氣力粉體輸送管道堵塞常見原因及羅茨風機旋轉供料器工作原理
本發明涉及物料輸送領域，特別地，涉及一種下料口清理防堵系統及方法。
背景技術：
當前水泥生產企業，在原材料輸送過程中，一些材料，如黏土等，容易粘接在設備入口的下料口，或皮帶輸送線上下層的轉接下料口，嚴重時會造成，會造成下料口完全堵塞，從而造成停產。現有的物料輸送系統，其下料口堵塞后有沒有太好的處理辦法，主要依靠人工巡視及處理，或者局部裝有空氣炮，進行定點清理，但效果不佳，容易出現下料口堵塞的狀況，此時只能全靠人工清理，有時需要一整天的時間才能清理完成，對于流程性生產企業，經濟損失大，若按一天5000噸的產量計算，經濟損失在20-30萬，而且有造成人員傷殘的風險。如何防堵和清理堵塞是水泥等生產企業迫切需要解決的難題。
技術實現要素：
本發明提供了一種下料口清理防堵系統及方法，以解決現有的散裝料下料無法及時清堵導致的清堵維護成本高的技術問題。
本發明采用的技術方案如下：
根據本發明的一個方面，提供一種下料口清理防堵系統，用于布置于設備的下料口處，本發明下料口清理防堵系統包括：
振動傳感器，用于實時監測下料口的振動參數；
工控機，連接振動傳感器，用于接收振動參數并控制輔助下料機構動作；
輔助下料機構，連接工控機，用于在工控機的驅動下清理下料口處的粘接物料。
進一步地，振動傳感器為多個，多個振動傳感器布置于下料口外壁面上且均與工控機通信連接，傳遞各監測點對應的振動參數給工控機。
進一步地，輔助下料機構設置于下料口外壁面靠近棱角的位置。
進一步地，輔助下料機構為氣動敲擊錘。
進一步地，氣動敲擊錘經控制箱連接工控機，控制箱在工控機的控制下調節氣動敲擊錘的敲擊力度和/或敲擊頻率。
進一步地，氣動敲擊錘的數量為多個，多個氣動敲擊錘在下料口的外周間隔布置。
進一步地，工控機連接有用于報警的報警裝置。
進一步地，工控機連接用于發送報警信息至遠程監控終端的通信裝置。
根據本發明的另一方面，還提供一種下料口清理防堵方法，采用上述的下料口清理防堵系統，本發明方法包括：
經振動傳感器采集下料口在不同狀態下對應的振動參數；
根據各狀態對應的振動參數生成振動曲線，定義出各狀態對應的邊界線；
工控機根據接收的振動傳感器實時監測的振動參數并以邊界線為閾值生成指令控制輔助下料機構動作。
進一步地，本發明方法還包括：
工控機生成預警指令給報警裝置和/或經通信裝置發送預警信息至遠程監控終端。
本發明具有以下有益效果：
本發明下料口清理防堵系統及方法，通過經振動傳感器在線實時監測下料口的振動參數，進而間接反映下料口管壁的物料粘接情況，并經工控機生成指令控制輔助下料機構定期對下料口處的粘接物料進行清除，從而實現對下料口物料粘接情況智能清理的目的，且輔助下料機構經工控機智能控制，避免了人工巡檢的麻煩，同時避免了下料口完全堵塞導致停產的損失，極大降低了物料輸送系統的維護成本。
除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照附圖，對本發明作進一步詳細的說明。
附圖說明
構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1是本發明優選實施例下料口清理防堵系統的原理方框示意圖；
圖2是本發明優選實施例中氣動敲擊錘布置的結構示意圖。
附圖標記說明：
10、工控機；
20、振動傳感器；
30、輔助下料機構；31、氣動敲擊錘；
40、報警裝置；
50、通信裝置。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
根據本發明的一個方面，提供一種下料口清理防堵系統，用于布置于設備的下料口處，參見圖1，本實施例下料口清理防堵系統包括：
