制丝生产系统及其除尘控制方法与流程

本公开涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种制丝生产系统及其除尘控制方法。

背景技术：

烟草制造车间加工工艺特殊，在加工和输送过程中会产生大量粉尘，据统计，烟草原叶中含有占总量2-4％的无机尘土，在加工和输送过程中又产生占总量2％左右的烟草粉尘，烟草粉尘具有爆炸危险性。

而粉尘爆炸须具备三个要素：1、粉尘浓度处于上、下限之间；2、氧含量在最大允许氧含量之上；3、点火源的能量大于最低点火能量。因此做好烟草制造车间的除尘不仅对于提高烟草车间的生产效率、提升产品质量有现实意义，同时也改善了车间工作环境，减少了车间工人患相关职业病的几率，降低生产安全的风险。

技术实现要素：

本公开的实施例提供了一种制丝生产系统及其除尘控制方法，能够提高系统在生产过程中的安全性。

根据本公开的一方面，提供了一种制丝生产系统，包括：

制丝车间；

第一风管和第二风管；

除尘器，具有进风口和出风口，进风口与制丝车间通过第一风管连通；和

风机，风机的进风口与除尘器的出风口通过第二风管连通，用于为除尘器的工作提供负压；

其中，第一风管上设有单向隔爆阀，被配置为在粉尘燃爆的情况下仅允许气流从制丝车间朝向除尘器单向流动。

在一些实施例中，制丝生产系统还包括：

第一压力传感器，设于第一风管，用于检测第一风管内的压力；

第二压力传感器，设于第二风管，用于检测第二风管内的压力；和

控制器，与第一压力传感器和第二压力传感器信号连接，用于在第二压力传感器与第一压力传感器的检测值之差超过预设压力差的情况下，发出压差报警信号。

在一些实施例中，除尘器包括灰斗，用于收集粉尘，制丝生产系统还包括：

温度传感器，设在第一风管、第二风管和灰斗中的至少一处，设在第一风管的温度传感器用于检测第一风管内的温度，设在第二风管的温度传感器用于检测第二风管内的温度，设在灰斗的温度传感器用于检测灰斗内的温度；和

控制器，与温度传感器连接，用于在温度传感器的检测值超过预设温度的情况下，发出温度报警信号。

在一些实施例中，除尘器包括除尘主体部件和无焰泄爆部件，无焰泄爆部件设在除尘主体部件上，用于熄灭火焰并阻止爆燃产物。

在一些实施例中，制丝生产系统还包括控制器，无焰泄爆部件包括：

火焰熄灭模块，用于熄灭火焰；

防爆接线盒；和

泄爆片，设在除尘主体部件顶部，泄爆片具有信号发出模块，信号发出模块通过防爆接线盒与控制器连接，用于在发生泄爆的情况下向控制器发出泄爆信号；

其中，控制器用于在接收到泄爆信号时使风机停止运行。

在一些实施例中，除尘器包括灰斗，用于收集粉尘，制丝生产系统还包括：

料位检测传感器，用于检测灰斗内的料位；和

控制器，与料位检测传感器连接，用于在料位检测传感器的检测值超过预设料位的情况下，发出料位超标报警信号。

根据本公开的另一方面，提供了一种基于上述实施例制丝生产系统的除尘控制方法，包括：

通过第一压力传感器检测第一风管内的压力；

通过第二压力传感器检测第二风管的压力；

通过控制器计算第二压力传感器与第一压力传感器的检测值之差，并在压力差超过预设压力差的情况下，发出压差报警信号。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

根据第一压力传感器与第二压力传感器的检测值之差乘以预设控制系数，调节风机的运行频率。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

通过多个温度传感器分别检测第一风管、第二风管和灰斗内的温度；

通过控制器判断温度传感器的检测值是否超过预设温度，并在其中一个温度传感器的检测值超出预设温度的情况下，发出温度报警信号。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

通过控制器接收无焰泄爆部件发出的泄爆信号，并在接收到泄爆信号的情况下使风机停止运行。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

通过料位检测传感器检测灰斗内的料位；

通过控制器判断料位检测传感器的检测值是否超出预设料位，并在超出预设料位持续第一预设时间的情况下发出料位超标报警信号。

在一些实施例中，除尘器还包括喷吹部件和滤袋，滤袋设在灰斗内，喷吹部件设在滤袋开口的上方，用于通过压缩气体从滤袋内部进行间断式反吹，以将滤袋外表面附着的灰尘吹下落入灰斗内，在清灰完毕后可回复除尘状态；

控制器用于在接收到料位超标报警信号持续预设时间后，使反吹时间间隔由第一时间缩短为第二时间，并在料位超标的报警信号消除后，使反吹时间间隔恢复为第一时间。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

