一种流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及物料干燥技术领域，特别是一种应用于流化床干燥器中用于实时检测物料湿含量的装置。
【背景技术】
[0002]在化工、轻工、食品、医药及农副产品深加工等行业的生产过程中，各种化学成品湿分(水分或者化学溶剂)的含量都规定有固定的标准，它直接影响产品的性能、质量和成本，是工业生产过程的一个重要指标。所以固体料成为成品之前，必须除去其中超过规定的湿分。
[0003]目前工业生产中常用的除湿方法有以下两种:一是利用重力或离心力除湿，这种方法只能除去湿物料中部分湿分；二是利用热能使湿物中湿分气化，并排出生成的蒸汽，以获得湿分含量达到规定的产品，这种除湿方法称为干燥。由于采用干燥方法的除湿效果较好，因此在工业生产中得到了广泛应用。
[0004]在目前生产过程中，流化床干燥器出口物料也就是最终产品湿含量(湿基含水量)的确定多采用人工取样，大约每隔1-2个小时取样一次，再将样品送到化验室进行化验。如果化验的样品合格，则产品可以打包入库，如果样品水分含量高于标准值，则操作人员根据经验，适当开大蒸气阀门，提高空气进气温度；已出物料则需要送到入口，重新干燥。采用流化床干燥器在取样检测湿含量过程中存在一下不足:1)由于在干燥过程中，利用热空气作为干燥介质，热空气一方面作为载热体将热量传给湿物料，另一方面又作为载湿体将物料汽化后的水分移走，因此在整个干燥过程中与物料接触的都是湿空气，所以湿空气的状态既关系到传递热量的多少和速率，又关系到传质的速率和量；然而湿空气的状态随干燥过程的进行而变化，不易检测，因此也很难根据干燥过程中湿空气的状态来降低生产能耗。2)取样间隔较长，阀门操作起来麻烦，工人劳动强度大。3)由于产品的水分含量波动很大，尤其是夜班生产，人工取样会造成产品经常重复干燥，不但影响产品质量和收率，而且极大浪费能源。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，它能够对流化床出口物料的湿含量进行实时检测、并可根据检测结果对干燥过程中蒸汽量的输入进行自动控制的装置。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
[0007]一种流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，包括PLC控制器以及设置在干燥器空气进口用于检测干燥器进口空气温度值的第一温度传感器、设置在干燥器空气出口用于检测干燥器出口空气温度值的第二温度传感器、设置在干燥器内用于检测干燥器中气相湿度的干燥器气相湿度传感器和用于检测干燥器中气相温度的干燥器气相温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相湿度传感器和干燥器气相温度传感器的输出端分别与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端连接显示设备。
[0008]上述流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，所述PLC控制器的输出端与设置在干燥器空气进口与蒸汽源之间蒸汽管道上的蒸气控制阀连接。
[0009]上述流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，所述干燥器气相温度传感器的外部套装有封闭的护套。
[0010]上述流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，所述干燥器气相湿度传感器上设置有特氟龙过滤器。
[0011]由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得的技术进步如下:
[0012]本实用新型能够对流化床出口物料的湿含量进行实时检测，并可根据检测结果对干燥过程中蒸汽量的输入进行自动控制，以进一步控制空气进口的热空气温度值，实现了对干燥器出口物料的湿含量要求的可靠控制，还可对检测结果进行直观显示。本实用新型的应用，不仅减轻了作业人员劳动强度，提高了工作效率，而且还大大降低了能耗，节约了干燥成本。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型在干燥器中安装位置示意图。
[0015]图中各标号表示为:1.第一温度传感器，2.第二温度传感器，3.干燥器气相温度传感器，4.干燥器气相湿度传感器，5.蒸汽控制阀，6.PLC控制器，7.显示设备，8.蒸汽管道，9.换热器，10.干燥器，11.空气进口，12.空气出口，13.物料进口，14.物料出口。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
[0017]本实用新型的结构如图1所示，包括PLC控制器6、显示设备7、第一温度传感器
1、第二温度传感器2、干燥器气相温度传感器3以及干燥器气相湿度传感器4。各器件在干燥器中的安装位置如图2所示，其中，第一温度传感器1设置在干燥器空气进口，用于检测干燥器空气进口的空气温度值；第二温度传感器2设置在干燥器空气出口，用于检测干燥器空气出口的空气温度值，干燥器气相温度传感器3和干燥器气相湿度传感器4设置在干燥器内，分别用于检测干燥器内部的气相温度和气相湿度；第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相湿度传感器和干燥器气相温度传感器的输出端分别与PLC控制器的输入端连接。
