本发明公开了一种气力输送系统，包括：输送主管、与输送主管连接的输送支管以及恒压控制系统，恒压控制系统包括磁悬浮鼓风机、变频器以及控制器；变频器与磁悬浮鼓风机连接用于调节磁悬浮鼓风机的转速；输送支管上设置有调节输送支管的气流量的旋转阀；控制器被设置为控制旋转阀的旋转开度和控制变频器的驱动频率，控制器根据输送主管的实时压力控制变频器的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机的转速进而维持输送主管中的压力恒定。控制器根据输送支管的实时压力控制旋转阀的旋转开度以维持输送支管中的压力恒定。本申请的气力输送系统用一台磁悬浮鼓风机为多条输送管道同时供气，且能同时满足多条管道的工况压力需求。
1.一种气力输送系统，其特征在于，用于水泥生料的均化，包括：输送主管（100）、与所述输送主管（100）连接的输送支管（200）以及恒压控制系统（300），所述恒压控制系统（300）包括安装在所述输送主管（100）一端的磁悬浮鼓风机（310）、与所述磁悬浮鼓风机（310）连接的变频器（320）以及与所述变频器（320）连接的控制器（330）；所述变频器（320）与所述磁悬浮鼓风机（310）连接用于调节所述磁悬浮鼓风机（310）的转速；所述输送支管（200）上设置有调节所述输送支管（200）的气流量的旋转阀（900）；所述控制器（330）被设置为控制所述旋转阀（900）的旋转开度和控制所述变频器（320）的驱动频率；
所述控制器（330）根据所述输送主管（100）的实时压力控制所述变频器（320）的驱动频率以调节所述磁悬浮鼓风机（310）的转速进而维持所述输送主管（100）中的压力恒定；
所述控制器（330）根据所述输送支管（200）的实时压力控制所述旋转阀（900）的旋转开度以维持所述输送支管（200）中的压力恒定；
所述输送主管（100）的压力大于所述输送支管（200）的压力。
2.如权利要求1所述的气力输送系统，其特征在于，所述输送主管（100）中设置有主管压力传感器（600）；所述输送支管（200）中设置有支管压力传感器（700）；所述控制器（330）分别与所述主管压力传感器（600）和所述支管压力传感器（700）数据连接以获取所述输送主管（100）的实时压力和所述输送支管（200）的实时压力。
3.如权利要求2所述的气力输送系统，其特征在于，所述主管压力传感器（600）设置在所述磁悬浮鼓风机（310）的出风口，所述支管压力传感器（700）设置在所述输送支管（200）出口。
4.如权利要求1 3中任一项所述的气力输送系统，其特征在于，还包括与所述恒压控制~系统（300）通信连接的中控系统，所述中控系统用于远程控制所述恒压控制系统（300）。
5.一种气力输送系统的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1 4中任一项所述的气~力输送系统，包括以下主管压力控制方法和支管压力控制方法；
S101通过所述控制器（330）设置所述输送主管（100）的预设压力值；
S102所述控制器（330）将所述输送主管（100）的实时压力与所述输送主管（100）的预设压力值比较，所述输送主管（100）的实时压力与所述输送主管（100）的预设压力值不同时，进入步骤S103；
S103所述控制器（330）调节所述变频器（320）的驱动频率变化进而调节所述磁悬浮鼓风机（310）的转速以将所述输送主管（100）内的气压调节到所述输送主管（100）的预设压力值；
S201通过所述控制器（330）设置所述输送支管（200）的预设压力值；
S202所述控制器（330）将获取的所述输送支管（200）的实时压力与所述输送支管（200）的预设压力值比较，所述输送支管（200）的实时压力与所述输送支管（200）的预设压力值不同时，进入步骤S203；
S203所述控制器（330）调节所述旋转阀（900）的开度进而调节所述输送支管（200）中的气体流量以将所述输送支管（200）内的气压调节到预设压力值；
其中，所述主管压力控制方法和所述支管压力控制方法同时进行；
所述支管压力控制方法的步骤S203中，所述控制器（330）根据所述输送支管（200）的实时压力和所述输送支管（200）的预设压力值的实时压力差e(t)调节所述旋转阀（900）的开度；
所述控制器（330）根据实时压力差e(t)控制所述旋转阀（900）的旋转开度的依据为：其中，e(t)为所述输送支管（200）和所述输送支管（200）的预设压力值的压力差，u(t)为所述旋转阀（900）的当前的阀门开度值。