振動傳感器20，用于實時監測下料口的振動參數；
工控機10，連接振動傳感器20，用于接收振動參數并控制輔助下料機構30動作；
輔助下料機構30，連接工控機10，用于在工控機10的驅動下清理下料口處的粘接物料。
本實施例中，振動傳感器20為多個，多個振動傳感器20布置于下料口外壁面上且均與工控機10通信連接，傳遞各監測點對應的振動參數給工控機10。工控機10通過接收各監測點處的振動傳感器20上傳的振動參數，從而能夠自動檢測下料口壁面處物料的粘接情況。
本實施例通過經振動傳感器在線實時監測下料口的振動參數，進而間接反映下料口管壁的物料粘接情況，并經工控機生成指令控制輔助下料機構定期對下料口處的粘接物料進行清除，從而實現對下料口物料粘接情況智能清理的目的，且輔助下料機構經工控機智能控制，避免了人工巡檢的麻煩，同時避免了下料口完全堵塞導致停產的損失，極大降低了物料輸送系統的維護成本。
現有的輸料系統下料口是否堵塞一般需要通過人工巡檢來判斷，并在堵塞后通過人工清理來維護，其不僅會造成企業停產，造成嚴重的經濟損失，且人工清理過程中亦會造成人員受傷等事故。而振動傳感器一般應用于軸平行不對中的傳動檢測、軸承座松動檢測、齒輪嚙合不對中的檢測，發明人原創性地將振動傳感器引入下料防堵監測領域，利用物體自由振動時，振動的頻率與系統的固有特性有關(如質量、形狀、材質等)的特性，根據固有頻率計算公式，物體振動頻率與物體質量成正比，當管壁附著黏土等物料后，壁厚增加，原料輸送過程中對管壁產生的振動就會減弱。本實施例通過設置工控機10，通過工控機10接收振動傳感器20實時監測的振動參數，進而生成指令控制輔助下料機構30及時動作，從而及時清理壁體上的粘接物料，避免粘接物料堆積過多影響物料輸送，利于提升產線的生產效率。
優選地，本實施例中，參見圖2，輔助下料機構30為氣動敲擊錘31。氣動敲擊錘31的數量為多個，多個氣動敲擊錘31在下料口的外周間隔布置。優選地，氣動敲擊錘31設置于下料口外壁面靠近棱角的位置(參見圖2)，各振動傳感器與氣動敲擊錘一一對應布置，且各振動傳感器及氣動敲擊錘均設有對應編碼存儲至工控機10處，工控機10根據各監測點的振動參數智能化啟動對應的氣動敲擊錘動作，從而實現定點清理的目的，進而根據各監測點的差異狀況分別進行清料作業。
優選地，氣動敲擊錘31經控制箱連接工控機10，控制箱在工控機10的控制下調節氣動敲擊錘31的敲擊力度和/或敲擊頻率。本實施例中，氣動敲擊錘能夠在工控機的控制下自動敲擊以解決粉末物料因粘壁架橋引起的料倉堵塞。優選地，經與氣動敲擊錘對應的控制箱調節其供氣氣壓大小來調整敲擊力度，和/或調節敲擊動作的敲擊頻率，利于根據各監測點壁面的物料粘接情況分別施加不同敲擊清料作業，避免敲擊過強或者不足導致影響物料運輸。
優選地，工控機10連接有用于報警的報警裝置40，工控機10在監測到物料粘接超過設定標準時，啟動應急報警信號，通過報警裝置40提示現場工作人員，避免物料完全堵塞影響產線加工，從而實現提前預警的效果。本實施例中，報警裝置40可以為聲音報警、光線報警或者聲光報警裝置等。優選地，工控機10連接用于發送報警信息至遠程監控終端的通信裝置50，如通過4G或者WIFI通信模塊將報警信息發送至工作人員的手機或者遠程監控服務器處，利于工作人員及時獲知報警信息，避免物料完全堵塞對產線造成經濟損失。
根據本發明的另一方面，還提供一種下料口清理防堵方法，采用上述實施例的下料口清理防堵系統，本實施例方法包括：
經振動傳感器20采集下料口在不同狀態下對應的振動參數；
根據各狀態對應的振動參數生成振動曲線，定義出各狀態對應的邊界線；
工控機10根據接收的振動傳感器20實時監測的振動參數并以邊界線為閾值生成指令控制輔助下料機構30動作。
