草蒸汽阀门的通流能力进行突变检测,以防止烟草蒸汽阀门的通流能力发生突变,避免由于
烟草蒸汽阀门的通流能力突变而带来的隐患。
[0072] 本发明还提供了一种阀门通流能力突变检测装置,该装置包括检测模块、第一计算模块、第二计算模块和比较处理模块,其中,检测模块用于检测阀门的开度X和通流流量
Y,第一计算模块用于计算阀门的通流能力Z=Y/X,第二计算模块用于根据当前的阀门通流
能力ZREAL与前N次检测的阀门通流能力的平均值ZAVER,计算阀门通流能力变化率P=│ZAVER-
ZREAL│/ZAVER,其中,ZAVER=(Z1+Z2+…+ZN)/N,N≥1,比较处理模块用于比较阀门通流能力变化率P与设定值的大小,并根据比较结果采取对应的处理策略。
[0073] 可选地,比较处理模块的具体操作为:
[0074] 在阀门通流能力变化率P大于PLOW且小于或等于PLIMIT时,发出报警提示;
[0075] 在阀门通流能力变化率P大于PLIMIT时,关闭阀门。
[0076] 可选地,阀门通流能力突变检测装置还可以包括数据库,数据库用于存储当前检测数据以及在当前检测之前的N次检测数据。
[0077] 可选地,数据库采用堆栈方式保存检测数据,且在检测数据的总数达到N+1个之后,新进的检测数据进入栈顶,其他检测数据逐一移位,栈底的检测数据被覆盖。
[0078] 可选地,检测模块以阀门所在生产系统的生产批次作为节点,每个生产批次检测一次。
[0079] 可选地,检测模块的每次检测在开始生产预设时间后开始。
[0080] 以上各个实施例中的阀门通流能力突变检测装置可用于烟草生产系统中,对烟草蒸汽阀门的通流能力进行突变检测,以防止烟草蒸汽阀门的通流能力发生突变,避免由于
烟草蒸汽阀门的通流能力突变而带来的隐患。
[0081] 如图1所示,本发明还提供了一种烟草回潮设备,该烟草回潮设备包括滚筒1、热风输送管路2、风机3、热交换器4、补偿蒸汽输送管路5、补偿蒸汽控制阀门6和阀门通流能力突
变检测装置,其中,滚筒1用于放置烟片,并带动烟片滚动;热风输送管路2与滚筒1连通,用
于向滚筒1内输送热风;风机3设置在热风输送管路2内;热交换器4与热风输送管路2连通,
用于向热风输送管路2内的气体传递热量;补偿蒸汽输送管路5与热风输送管路2连通;补偿
蒸汽控制阀门6设置在补偿蒸汽输送管路5上,用于控制向滚筒1内补充蒸汽的流量;阀门通
流能力突变检测装置采用上述的阀门通流能力突变检测装置,用于对补偿蒸汽控制阀门6
的通流能力进行检测。
[0082] 除了烟叶回潮设备,上述的阀门通流能力突变检测装置还可以用于其他滚筒类设备,用于对控制蒸汽施加量的阀门进行通流能力突变的检测,比如润叶加料系统等。
[0083] 上述各个实施例中阀门通流能力突变检测方法所具有的积极技术效果同样适用于烟草蒸汽阀门通流能力突变检测方法、阀门通流能力突变检测装置、烟草蒸汽阀门通流
能力突变检测装置以及烟草回潮设备,这里不再赘述。
[0084] 下面结合图1和图2对本发明阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备的一个实施例的工作过程进行说明:
[0085] 如图1所示,片烟进入滚筒1后,在滚筒1转动时跟随滚筒1转动,滚筒1内不断输入蒸汽,以达到松散回潮的目的。滚筒1的温度通过控制施加蒸汽的多少进行调节。蒸汽的施
加有两条路径:一是将蒸汽直接注入滚筒1内,喷嘴10与用于供水的输送管路和用于供蒸汽
的输送管路同时连接,在蒸汽的引射作用下,水在喷出喷嘴10时雾化,进入滚筒1中;二是注
入补偿蒸汽,补偿蒸汽通过补偿蒸汽输送管路5输送到热风输送管路2,与热交换器4内的流
体发生热交换,并在风机3的作用下进入滚筒1,与片烟直接
接触,传递热量,补偿蒸汽的输
送量通过补偿蒸汽控制阀门6进行控制。在生产过程中,通
过喷嘴10进入滚筒1内的蒸汽量
为定值,滚筒1的温度通过对补偿蒸汽的注入量大小的控制进行调节。根据滚筒1的设定温
度与实际温度(可通过温度传感器8进行测量)的差值,可以计算出所需补偿蒸汽的流量,进
而调节补偿蒸汽控制阀门6的开度,使得滚筒1的温度在允差范围内波动。补偿蒸汽的实际
流量可通过流量计9进行实时测量。通过采用阀门通流能力突变检测装置,可以对补偿蒸汽
控制阀门6的通流能力进行实时检测,在通流能力发生突变时可及时采取补救措施。
[0086] 如图2所示,为阀门通流能力突变检测方法一个实施例的具体工作流程。具体来说:当前生产批次之前N个批次在正常生产10分钟后,对补偿蒸汽控制阀门6的阀门开度
(X1、X2…XN)及其对应的通流流量(Y1、Y2…YN)进行检测,然后计算前N个批次的通流流量与
对应阀门开度的比值(Z1、Z2…ZN),并计算Z1、Z2…ZN的平均值ZAVER。在数据库中,在当前批次前N个批次的阀门开度、通流流量采用堆栈方式进行存储,即每次采集到新批次的阀门开
度、通流流量等数据时,堆栈栈底的数据被覆盖,堆栈中的数据逐一移位,新采集的数据进
入堆栈的栈顶,堆栈中的数据每增加一个批次更新一次。同时,根据堆栈中的最新数据,即
当前批次的补偿蒸汽控制阀门6的实时阀门开度X和对应的实时通流流量Y,可以计算实时
通流流量与实时阀门开度的比值ZREAL。然后,根据ZREAL和ZAVER可计算得出补偿蒸汽控制阀门
6的通流能力的变化率P=|ZAVER-ZREAL|/ZAVER,系统中可设定补偿蒸汽控制阀门6的通流能力
变化率突变报警触发值PLOW和通流能力变化率突变报警极限值PLIMIT,若PLOW
PLIMIT,则说明补偿蒸汽控制阀门6的通流能力发生了较大的突变,可直接控制阀门关闭,或
者设备停机,以避免造成不利影响。
[0087] 通过对本发明阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备的多个实施例的说明,可以看到本发明阀门通流能力突变检测装置及方法、烟草回潮设备实施例至少具有
以下优点:
[0088] 通过实时地检测阀门的开度和通流流量,计算阀门的通流能力以及通流能力变化率,可以实时地监测阀门通流能力的变化,阀门通流能力突变检测的参考基准值从定时更
新的实时数据库中计算得出,结果具有实时性,数据库的容量可以根据需求进行扩展,结果
具有准确性,将实时采集的阀门通流能力当前值与参考基准值进行对比,当阀门通流能力
发生突变时发出报警提示,利于维修人员实时了解阀门当前的通流能力,及时检查和维修;
而当阀门通流能力发生较大突变时可直接控制阀门关闭,防止阀门通流能力异常时依然正
常过料,影响产品工艺
质量。
[0089] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然
可以对本发明的具体实施方式进行
修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发
明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明
请求保护的技术方案范围当中。