6.如权利要求5所述的气力输送系统的控制方法，其特征在于，还包括主管压力监管方法；所述主管压力监管方法包括：S301所述控制器（330）将所述输送主管（100）的实时压力和所述输送支管（200）的实时压力进行比较，所述输送主管（100）的实时压力低于所述输送支管（200）的实时压力时进入步骤S302；
S302所述控制器（330）控制所述变频器（320）的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机（310）的转速，将所述输送主管（100）内的气压调节至高于所述输送支管（200）中的气压。
7.如权利要求6所述的气力输送系统的控制方法，其特征在于，步骤S301中所述输送主管（100）的实时压力低于所述输送支管（200）的实时压力时，所述主管压力监管方法还包括步骤S303；
S303比较所述输送主管（100）的实时压力与所述输送支管（200）的预设压力值；所述输送主管（100）的实时压力高于所述输送支管（200）的预设压力值时进入步骤S302；所述输送主管（100）的实时压力低于所述输送支管（200）的预设压力值时进入步骤S304；
S304所述控制器（330）根据所述输送支管（200）的预设压力值更改所述输送主管（100）的预设压力值，然后根据所述输送主管（100）更改后预设压力值控制所述变频器（320）的驱动频率，将所述输送主管（100）内的气压调节至高于所述输送支管（200）中的气压。
8.如权利要求7所述的气力输送系统的控制方法，其特征在于，步骤S304中所述输送主管（100）的实时压力低于所述输送支管（200）的预设压力值时，所述控制器（330）根据以下依据更改所述输送主管（100）的预设压力值：P主管道=P分管道+10kPa。
9.如权利要求8所述的气力输送系统的控制方法，其特征在于，所述输送支管（200）为多个时，更改所述输送主管（100）的预设压力值的依据为：P主管道=MAX(P分管道)+10kPa；
MAX(P分管道)为所有所述输送支管（200）中预设压力值中最大的一个。
一种气力输送系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及气力输送技术领域，尤其涉及一种气力输送系统及其控制方法。
背景技术
[0002] 目前新型干法水泥厂的生料入均化库大多采用的气力输送的方法，均化库中的气力输送不仅用于生料入均化库，还用于均化库内的空气搅拌，主要体现在均化库中的大仓外环、大仓内环、小仓都需要气力输送。
[0003] 现如今众多水泥制造业中的均化库的气力输送依然采用三台罗茨风机分别对各个气力输送管道进行气力输送，罗茨风机采用机械传动的方式进行工作，不仅效率低下，而且未采用变频技术，导致某些气力输送管道压力过高，用户只能采用旁通阀泄压工作方式以维持气力输送管道的正常工作，造成能源上的浪费。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种气力输送系统及其控制方法。
[0005] 根据本申请的一个方面，提供了一种气力输送系统，包括：输送主管、与输送主管连接的输送支管以及恒压控制系统，恒压控制系统包括安装在输送主管一端的磁悬浮鼓风机、与磁悬浮鼓风机连接的变频器以及与变频器连接的控制器；变频器与磁悬浮鼓风机连接用于调节磁悬浮鼓风机的转速；输送支管上设置有调节输送支管的气流量的旋转阀；控制器被设置为控制旋转阀的旋转开度和控制变频器的驱动频率；控制器根据输送主管的实时压力控制变频器的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机的转速进而维持输送主管中的压力恒定；控制器根据输送支管的实时压力控制旋转阀的旋转开度以维持输送支管中的压力恒定。
[0006] 可选择地，输送主管中设置有主管压力传感器；输送支管中设置有支管压力传感器；控制器分别与主管压力传感器和支管压力传感器数据连接以获取输送主管的实时压力和输送支管的实时压力。
[0007] 可选择地，主管压力传感器设置在磁悬浮鼓风机的出风口，支管压力传感器设置在输送支管出口。
[0008] 可选择地，还包括与恒压控制系统通信连接的中控系统，中控系统用于远程控制所述恒压控制系统。
[0009] 根据本申请的另一个方面，提供了一种气力输送系统的控制方法，包括以下主管压力控制方法和支管压力控制方法。主管压力控制方法包括：S101通过控制器设置输送主管的预设压力值。S102控制器将输送主管的实时压力与输送主管的预设压力值比较，输送主管的实时压力与输送主管的预设压力值不同时，进入步骤S103。S103控制器调节变频器的驱动频率变化进而调节磁悬浮鼓风机的转速以将输送主管内的气压调节到输送主管的预设压力值。支管压力控制方法包括：S201通过控制器设置输送支管的预设压力值。S202控制器将获取的输送支管的实时压力与输送支管的预设压力值比较，输送支管的实时压力与输送支管的预设压力值不同时，进入步骤S203。S203控制器调节旋转阀的开度进而调节输送支管中的气体流量以将输送支管内的气压调节到预设压力值；其中，主管压力控制方法和支管压力控制方法同时进行。