在除尘器的运行时间超过第二预设时间后启动制丝生产系统；以及

在制丝生产系统停止运行后延迟第三预设时间后使除尘器停止运行。

本公开实施例的制丝生产系统，通过设置除尘器，能够去除烟草原料和加工及输送过程中产生的粉尘，可降低粉尘浓度，不仅能提高制丝车间的生产效率，改善车间环境，还能降低粉尘爆炸的风险，提高制丝生产的安全性；而且，通过在除尘器之前的第一风管增加被动式单向隔爆阀，若发生燃爆可防止火焰和热气流等介质倒流至制丝车间，提高生产安全性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开制丝生产系统的一些实施例的结构示意图。

附图标记说明

1、制丝车间；2、风机；3、第一风管；4、第二风管；5、除尘器；51、除尘主体部件；52、灰斗；6、第一压力传感器；6’、第二压力传感器；7、温度传感器；8、单向隔爆阀；9、无焰泄爆部件；91、泄爆片；10、料位检测传感器。

具体实施方式

以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

此外，当元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在所述另一元件上，或者可以间接地在所述另一元件上并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。另外，当元件被称作“连接到”另一元件时，该元件可以直接连接到所述另一元件，或者可以间接地连接到所述另一元件并且在它们之间插入有一个或更多个中间元件。在下文中，同样的附图标记表示同样的元件。

本公开中采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“外”等指示的方位或位置关系的描述，这仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置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公开保护范围的限制。

如图1所示，在一些实施例中，本公开提供了一种制丝生产系统，包括制丝车间1、第一风管3、第二风管4、除尘器5和风机2。

其中，除尘器5具有进风口a和出风口b，进风口a与制丝车间1通过第一风管3连通，可设在除尘器5顶部，出风口b可设在吸尘器5侧面的下部区域。除尘器5可设在单独的除尘间内。风机2的进风口与除尘器5的出风口b通过第二风管4连通，风机2的出风口与负压源连接，风机2用于为除尘器5的工作提供负压。

其中，第一风管3上设有单向隔爆阀8，被配置为在粉尘燃爆的情况下仅允许气流从制丝车间1朝向除尘器5单向流动。发生粉尘爆炸时，冲击波在火焰前端，单向隔爆阀8由爆炸产生的冲击波迅速关闭，并由自锁机构锁死，防止阀瓣开启，阻止火焰和压力波传播，爆炸结束后，手动复位，简单维护后即可再次使用。正常工作时，阀瓣由辅助开启装置打开。

该实施例的制丝生产系统通过设置除尘器5，用于去除烟草原料和加工及输送过程中产生的粉尘，并去除生产线中的杂物，可降低粉尘浓度，不仅能提高制丝车间的生产效率，改善车间环境，还能降低粉尘爆炸的风险，提高制丝生产的安全性。另外，通过在除尘器5之前的第一风管增加被动式单向隔爆阀8，若发生燃爆可防止火焰和热气流等介质倒流至制丝车间1，提高生产安全性。

在一些实施例中，如图1所示，制丝生产系统还可包括：第一压力传感器6，设于第一风管3，用于检测第一风管3内的压力；第二压力传感器6’，设于第二风管4，用于检测第二风管4内的压力；和控制器，与第一压力传感器6和第二压力传感器6’信号连接，用于在第一压力传感器6与第二压力传感器6’的检测值之差超过预设压力差的情况下，发出压差报警信号。

该实施例对除尘器前后风管的压差进行实时监测，当前后压差超过预设压力差的情况下，表明除尘器5内部粉尘容量已满，或者除尘器5内部、进风口a和出风口b处可能存在堵塞。通过报警信号对生产人员进行提示后，可及时地移走除尘器5内的粉尘，或者排查可能存在堵塞的位置，能够保证除尘器5正常工作。

在该实施例中，第一压力传感器6的检测值可以反映从制丝车间1排出的工艺尾气的负压值f，控制器用于根据第一压力传感器6与第二压力传感器6’的检测值之差s乘以预设控制系数r调节所述风机2的运行频率p。通过将风机2的运行频率p与压力检测值之差s关联，当由于风管和除尘器5内的灰尘积累量变化使压力检测值之差s发生变化时，可使风机2的运行频率p及时调整，使风机2风压的跟随性提高，保证从制丝车间1排出的工艺尾气的负压值f稳定，防止压力过高而出现安全隐患。

