基于PLC的增濕預混機自動噴水系統(tǒng)

蔡少剛 韓冬生 吳慧雅 曹偉 張德秀

摘 要：增濕預混機在砂處理線上的應用可以有效增加舊砂水分、降低舊砂溫度;實踐證明為混砂機提供含水量2%的舊砂，不但能減少混砂機混碾時間，同時混砂機還能提供優(yōu)質(zhì)型砂。

關鍵詞：增濕預混;舊砂冷卻;舊砂增濕;比例-積分

鑄造車間砂處理工部中，型砂的質(zhì)量對鑄件的質(zhì)量和廢品率影響很大，在型砂鑄造中，型砂性能對鑄件的質(zhì)量、鑄件廢品率有明顯影響。實踐證明為混砂機提供含水量2%的舊砂，不但能減少混砂機混碾時間，同時利于混砂機提供優(yōu)質(zhì)型砂。本文所提的增濕預混機主要作用就是增加舊砂水分和降低舊砂溫度。

增濕預混機（以下簡稱預混機）工作時，舊砂由加砂口落到預混機入口，預混機通過雙螺旋軸（旋轉(zhuǎn)方向相反）推動舊砂翻滾著向前運動，砂層成波浪式翻騰狀態(tài)，同時預混機上方的噴水系統(tǒng)在舊砂上方噴水霧，與翻騰狀的舊砂在預混機中進行換熱冷卻、均勻增濕，流態(tài)化的舊砂從進口向出口方向運動，從預混機出口卸出。

1 舊砂冷卻控制數(shù)學原理

預混機降溫原理實質(zhì)是熱交換過程，其中包含鼓風機鼓風帶走的熱量、水份蒸發(fā)帶走的熱量、粉塵帶走的熱量、其它熱交換形式。

4 加水系統(tǒng)的投運

本系統(tǒng)采用比例-積分控制，系統(tǒng)投運遵循先比例，后積分[1];前面我們通過分析，降溫系統(tǒng)和增濕系統(tǒng)的都可看成比例環(huán)節(jié)，所以比例環(huán)節(jié)起作用后，就能近似的得到理想的輸出值，引入積分環(huán)節(jié)目的是消除誤差，系統(tǒng)也可以在運行過程中自身動態(tài)調(diào)整。

系統(tǒng)初步調(diào)試時，需先確定降溫系統(tǒng)的比例環(huán)節(jié)系數(shù)。

預混機運行時，當系統(tǒng)檢測預混機內(nèi)有砂時，冷卻系統(tǒng)啟動，比例環(huán)節(jié)首先起作用（選用較小的比例系數(shù)），積分環(huán)節(jié)不起作用，觀察沸騰預混機出口砂溫，逐漸加大比例系數(shù)，當出口溫度接近并小于設定值時記錄下此時的數(shù)值作為比例系數(shù);

系統(tǒng)正常運行時，比例環(huán)節(jié)先起作用，當出口溫度接近穩(wěn)定時，積分環(huán)節(jié)投入運行，這時系統(tǒng)根據(jù)溫度變化可以自動調(diào)整加水量。延時啟用積分環(huán)節(jié)去消除系統(tǒng)誤差，可以避免大的超調(diào)量，也可以保證系統(tǒng)的動態(tài)性能。

增濕系統(tǒng)的投運，和降溫系統(tǒng)類似，但它啟動應滯后于降溫系統(tǒng)，原因是，降溫系統(tǒng)對砂的水份含量存在影響，系統(tǒng)要對此判別后計算出預置值A，再使增濕系統(tǒng)投運。

5 結(jié)語

比例-積分控制原理應用于增濕預混機的加水系統(tǒng)，可以使加水系統(tǒng)通過檢測舊砂溫度和濕度，自動調(diào)整加水量，實現(xiàn)對舊砂溫度、水份的自動控制。

參考文獻

[1]王樹青 等編著， 《工業(yè)過程控制工程》 北京：化學工業(yè)出版社，2003

[2]于海巖 姚繼成， 《鑄造車間舊砂冷卻問題淺析》 太原：鑄造設備研究 ?2005年4期

[3]楊玉祥. 《淺析大規(guī)模粘土砂的舊砂冷卻設備》 太原：鑄造設備研究 ?2008年2期