鋰電池正極材料氣流輸送控制系統的研發

(廈門安麥信自動化科技有限公司，廈門 361000)

0 引 言

鋰電池正極材料輸送一般都是采用鼓風機直吹，鼓風機直吹可以滿足一定的輸送需求，但是也存在較大缺陷，只能通過鼓風機的風量來控制輸送過程，控制不精準，輸送效率低，易產生物料浪費，同時直吹物料與管道碰撞大，物料磨損大，物料浪費嚴重，物料利用率不高，物料成本高，而且易產生物料揚塵，管道易磨損，使用周期短，使用成本高，需頻繁檢修及更換，操作使用不方便，另外還需配置鼓風機，設備成本投入大，如果有一種輸送方式既能精準控制、輸送效率高又能節約物料，還不對物料及管道產生磨損，上述問題便可解決。

文中通過研究，開發了一種控制精準、物料浪費少、輸送效率高、物料磨損小、管道不易磨損、管道使用周期長無需頻繁檢修更換、操作使用方便、無需另置設備、設備成本投入小的鋰電池正極材料氣流輸送控制系統，如圖1所示。

1 系統結構介紹

圖1一種鋰電池正極材料氣流輸送控制系統，包括發射罐、三個收料倉、返投器、空氣源和物料倉，其中發射罐與物料倉之間設有進料氣動球閥11YP，發射罐底部的下料彎管通過三通陶瓷閥、輸送料管分別與三個收料倉氣路連通，發射罐與返投器之間設有連接氣動球閥12YP，返投器上設有返投氣動球閥13YP，空氣源出氣管上設有主控制閥61YP和壓力表11FE，發射罐頂部與空氣源之間設有空氣導入控制閥組，發射罐中部與空氣源之間設有三組防架橋氣流導入控制閥組，下料彎管與空氣源之間設有管道清理氣流控制閥組，下料彎管末端處設有下料球閥24YP，輸送料管與空氣源之間設有氣流輸送控制閥組。

鋰電池正極材料氣流輸送控制系統，空氣導入控制閥組、防架橋氣流導入控制閥組、管道清理氣流控制閥組、氣流輸送控制閥組組成結構完全相同且都包括調壓閥、電磁閥、止回閥三個組件；

三個防架橋氣流導入控制閥組與空氣源之間還設有前控制閥51YP；發射罐頂部設有若干個機械泄壓安全閥；發射罐頂部及底部分別設有高位料位計11LI和低位料位計12LI；發射罐上還設有壓力檢測器11PI；發射罐上還設有三個稱重傳感器11WI。

2 系統控制原理

為解決上述現有技術控制不精準、物料浪費大、輸送效率低、物料及管道磨損大、管道使用周期短、需頻繁檢修更換、操作使用不方便、需另置設備、設備成本高等問題，文中采用如下技術方案：

包括發射罐、三個收料倉、返投器、空氣源和物料倉，發射罐與物料倉之間設有進料氣動球閥11YP，發射罐底部的下料彎管通過三通陶瓷閥、輸送料管分別與三個收料倉氣路連通，發射罐與返投器之間設有連接氣動球閥12YP，返投器上設有返投氣動球閥13YP，空氣源出氣管上設有主控制閥61YP和壓力表11FE，發射罐頂部與空氣源之間設有空氣導入控制閥組，發射罐中部與空氣源之間設有三組防架橋氣流導入控制閥組，下料彎管與空氣源之間設有管道清理氣流控制閥組，下料彎管末端處設有下料球閥24YP，輸送料管與空氣源之間設有氣流輸送控制閥組。

空氣導入控制閥組、防架橋氣流導入控制閥組、管道清理氣流控制閥組、氣流輸送控制閥組組成結構完全相同且都包括調壓閥、電磁閥、止回閥三個組件。

三個防架橋氣流導入控制閥組與空氣源之間還設有前控制閥51YP；發射罐頂部設有若干個機械泄壓安全閥；發射罐頂部及底部分別設有高位料位計11LI和低位料位計12LI；發射罐上還設有壓力檢測器11PI；發射罐上還設有三個稱重傳感器11WI。