在一些实施例中，如图1所示，除尘器5包括灰斗52，用于收集粉尘，制丝生产系统还包括：温度传感器7，设在第一风管3、第二风管4和灰斗52中的至少一处，设在第一风管3的温度传感器7用于检测第一风管3内的温度，设在第二风管4的温度传感器7用于检测第二风管4内的温度，设在灰斗52的温度传感器7用于检测灰斗52内的温度；和控制器，与温度传感器7连接，用于在温度传感器7的检测值超过预设温度的情况下，发出温度报警信号，预设温度可以为工艺气体温度。烟草制丝生产线需对烟丝进行烘干处理，采用热风对烟丝进行烘干，工艺气体温度是指烘干烟丝时所需热风的温度，此温度需在工艺加工要求的预定范围内，以保证烟丝烘干的效果。

该实施例通过对除尘器5前后风管以及灰斗52中至少一处的温度进行实时监测，在温度传感器7的检测值超过预设温度时，可能是除尘器5持续工作时间较长发热严重，或环境温度较高，或除尘器5在运行过程中发生堵塞，因此通过温度监测能够降低粉尘发生燃爆的风险，进一步提高制丝生产系统的工作安全性。

在一些实施例中，如图1所示，除尘器5包括除尘主体部件51和无焰泄爆部件9，无焰泄爆部件9设在除尘主体部件51上，用于熄灭火焰并阻止爆燃产物。

该实施例通过设置无焰泄爆部件9，能够可靠地熄灭火焰、遏制粉尘，阻止爆炸，并吸收泄爆释放的压力波和粉尘，进一步提高制丝生产系统工作的安全性，防止发生粉尘燃爆等危险性较高的事故。

具体地，无焰泄爆部件9包括：火焰熄灭模块，用于熄灭火焰；防爆接线盒；泄爆片91，可采用不锈钢等金属材料制成，设在除尘主体部件51壳体的顶部，泄爆片91具有信号发出模块，信号发出模块通过防爆接线盒与控制器连接，用于在发生泄爆的情况下向控制器发出泄爆信号，顶部设置泄爆片91的优点在于出现泄爆时，不会对周边人和物产生冲击，提高安全性；和夹持器。其中，控制器用于在接收到泄爆信号时使风机2停止运行。

该实施例的无焰泄爆部件9中的泄爆片91带有信号发出模块，并通过防爆接线盒与控制器连接，能够在无焰泄爆部件9发生泄爆时及时地通过控制器获得泄爆信号，以便采取报警或安全措施。例如，通过报警器发生声光报警信号、屏幕中弹出提醒对话框的方式引起操作者注意，或者使风机2及时停止运行使除尘器5停止工作。该结构能够在发生粉尘燃爆时快速熄灭火焰，遏制粉尘，并使除尘器停止工作，能够进一步提高系统工作安全性。

在一些实施例中，除尘器5包括灰斗52，用于收集粉尘，制丝生产系统还包括：料位检测传感器10，用于检测灰斗52内的料位；和控制器，与料位检测传感器10连接，用于在料位检测传感器10的检测值超过预设料位的情况下，发出料位超标报警信号。

该实施例通过对灰斗52内的料位情况进行实时监测，能够在发现灰斗52内收集的粉尘太满时及时倒出，防止粉尘浓度较大容易发生爆炸，提高除尘器5工作的安全性。

进一步地，除尘器5还包括喷吹部件和滤袋，滤袋设在灰斗52内，喷吹部件设在滤袋开口的上方，用于通过压缩气体从滤袋内部进行间断式反吹，以将滤袋外表面附着的灰尘吹下落入灰斗52内，在清灰完毕后可回复除尘状态。控制器用于在接收到料位超标报警信号持续预设时间后，使反吹时间间隔由第一时间缩短为第二时间，并在料位超标的报警信号消除后，使反吹时间间隔恢复为第一时间。例如，第一时间为6s，第二时间为3s。

该实施例能够在灰斗52内灰尘的料位较低时，以较长的时间间隔清除滤袋上的灰尘，在灰斗52内的料位超标发出警告信号持续预设时间后，增加压缩气体喷吹频率，以更高效地清除滤袋上的尘土，以便后续更好地收集灰尘。由此，能够根据灰斗52内灰尘的积累情况灵活的调整喷吹频率。

本公开上述实施例的制丝生产系统使用除尘器5把粉尘从废气中分离出来，通过在除尘器5的进出风管处、灰斗52处，设置温度传感器7进行检测；在除尘器5的进出风管处，设置压力传感器获得除尘器5的工作压差；在灰斗52处增加料位检测传感器10，在除尘器5的进风口a的上游增加被动式单向隔爆阀8，并在除尘器5上增加无焰泄爆部件9。这些措施能够对除尘器5的工作安全性进行监控，控制器可采用plc、dsp等，通过控制器内部信号传递和控制，可实现对除尘器工作环境参数的实时监测，并提供可靠的熄灭火焰、遏制粉尘并控制压力和温度的方法，提高了除尘器运行的安全性。