本實施例中，以振動加速度作為振動參數，采集四組振動曲線，即無黏土粘接、黏土輕度粘接(不影響輸送)、黏土中度粘接(不影響輸送)、黏土嚴重粘接(完全堵塞)四種狀態的各監測點振動傳感器振動數據，從而形成四組振動曲線；針對四組樣本振動曲線進行分析，將振動值與粘接程度進行比例匹配(反比)，即數據分割，定義出邊界線(振動閾值1g)及粘接程度趨勢。在系統現場運行時，實時采集各監測點的振動傳感器的振動值，集中分析比較，計算粘接程度。
表1示出了在一具體實施例中，下料口管壁上粘接不同層數的物料對應的振動數據，如下所示：
表1各附著層數對應的最大加速度值
根據表1示出的振動加速度值，本實施例中，當工控機監測到振動傳感器監測的振動加速度值低于1g時，則生成報警指令，并發送給報警裝置40和/或經通信裝置50發送預警信息至遠程監控終端，從而實現及時預警，避免下料口完全堵塞。
本實施例是通過檢測料口外壁的振動信號來判斷下料口內壁是否粘接，因為若內壁有粘接，相當于加了一層緩沖，這樣原料輸送下來時的沖擊力會減弱，粘接越厚，沖擊力越弱，通過信號的強弱來判斷下料口是否粘接以及粘接的程度。其實現了對下料口物料粘接情況智能清理的目的，且輔助下料機構經工控機智能控制，避免了人工巡檢的麻煩，同時避免了下料口完全堵塞導致停產的損失，極大降低了物料輸送系統的維護成本。
本實施例下料口清理防堵系統及方法適用于粘性粉末料輸送領域，如水泥加工領域，其根據水泥生產輸送線的實際情況，在下料口靠近棱角處布置氣動敲擊錘，以實現黏土粘接清除功能，布置數量根據實際需求布置，振動傳感器安裝在氣動敲擊錘附近，用于實時監視下料口黏土粘接狀態，粘接到一定的厚度，系統啟動氣動錘振動，直至系統反饋堵塞清除為止。若遇頑固粘接，系統報警人工處理或采用專用機構清理，保證下料口不會完全堵塞，造成停產。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
料封泵也叫做封料泵，兩者并無差別，只是兩種習慣叫法，封料泵多用于電力除灰系統，料封泵除了配備羅茨風機之外，還會搭配其他部件共同組成料封泵的整套系統，下面我們先來看以一張動畫圖：
通過該動畫圖，我可以看出：料封泵正常工作時保持一定的料位高度，當短時間內電收塵下料量增大而料封泵仍正常工作則料位高度自然升高，隨著料位高度的提高料壓增大勢能增加輸送量相應就大直到系統自動平衡，當短時間內電收塵下料量減少而料封泵仍正常工作則料位高度自然降低，隨著料位高度的降低、料減少勢能降低、輸送量相應就小，直到系統自動平衡。上面就是料封泵的整個工作原理，料封泵的氣力來源為羅茨鼓風機。我們再來看下下面的圖片：
該圖片是料封泵的主體，主要起到連接羅茨鼓風機運輸灰塵所用，料封泵主體一端連接羅茨鼓風機的出口消音器，一端連接到輸灰管，開啟羅茨風機之后，打開料倉，灰塵在重力的作用下下降，在氣力的作用下，將灰塵吹送至輸灰管中，達到輸送目的。料封泵在搭配羅茨鼓風機時，需要具備具體的型號參數，如果沒有型號參數，可以提供灰塵的水平輸送距離和垂直輸送高度，越是詳細的信息，越能幫助我們進行選型。
小結：通過料封泵的動畫圖，我們可以清晰的了解整個工作原理，如果想要了解羅茨鼓風機及其他風機的工作原理，可以點擊這里→_→風機工作原理（動畫），如果您有料封泵羅茨鼓風機的采購問題，可以直接聯系我們的官方客服熱線
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煤粉倉下料不暢，是個常見故障，但若處理不當，就會給生產造成被動。下面就其不暢的原因，談談防范措施。
一、煤粉倉下料不暢的原因