[0018]由于干燥器中的物料粒度比较小，质量比较轻，物料在干燥过程中会被热空气吹起，弥漫在整个干燥器内部；并且物料比较湿，经常会粘附在测量仪器表面，污染传感器。因此本实施例中，在干燥器气相温度传感器的外部套装有封闭的护套来保护传感器，护套可在干燥结束后进行定期清洗；而对于干燥器气相湿度传感器，由于其必须与空气接触，因此不能采用封闭的护套，本实施例采用外加过滤器的方法，过滤器选择特氟龙材质的过滤器，干燥器气相湿度传感器选用芬兰维萨拉公司的露点仪，干燥器气相湿度传感器向PLC控制器输出两路信号，一路为露点信号(Td)，露点信号为不饱和空气等湿冷却到饱和状态时的温度；一路为相对湿度信号(0)，相对湿度信号用于反应湿蒸汽吸收水分的能力，当0=1时，表示湿空气中的水蒸气已达饱和，不能作为干燥介质。
[0019]PLC控制器用于根据第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相湿度传感器和干燥器气相温度传感器检测的数值进行干燥器出口物料的湿含量进行分析，并通过显示设备进行显示。本实用新型中PLC控制器6的输出端还与设置在干燥器空气进口与蒸汽源之间蒸汽管道上的蒸气控制阀5连接，用于根据计算结果控制蒸汽输入量，以进一步控制干燥器空气进口温度值。本实施例中，PLC控制器选用了德国BECKHOFE A0TUMAT10N COMPANY的PLC控制器系统。
[0020]PLC控制器在计算干燥器出口物料湿含量时，采用如下公式计算:
[0021]X= Xc*C*Hv*l^ A*/ (Ti，To，Tg，Td)
[0022]式中，Ti为干燥器空气进口温度值，
[0023]To为干燥器空气出口温度值，
[0024]Tg为干燥器内气相温度值，
[0025]Td为干燥器内气相湿度值对应的露点，
[0026]Xc为降速干燥和恒速干燥的临界湿含量，C为空气热容，Hv为水的潜热，μ为传质系数，Α为固体颗粒表面积。
[0027]上述Xc、C、Ην、μ、Α是与工艺条件和设备有关的参数，对于具体场合均为常数，在现场通过实验确定。T1、To、Tg、Td是现场采集的信号，即第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相温度传感器和干燥器气相湿度传感器检测的数值。
[0028]本实用新型不仅仅适用于流化床干燥器中进行出口物料湿含量的检测，还可以应用于其他干燥设备，如真空干燥设备、气流干燥设备、喷雾干燥设备等。
【主权项】
1.一种流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，其特征在于:包括PLC控制器(6)以及设置在干燥器空气进口用于检测干燥器进口空气温度值的第一温度传感器(1 )、设置在干燥器空气出口用于检测干燥器出口空气温度值的第二温度传感器(2)、设置在干燥器内用于检测干燥器中气相湿度的干燥器气相湿度传感器(4)和用于检测干燥器中气相温度的干燥器气相温度传感器(3)，所述第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相湿度传感器和干燥器气相温度传感器的输出端分别与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端连接显示设备(7)。2.根据权利要求1所述的流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，其特征在于:所述PLC控制器(6)的输出端与设置在干燥器空气进口与蒸汽源之间蒸汽管道上的蒸气控制阀(5)连接。3.根据权利要求2所述的流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，其特征在于:所述干燥器气相温度传感器的外部套装有封闭的护套。4.根据权利要求3所述的流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，其特征在于:所述干燥器气相湿度传感器上设置有特氟龙过滤器。
【专利摘要】一种流化床干燥器物料湿含量在线实时检测装置，包括PLC控制器以及用于检测干燥器进口空气温度值的第一温度传感器、用于检测干燥器出口空气温度值的第二温度传感器、设置在干燥器内用于检测干燥器中气相湿度的干燥器气相湿度传感器和用于检测干燥器中气相温度的干燥器气相温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、干燥器气相湿度传感器和干燥器气相温度传感器的输出端分别与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端连接显示设备。本实用新型能够对流化床出口物料的湿含量进行实时检测，并可根据检测结果对干燥过程中蒸汽量进行调节，以进一步控制空气进口的热空气温度值，对干燥器出口物料的湿含量进行有效控制。
【IPC分类】G05B19/418
【公开号】CN205068126
【申请号】CN201520731114
【发明人】张晓明, 张心蓓
【申请人】张晓明, 张心蓓
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月21日