其次，本公开提供了一种基于上述实施例制丝生产系统的除尘控制方法，在一些实施例中，包括：

通过第一压力传感器6检测第一风管3内的压力；

通过第二压力传感器6’检测第二风管4的压力；

通过控制器计算第二压力传感器6’与第一压力传感器6的检测值之差，并在压力差超过预设压力差的情况下，发出压差报警信号。

该实施例对除尘器前后风管的压差进行实时监测，当前后压差超过预设压力差的情况下，表明除尘器5内部粉尘容量已满，或者除尘器5内部、进风口a和出风口b处可能存在堵塞。通过报警信号对生产人员进行提示后，可及时地移走除尘器5内的粉尘，或者排查可能存在堵塞的位置，能够保证除尘器5正常工作。

在一些实施例中，本公开的除尘控制方法还包括：

根据第一压力传感器6与第二压力传感器6’的检测值之差s乘以预设控制系数r，调节风机2的运行频率p。

在该实施例中，通过将风机2的运行频率p与压力检测值之差s关联，当由于风管和除尘器5内的灰尘积累量变化使压力检测值之差s发生变化时，可使风机2的运行频率p及时调整，使风机2风压的跟随性提高，保证从制丝车间1排出的工艺尾气的负压值f稳定，防止压力过高而出现安全隐患。

在一些实施例中，本公开的除尘控制方法还包括：

通过多个温度传感器7分别检测第一风管3、第二风管4和灰斗52内的温度；

通过控制器判断温度传感器7的检测值是否超过预设温度，并在其中一个温度传感器7的检测值超出预设温度的情况下，发出温度报警信号。

该实施例通过对除尘器5前后风管以及灰斗52内的温度进行实时监测，在温度传感器7的检测值超过预设温度时，可能是除尘器5持续工作时间较长发热严重，或环境温度较高，或除尘器5在运行过程中发生堵塞，因此通过温度监测能够降低粉尘发生燃爆的风险，进一步提高制丝生产系统的工作安全性。

在一些实施例中，除尘控制方法还包括：

通过控制器接收无焰泄爆部件9发出的泄爆信号，并在接收到泄爆信号的情况下使风机2停止运行。

该实施例通过设置无焰泄爆部件9，能够可靠地熄灭火焰、遏制粉尘，阻止爆炸，并吸收泄爆释放的压力波和粉尘，进一步提高制丝生产系统工作的安全性，防止发生粉尘燃爆等危险性较高的事故。并在无焰泄爆部件9发生泄爆时及时地通过控制器获得泄爆信号，使风机2及时停止运行使除尘器5停止工作，进一步提高系统工作安全性。

在一些实施例中，本公开的除尘控制方法还包括：

通过料位检测传感器10检测灰斗52内的料位；

通过控制器判断料位检测传感器10的检测值是否超出预设料位，并在超出预设料位持续第一预设时间的情况下发出料位超标报警信号。例如，料位检测值超出预设料位持续t1≥15min时，发出料位超标报警信号。

该实施例通过对灰斗52内的料位情况进行实时监测，能够在发现灰斗52内收集的粉尘太满时及时倒出，防止粉尘浓度较大容易发生爆炸，提高除尘器5工作的安全性。

在一些实施例中，除尘器5还包括喷吹部件和滤袋，喷吹部件设在滤袋开口的上方，用于通过压缩气体从滤袋内部进行间断式反吹；除尘控制方法还包括：

响应于料位超标的报警信号，使反吹时间间隔由第一时间缩短为第二时间；

在料位超标的报警信号消除后，使反吹时间间隔恢复为第一时间。

该实施例能够在灰斗52内灰尘的料位较低时，以较长的时间间隔清除滤袋上的灰尘，在灰斗52内的料位超标发出警告信号持续预设时间后，增加压缩气体喷吹频率，以更高效地清除滤袋上的尘土，以便后续更好地收集灰尘。由此，能够根据灰斗52内灰尘的积累情况灵活的调整喷吹频率。

在一些实施例中，本公开的除尘控制方法还包括：

在除尘器5的运行时间超过第二预设时间后启动制丝生产系统，例如，当除尘器5运行时间t2≥15min后，才出发制丝生产系统的启动按钮；以及

在制丝生产系统停止运行后延迟第三预设时间后使除尘器5停止运行，例如，在制丝生产系统停止运行后除尘器延迟时间t3≥15min后停止运行。

以上对本公开所提供的一种制丝生产系统进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。