通過氣流輸送物料，輸送效率高，物料及管道損耗小，管道使用周期長，無需頻繁檢修更換，操作使用方便，并通過多個閥門對系統進行控制，物料輸送更精準，自帶管道清理及防物料架橋功能，并輔以自動稱重、料位計算、壓力檢測等，系統更智能、輸送更安全順暢。

請參閱圖1，一種鋰電池正極材料氣流輸送控制系統，包括發射罐、三個收料倉、返投器、空氣源和物料倉，發射罐與物料倉之間設有進料氣動球閥11YP，發射罐底部的下料彎管通過三通陶瓷閥、輸送料管分別與三個收料倉氣路連通，發射罐與返投器之間設有連接氣動球閥12YP，返投器上設有返投氣動球閥13YP，空氣源出氣管上設有主控制閥61YP和壓力表11FE，發射罐頂部與空氣源之間設有空氣導入控制閥組，發射罐中部與空氣源之間設有三組防架橋氣流導入控制閥組，下料彎管與空氣源之間設有管道清理氣流控制閥組，所述下料彎管末端處設有下料球閥24YP，輸送料管與空氣源之間設有氣流輸送控制閥組。

3 系統具體控制過程

在進行物料輸送時，11YP、12YP打開，物料倉內的物料進入到發射罐內，發射罐有效容積為500L，1噸袋物料體積為900*900*400(324L)，通過發射罐頂部及底部的高位料位計11LI和低位料位計12LI進行物料位置檢測，當發射罐裝滿物料進入完成后，關閉11YP同時打開13YP，進行返投物料，返投后的物料再進入發射罐內，關閉12YP，通過空氣導入控制閥組12從空氣源處輸入壓縮空氣，使發射罐內達到一定壓力，通過壓縮空氣產生的壓力來驅動物料下料，發射罐內的壓力由發射罐上的壓力檢測器11PI進行檢測，輸送壓縮空氣時同時打開24YP，發射罐內的物料通過下料彎管下料，通過發射罐上還設有三個稱重傳感器11WI進行實時稱重，下料輸出量達到一定值后關閉24YP及空氣導入控制閥組，打開氣流輸送控制閥組15，一定時間內再關閉氣流輸送控制閥組15并同時打開24YP及空氣導入控制閥組，這樣循環操作使發射罐內的物料輸送完成，輸送完成后再次關閉空氣導入控制閥組，開啟管道清理氣流控制閥組14對管道進行清理，清理完成后，通過發射罐頂部設有若干個機械泄壓安全閥16進行泄壓，待達到正常壓力值，又重復投料、下料、輸送料、管路清理等作業，在此不作過多重復贅述，在下料的過程中，物料可能會產生堆積架橋，通過三組防架橋氣流導入控制閥組13引入氣流吹氣，即可有效防止物料堆積架橋，保證下料及輸送順暢進行，大大提升輸送效率。

其中，空氣導入控制閥組12、防架橋氣流導入控制閥組13、管道清理氣流控制閥組14、氣流輸送控制閥組15組成結構完全相同且都包括調壓閥、電磁閥、止回閥三個組件，以氣流輸送控制閥組15為例，包括調壓閥25YP、電磁閥26YP、止回閥27YP，其他控制閥組也是如此，在此不重復贅述。

三個防架橋氣流導入控制閥組13與空氣源4之間還設有前控制閥51YP，通過前控制閥51YP對三組閥組進行前端控制。

4 結束語

本系統通過上述研發技術改進，通過氣流輸送物料，輸送效率高，物料及管道損耗小，管道使用周期長，無需頻繁檢修更換，操作使用方便，并通過多個閥門對系統進行控制，物料輸送更精準，自帶管道清理及防物料架橋功能，并輔以自動稱重、料位計算、壓力檢測等，系統更智能、輸送更安全順暢。