煤粉倉由本體、進出料口、防爆閥、排氣口、活化裝置及外保溫等組成。為了防爆，裝有溫度檢測及滅火噴嘴。下料不暢的原因，一般有以下幾個方面。
1.煤粉太濕
當原煤過濕或熱風溫度不足及操作不當時，往往煤粉水份較大，此時若煤粉水份大于3%，流動性較差，粘接、棚倉容易出現，下料也難以順暢。
2.異物堵塞
檢修或打掃衛生時，由于不慎，一些異物或遺失或誤入輸送系統，最終將卡在出料口或進入秤中，造成堵塞或卡秤，使煤粉流動受限。
3.煤粉倉下部活化氣失效
一般煤粉倉錐體上裝有煤粉活化裝置，介質為高壓氣或羅茨風機的氣，這些氣體通過裹有透氣層的多孔棒，將氣體分散到煤粉之中，起到助流的作用，使物料流動順暢。若多孔棒透氣層破損，助流作用會大打折扣；若用是高壓氣，其中的水分析出在透氣層上，并與煤粉凝結，就會使透氣性變差或失效，此時活化裝置的性能變差，下料不順不言而喻。
4.下部氣體上串形成氣頂
煤粉秤計量后的煤粉，一般用羅茨風機進行輸送，有時該風會通過秤體串入煤粉倉，形成氣頂，造成下料不順。
5.倉頂收塵失效
當倉頂收塵因種種原因，不能及時排出倉內氣體時，有時形成氣頂造成不順，有時氣料混下，造成不穩定下料。若串到輸送設備還可能造成環境污染。
6.倉底閥門故障
倉底閥門故障時，或打不開，或開不全，下料守阻，自然不順、不暢、不足。
7.倉體保溫失效
當倉體保溫失效時，煤粉及氣體中的水份會在倉壁上析出凝結，造成煤粉結壁，一旦塌下，容易棚倉或形成沖擊料流，造成喂料不穩。
二、煤粉下料不暢的防治
根據以上原因，可以分析制定如下措施，防止下料不暢。
1.加強系統設備巡檢維護
系統設備的巡檢與維護必不可少，針對煤粉倉下料不暢，應做好幾個方面的工作。
（1）檢查倉頂收塵運行是否正常，有無糊袋情況，風機是否運行良好，保證倉內氣體及時排出，避免倉內形成氣頂，同時也起到排濕的作用。
（2）檢查活化裝置氣路是否暢通，閥門開度是否合適。
（3）倉體保溫是否破損，若有，應及時修補，避免內部水份凝結倉壁，造成煤粉掛壁，避免因此造成的棚倉和不穩定料流。
（4）檢查下料口處的各個閥門是否全開或其它不正常情況，避免閥門阻流。
（5）檢查煤粉輸送管道是否是否正常，若有，應分析原因并及時處理，避免氣體串入倉體，形成氣頂或氣拱。
（6）檢查各部軟連接、接口是否密封良好。防止煤粉外漏。
2.嚴防氣中的分離進入倉內
平時應關注高壓氣的濕度，對于氣包要定期放水，嚴防高壓氣中的水份進入倉內，造成煤粉結壁，必要時可改為羅茨氣體進行活化。筆者曾遇到此類問題，由高壓氣改為羅茨氣后運行良好，也可雙路同用，中間加閥門聯絡，平時用羅茨氣，清堵時用高壓氣。
3.做好秤的檢修維護
秤的檢修維護很重要，除了關乎秤自身的問題外，也影響著系統，若串風嚴重，必然影響下料的穩定，所以秤體各間隙要嚴格按要求控制。
4.合理控制煤粉水份
水份過大必然影響煤粉的流動性，筆者曾經遇到3%水份的煤粉可以在斜槽內順暢流動，所以認為3%水份的煤粉在倉內流動性不會有問題，但還是建議煤粉水份要控制在1%以內為好。
5.其它注意事項
平時需要注意的事較多，這里重點強調，無論在檢修系統任何設備時，最后必須認真檢查是否有工具或其它異物失落在機腔之內，必須清理干凈。平時打掃衛生時也不能將一些雜物置于機腔之內，不然會造成不必要的麻煩。
三、結束語
綜上所述，影響煤粉倉下料不暢的原因還不少，故障時，應根據特征分析處理，但關鍵還是要把設備管好用好，保證各部件、裝置的功能得到保障，杜絕或減少故障。不對之處請批評指正。
對于５ 級旋風預熱器來說，預熱系統內容易堵塞的部位主要有４ 級旋風筒
Ｃ４ 、垂直煙道、Ｃ５ 錐體及下料管、窯尾煙室縮口和窯尾斜坡等處。但某廠卻經常
發生３ 級筒堵塞，經過多次總結，認為主要原因有以下幾點。
（１）３ 級筒堵塞的原因分析
①分解爐供煤不穩定，由于從窯頭位置用羅茨風機向分解爐內供煤，管路