[0010] 可选择地，支管压力控制方法的步骤S203中控制器根据输送支管的实时压力和输送支管的预设压力值的实时压力差e(t)调节旋转阀的开度，控制器根据实时压力差e(t)控制旋转阀的旋转开度的依据为：
[0011]
[0012] 其中，e(t)为输送支管和输送支管的预设压力值的压力差，u(t)为旋转阀的当前的阀门开度值。
[0013] 可选择地，还包括主管压力监管方法。主管压力监管方法包括：S301控制器将输送主管的实时压力和输送支管的实时压力进行比较，输送主管的实时压力低于输送支管的实时压力时进入步骤S302；S302控制器控制变频器的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机的转速，将输送主管内的气压调节至高于输送支管中的气压。
[0014] 可选择地，步骤S301中输送主管的实时压力低于输送支管的实时压力时，主管压力监管方法还包括步骤S303。S303比较输送主管的实时压力与输送支管的预设压力值；输送主管的实时压力高于输送支管的预设压力值时进入步骤S302；输送主管的实时压力低于输送支管的预设压力值时进入步骤S304。S304控制器根据输送支管的预设压力值更改输送主管的预设压力值，然后根据输送主管更改后预设压力值控制变频器的驱动频率，将输送主管内的气压调节至高于输送支管中的气压。
[0015] 可选择地，步骤S304中输送主管的实时压力低于输送支管的预设压力值时，控制器根据以下依据更改输送主管的预设压力值：
[0016] P主管道=P分管道+10kPa。
[0017] 可选择地，输送支管为多个时，更改输送主管的预设压力值的依据为：
[0018] P主管道=MAX(P分管道)+10kPa，MAX(P分管道)为所有输送支管中预设压力值中最大的一个。
[0019] 本申请的气力输送系统通过一台磁悬浮鼓风机为多条气力输送管道同时供气，且能做到多条管道的压力均能满足于工况压力需求，降低生产成本，提高生产效率。
[0020] 本申请的气力输送系统使用一台磁悬浮磁悬浮鼓风机为多条气力输送管道同时供气代替现有气力输送系统采用多台风气对各输送管道分别供气，降低设备故障率，以及设备故障带来的生产损失。
[0021] 本申请的气力输送系统的输送主管、输送支管的内部压力均能维持在预设值，保证正常安全生产，设备安全运行新旧动能转换。
附图说明
[0022] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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：
[0023] 图1是本申请的气力输送系统的结构示意图；
[0024] 图2是实施例中气力输送系统的连接示意图；
[0025] 图3是实施例中气力输送系统的恒压控制系统的控制过程示意图；
[0026] 图4是具体实施例中的水泥厂均化库的气力输送系统的结构示意图；
[0027] 图5是本申请的气力输送系统的控制方法的流程图。
[0028] 图6是具体实施例中的气力输送系统的主管压力监管方法的流程图。
具体实施方式
[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。
[0030] 目前新型干法水泥厂的生料入均化库大多采用的气力输送的方法，均化库中的气力输送不仅用于生料入均化库，还用于均化库内的空气搅拌，主要体现在均化库中的大仓外环、大仓内环、小仓都需要气力输送。
[0031] 现如今众多水泥制造业中的均化库的气力输送依然采用三台罗茨风机分别对各个气力输送管道进行气力输送，罗茨风机采用机械传动的方式进行工作，不仅效率低下，而且未采用变频技术，导致某些气力输送管道压力过高，用户只能采用旁通阀泄压工作方式以维持气力输送管道的正常工作，造成能源上的浪费。
