粉體料倉氣錘時序控制改造

朱朝文(萬華化學集團股份有限公司，山東 煙臺 264000)

0 引言

粉體裝置相對于常規液體裝置最大的不同在于整個生產過程中物料狀態的變化；粉體裝置以SAP 為例，整個生產流程雖然短但是過程中需要經過液體—膠體(液體與固體共存)—固體—粉體的變化，尤其到了后期粉體階段，為了提高粉體的某些性能需要將粉體在多個料倉之間進行輸送；由于粉體的流動性差的性質，從料倉下料的過程中容易出現架橋，特別是SAP 粉體一旦吸潮，更容易造成管線堵塞。因此SAP 裝置中的粉體料倉錐部都安裝有下料振打設備，主要包括兩種，一種是氣錘，一種是電動振打器。

氣錘由于其結構簡單，通過壓縮空氣的通斷即可實現振打功能，應用更為廣泛。SAP 裝置料倉設計之初對氣錘的設計沒有重視，認為下料問題只是特殊情況下才會出現，只是將壓縮空氣通過手閥后引入到氣錘的氣源接口，造成了每次使用氣錘時需要現場開關手閥并泄氣，氣源手閥大都安裝在離料倉錐部氣錘較近的樓層高處，不易操作而且需要登高，不僅影響工作效率，進而影響裝置穩定運行，而且作業安全風險高，鑒于此背景，決定對氣錘控制進行改造。

1 實施方案研究的確定

粉體裝置粉塵處理用到最多的設備就是布袋除塵器，通過對布袋除塵器濾袋噴吹清灰控制過程進行深入學習了解，發現其控制器的功能可以完美的應用到氣錘的時序控制。

袋式除塵器工作原理(圖1)：含塵氣體由除塵器下部進氣管道，經導流板進入灰斗時，由于導流板的碰撞和氣體速度的降低等作用，粗粒粉塵將落入灰斗中，其余細小顆粒粉塵隨氣體進入濾袋室，由于濾料纖維及織物的慣性、擴散、阻隔、鉤掛、靜電等作用，粉塵被阻留在濾袋內，凈化后的氣體逸出袋外，經排氣管排出[1]。

濾袋采用壓縮空氣進行噴吹清灰，清灰機構由氣包、噴吹管和電磁脈沖控制閥等組成。過濾室內每排濾袋出口頂部裝配有一根噴吹管，噴吹管下側正對濾袋中心設有噴吹口，每根噴吹管上均設有一個脈沖閥并與壓縮空氣氣包相通。清灰時，電磁閥打開脈沖閥，壓縮空氣經噴由清灰控制裝置(差壓或定時、手動控制)按設定程序打開電磁脈沖噴吹，壓縮氣體以極短促的時間按次序通過各個脈沖閥經噴吹管上的噴嘴誘導數倍于噴射氣量的空氣進入濾袋，形成空氣波，使濾袋由袋口至底部產生急劇的膨脹和沖擊振動，造成很強的清灰作用，抖落濾袋上粉塵[2]。

圖1 袋式除塵器工作原理示意圖

2 方案實施

2.1 脈沖噴吹控制儀型號確認

經過相應的案例研究及理論知識的熟悉后，決定采用與裝置現有布袋除塵器規格相同的上海袋式除塵配件有限公司的第四代產品；該產品除了性能可靠，設置簡單外，還可以統一現場的備件種類，減少備件庫存，便于后續的維護[3]。

2.2 現場改造實施

本文以SAP 裝置立體庫四臺成品粉體料倉氣錘改造的實施過程為例，詳細講解現場改造方案的實施，改造材料清單如表1 所示。

實施步驟：

(1)現場時序控制器安裝在成品料倉中段平臺的承重橫梁上；

(2)根據脈沖控制儀尺寸制作合適大小的安裝固定板，根據安裝孔的尺寸提前開好固定孔，將時序控制器和電磁閥統一安裝在該固定板上；

表1 改造材料清單

(3)現場時序控制器的220 V 供電從現場的26EJB-1026控制箱的5～12 端子引出控制；

(4)經控制箱底部槽盒直接引入中段平臺，借用原有槽盒無需重新敷設槽盒，走線纜方便；

(5)電磁閥的控制氣源從中段橫梁處儀表風管線焊接三通引出，采氣方便；

(6)棄用原先不銹鋼的氣路輸送，直接使用Φ10 的PU 氣源軟管連接到氣錘的快插接頭上，減少對原先氣源管線的切割改造；

(7)機柜間接線，DCS 組態，通過DCS 畫面遠程操作控制脈沖控制儀供電的通斷。

3 效果驗證

通過DCS 給現場脈沖控制儀上電后，打開脈沖控制儀的面板，按照相應按鈕Cycle Interval pulse Interval pulse width，根據工藝具體要求通過∧ ∨更改數值，設置符合的參數即可。參數設定后，生產過程試用一段時間后，效果良好，達到預期的目的。

4 結語

隨著公司產業鏈的不斷完善，粉體裝置越來越多，SAP 裝置作為公司第一套粉體工業化生產裝置雖然從開車到現在面臨巨大的困難，但是也為后續粉體裝置積累了寶貴的經驗，尤其是在粉體儀表選型方面。本論文的初衷就是為了解決粉體生產過程中粉體料倉下料不暢，人工或DCS 頻繁開關氣錘的問題。主要是將原來粉體料倉錐部的氣錘由現場人員開關手閥或者DCS 操作人員來回開關電磁閥控制借鑒布袋除塵器的自動脈沖噴吹變為由時序控制器自動控制。該功能的實現順應了化工企業自動化水平提升的趨勢，符合公司提出的深化安全管理年的要求。

SAP 裝置粉體料倉氣錘時序控制改造已經在8 臺粉體料倉上全部實施完成，使用正常，超出預期效果；裝置作業人員目前已經完全從料倉架橋來回啟動氣錘的工作中解脫出來，提高了工作效率，降低勞動強度，實現了自動化改造的初衷。雖然看似改造內容規模不大，但是值得推廣應用。