長、阻力大，而螺旋泵的鎖風存在問題，有一小部分煤風通過螺旋泵向上經雙管
絞刀進入貯煤小倉。倉、雙管絞刀、螺旋泵的送煤量發生變化，使分解爐內的煤
流非常不穩定，導致系統溫度變化大，高溫位置的變化不定，特別是突然間煤量
的增大，大量未燃盡的煤分兩路，一路經５ 級筒入窯，一路經４ 級筒上升到３ 級
筒，在３ 級筒燃燒，導致溫度升高、結皮、堵塞。
②設備因素導致供煤不穩定，為了減少煤的輸送造成的不穩定影響，崗位工
盡量減少調節煤量的次數，分解爐內若長時間處在燃料過量的狀態時，反而導致
系統溫度的下降。這種判斷的失誤，也可造成３ 級筒的堵塞。
③當系統處在穩定狀態下，某一參數發生變化，如窯速、塌料、系統溫度略
低，或者窯內溫度的變化，或者掉窯皮，以上幾種情況中任一種都可以導致窯前
結粒的改變、冷卻機供風的改變。預熱器系統的供煤量雖然不變，但溫度隨著冷
卻機篦下壓力的上升而快速升高，從而造成３ 級筒的堵塞。
（２）防止３ 級筒堵塞的措施
通過以上幾種堵塞前的現象分析和３ 級筒堵塞時清理的物料，發現造成堵
塞的原因主要是煤。針對這種情況該廠采取了以下防堵措施。
１）設備改造
螺旋泵的本身具有一定的鎖風能力，針對羅茨風機２９．９ｋＰａ 的壓力采取了
加重壓蓋、減小葉片和殼體的間隙、變螺距等方法來加強鎖風的能力，同時改造
放氣箱內結構和放氣管道，使竄過螺旋泵的氣體不進入雙管絞刀下煤管道內，改
變雙管絞刀由水平輸送為１０°角爬坡輸送，增加雙管絞刀的填充率，加強雙管絞
刀的鎖風，保證分解爐供煤小倉內煤層的穩定，雖然做了大量的改進工作，但收
效不明顯。由于螺旋泵的葉片間隙的減小，又沒有采用耐磨材料，磨損量增大，
只能保證半個月穩定，從而加大了維修量。為了能徹底改變分解爐供煤的不穩
定，更換了螺旋泵，使用了增加計量轉子秤，效果非常明顯，從根本上解決了因分
解爐供煤不穩定所導致３ 級筒堵塞的現象。
３ 預熱預分解系統 ４０５
２）加強工藝操作
根據３ 級筒堵塞的一些現象，與操作不無關系，特別在一些波動的窯況下，３
級筒堵塞的幾率增大，針對這種情況可采取合適的操作手段來減少３ 級筒的堵
塞。
①穩定預熱器系統的各參數，特別是４ 級筒出口溫度控制在７２０ ～７４０℃，
該參數的控制保證了預熱器系統工作狀況的穩定，并且物料預燒狀況較好，物料
表觀分解率能達９０％ ～９２％左右。
②合理調節分解爐用煤量。分解爐用煤占總用煤的５５％～６０％，一方面參
照計量數據，另一方面參照分解爐送煤羅茨風機電流，做到用煤合理，減少過量
或波動。
③穩定窯速，提高快轉率。由于預熱器系統的塌料，導致物料在窯內運動的
速度和物料量改變；窯前來料的突然變化，改變了冷卻機的風量和二、三次風溫；
窯內燃燒條件變化，煤粉擴散燃燒能力下降，使正常的預熱器系統參數被破壞。
若預熱器系統供煤不變，各級溫度快速上升，分解爐被迫減煤，這時的預熱器系
統溫度變化增大，入窯物料表觀分解率也發生變化，造成了惡性循環，窯速一時
又難以提上來。所以，在預熱器系統有塌料現象應及時調整窯速，從３暢２ｒ／ｍｉｎ
降到２暢８ｒ／ｍｉｎ，減少窯頭用煤量０暢３ｔ／ｈ，物料運動到窯前對煤粉的燃燒的影響也
就降低了，從而達到良性循環，杜絕了因窯前煤粉燃燒條件的改變而后移所造成
的３ 級筒堵塞。
④穩定篦下壓力，根據窯前來料的變化將壓力穩定在２．５ｋＰａ，既保證熟料
料層厚度，又保證了冷卻效果。二、三次風溫的穩定，又為煤粉的燃燒提供好的
條件。
通過分解爐煤粉輸送的改造，工藝操作的加強，３ 級筒堵塞的問題得到了徹
底解決，將３ 級筒堵塞引起的工藝故障時間降為零。
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