[0032] 如图1、2所示，本申请的气力输送系统，包括：输送主管100、与输送主管100连接的输送支管200以及恒压控制系统300。恒压控制系统300包括安装在输送主管100一端的磁悬浮鼓风机310、与磁悬浮鼓风机310连接的变频器320以及与变频器320连接的控制器330。变频器320与磁悬浮鼓风机310连接用于调节磁悬浮鼓风机310的风速；输送支管200上设置有调节输送支管200的气流量的旋转阀900；控制器330被设置为控制旋转阀900的旋转开度和控制变频器320的驱动频率。如图3所示，控制器330根据输送主管100的实时压力控制变频器320的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机300的转速进而维持输送主管100中的压力恒定。控制器330根据输送支管200的实时压力控制旋转阀900的旋转开度以维持输送支管200中的压力恒定。本申请的气力输送系统通过一台磁悬浮鼓风机310对气力输送管道进行气力输送，有效降低生产成本和气力输送系统的设备故障率。
[0033] 作为一种示例，如图3所示，变频器320与磁悬浮鼓风机310连接以将磁悬浮鼓风机310的转速状态反馈给控制器330。
[0034] 如图1、2所示，输送主管100中设置有主管压力传感器600；输送支管上设置有支管压力传感器700；控制器330分别与主管压力传感器600和支管压力传感器700数据连接以获取输送主管100的实时压力和输送支管200的实时压力。
[0035] 优选地，主管压力传感器600设置在磁悬浮鼓风机300的出风口，支管压力传感器700设置在输送支管200的出口。
[0036] 作为一种示例，恒压控制系统300的控制器为PLC控制器，恒压控制系统300包括操作面板，可通过操作面板输入恒压控制系统的控制参数。
[0037] 作为一种示例，本申请的气力输送系统还包括与恒压控制系统300通信连接的中控系统，中控系统用于远程控制恒压控制系统300。在此条件下，可通过中控系统实现同时对多组气力输送系统进行监控和控制。
[0038] 基于上述示例，一种可行的实施方式，本申请的气力输送系统的恒压控制系统300的控制器300通过双绞线与中控系统通讯连接，能够通过中控系统设定磁悬浮鼓风机310的参数、输送主管100的压力以及分别设置输送支管200的压力，不需要人工前往气力输送系统300处进行设置，同时磁悬浮鼓风机310的实时状态也能通过通讯信号传输到中控系统，在中控系统进行显示。
[0039] 作为本申请的一个实施例，如图4所示，本申请的气力输送系统为水泥均化厂的气力输送系统，包括：输送主管100、沿输送主管100的输送方向顺次与输送主管100连接的三条输送支管200、沿输送主管100的输送方向顺次与三条输送支管200连接的大仓外环01、大仓内环02、小仓03以及恒压控制系统300。恒压控制系统300包括安装于输送主管100一端的磁悬浮鼓风机310、与磁悬浮鼓风机310连接的变频器320以及与变频器320连接的控制器330。
[0040] 输送主管100中设置有主管压力传感器600；三条输送支管200上分别设置有调节气流量的旋转阀900，三条输送支管200中分别设置有支管压力传感器700和调节气流量的旋转阀900。
[0041] 控制器330分别与主管压力传感器600和三个支管压力传感器700通过数据信号连接以实时获取输送主管100中的气压和三个支管中的气压。
[0042] 如图3所示，控制器330与变频器320电气连接，控制器330根据输送主管100内的实时压力控制变频器320的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机300的转速进而维持输送主管100中的压力在预设压力值。变频器320将磁悬浮鼓风机310的转速状态反馈给控制器330以实时监控磁悬浮鼓风机310的的工作状态。
[0043] 如图3所示，控制器330分别与旋转阀900电气连接，控制器330根据各个输送支管200的实时压力分别针对性控制三个旋转阀900的旋转开度以分别维持三个输送支管200中的压力在各自的预设压力值。
[0044] 控制器330还可以设置输送支管200与输送支管200的预设压力值的预设压力差，根据输送支管200与输送支管200的预设压力值的实时压力差，将输送主管100与各输送支管200的压力差维持在预设差值，同时控制输送主管100内的压力大于任意一个输送支管200中的支管压力。解决了水泥厂均化库中大仓外环01、大仓内环02、小仓03三条气力输送管道需要三台不同压力的风机供气的现状，用一台磁悬浮鼓风机为上述三条气力输送管道同时供气，且能做到三条管道的压力各不相同且满足工况的压力需求。
[0045] 本申请的气力输送系统的控制方法，如图5所示，包括以下主管压力控制方法和支管压力控制方法。主管压力控制方法和支管压力控制方法同时进行。
[0046] 如图5所示，主管压力控制方法包括：
[0047] S101通过控制器330设置输送主管100的预设压力值。
[0048] S102控制器330将输送主管100的实时压力与输送主管100的预设压力值比较，输送主管100的实时压力与输送主管100的预设压力值不同时，进入步骤S103。
[0049] S103控制器330调节变频器320的驱动频率变化进而调节磁悬浮鼓风机310的转速以将输送主管100内的气压调节到输送主管100的预设压力值。
[0050] 如图5所示，支管压力控制方法包括：
[0051] S201通过控制器330设置输送支管200的预设压力值。
[0052] S202控制器330将获取的输送支管200的实时压力与输送支管200的预设压力值比较，输送支管200的实时压力与输送支管200的预设压力值不同时，进入步骤S203。
[0053] S203控制器330调节旋转阀900的开度进而调节输送支管200中的气体流量以将输送支管200内的气压调节到预设压力值。
[0054] 作为一种示例，支管压力控制方法的步骤S203中，控制器330根据输送支管200的实时压力和输送支管200的预设压力值的实时压力差e(t)调节旋转阀900的开度。控制器330根据实时压力差e(t)控制旋转阀900的旋转开度的依据为：
[0055]
[0056] 其中，e(t)为输送支管200和输送支管200的预设压力值的压力差，u(t)为旋转阀900的当前的阀门开度值。
[0057] 本申请的气力输送系统的控制方法，还包括主管压力监管方法。
[0058] 作为一种示例，主管压力监管方法包括：
[0059] S301控制器330将输送主管100的实时压力和输送支管200的实时压力进行比较，输送主管100的实时压力低于输送支管200的实时压力时进入步骤S302。
[0060] S302控制器330控制变频器320的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机310的转速，将输送主管100内的气压调节至高于输送支管200中的气压。
[0061] 作为另一种示例，如图6所示，主管压力监管方法包括以下步骤。
[0062] S301控制器330比较输送主管100的实时压力和输送支管200的实时压力进行比较，判断输送主管100的实时压力是否小于输送支管200的实时压力，输送主管100的实时压力小于输送支管200的实时压力时，进入步骤S303。
[0063] 步骤S303控制器330比较输送主管100的实时压力与输送支管200的预设压力值，判断输送主管100的实时压力是否小于输送支管200的预设压力值。输送主管100的实时压力小于输送支管200的预设压力值时进入步骤S302。输送主管100的实时压力不小于输送支管200的预设压力值时进入步骤S304。
[0064] 步骤S302中控制器330控制变频器的驱动频率以调节磁悬浮鼓风机310的转速，将输送主管100内的气压调节至高于输送支管200中的气压。
[0065] 步骤S304中控制器330根据输送支管200的预设压力值更改输送主管100的预设压力值，然后根据输送主管100更改后预设压力值控制变频器320的驱动频率，将输送主管100内的气压调节至高于输送支管200中的气压。
[0066] 基于上述示例，一种可行的实施方式中，步骤S304中输送主管100的实时压力低于输送支管200的预设压力值时，控制器330根据以下依据更改输送主管的预设压力值：
[0067] P主管道=P分管道+10kPa。
[0068] 输送支管（200）为多个时，更改所述输送主管（100）的预设压力值的依据为：
[0069] P主管道=P分管道+10kPa
[0070] 输送支管200为多个时，更改输送主管100的预设压力值的依据为：
[0071] P主管道=MAX(P分管道)+10kPa; MAX(P分管道) 为所有输送支管200中预设压力值中最大的一个基于上述三种示例，本申请的气力输送系统的控制方法，主管压力控制方法、支管压力控制方法、压力差控制方法和主管压力监管方法同时进行。
[0072] 本申请的气力输送系统可以解决多台风机分别为多条管道供气带来的资源浪费的问题，本申请的气力输送使用一台磁悬浮鼓风机即可同时为多个的管道供气，还能够根据预设压力值自动调节鼓风机的风速和旋转阀的阀门开度以使输送主管和多条输送支管的管内压力分别维持在各自的预设压力值，提高了工厂自动化水平，极大程度的实现土地资源的节约，电力资源的节约，人力资源的节约。
[0073] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0074] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
