一种铝电解槽排烟管风压管控装置及方法与流程

1.本发明属于电解槽氧化铝下料设备技术领域，涉及一种铝电解槽排烟管风压管控装置及方法。

背景技术：

2.铝电解作为一种电化学反应，在反应过程中会产生大量的烟气排放物，如co、co2、hf等气体，其中hf作为有害气体，会严重危害员工的身体健康。因此，在对电解槽烟气进行集气净化时，集气效率的优劣将直接关系到烟气净化系统的成败和环境效益。在生产运行过程中，烟气回收是由统一的空压站进行收集净化。由于空压站与各电解槽排烟支管分布位置的差异导致各排烟支管负压分布极不均衡（离空压站主管近的支管负压大，即槽烟气流量大）。这种不均衡性会使得部分电解槽烟气不能完全收集，而从槽罩逸出，从而污染环境、危害人员健康。此外，电解槽排烟管烟气流量过大，也会造成电解槽上部热损失过大，槽工作电压升高，冷趋势明显，且电压摆时间长严重影响电解槽槽况的稳定运行。
3.目前，工厂针对各排烟支管阀门开度控制依靠人工定时调节。工人通过手持式压力测量仪检测各排烟支管压力，然后根据压力值手动调节对应排烟支管阀门开度。该方法存在着耗时长、劳动强度大、误差大、检测数据滞后等缺陷，从而增加了电解槽的热损失风险。为解决这一系列问题，亟需一种安全、及时、准确、便捷的测控方式。

技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：针对现有铝电解车间电解槽排烟管流量测量、阀体控制存在的技术缺陷，提供一种铝电解槽排烟管风压管控装置及方法，克服上述人工调控存在的诸多缺陷，提高电解槽烟气收集效率，降低电解槽的热损失风险与空压站系统负压，降低能源的损耗。
5.本发明采取的技术方案为：一种铝电解槽排烟管风压管控装置，包括控制中心、检测模块、控制设备、显示模块和远程终端，检测模块、控制设备、运行指示模块和显示模块连接到控制中心，控制中心通过通讯模块连接到远程终端，检测模块连接到控制设备，检测模块用于检测阀门开度和阀门之后的排烟管温度和管道压力，显示模块用于显示阀门开度、管道压力和管道温度。
6.优选的，上述一种铝电解槽排烟管风压管控装置还包括运行提示模块，运行指示模块用于与控制中心连接的指示压力传感器、阀体驱动器、温度传感器运行情况。
7.优选的，上述压力传感器和温度传感器均设置有防尘保护套，避免排烟管内粉尘影响传感器，致使传感器无法正常工作。
8.优选的，上述通讯模块包括串口、以太网模块和wifi模块。
9.优选的，上述远程中心包括pc端、数据中心服务器和便携终端，远程终端与数据中心服务器连接。
10.一种铝电解槽排烟管风压管控装置的管控方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、设备自检，即判断阀体驱动器、温度传感器、压力传感器是否运行正常，将压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于常亮状态，则支管排烟正常，执行步骤二；若压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于闪烁状态，则支管排烟异常，执行步骤三；步骤二、检测排烟管内的温度值、压力值和阀体开度值，将温度值、压力值和阀体开度值通过通讯模块传输至数据中心服务器，执行步骤四；步骤三、将异常的排烟支管编号推送至维修人员及管理员，并执行步骤六；步骤四、判断检测压力值、温度值、阀门开度值是否与建立热平衡与风量控制模型匹配，若不匹配，则执行步骤五；若匹配，则执行步骤一；步骤五、根据检测数据及建立的控制模型对阀体开度实现自适应控制；步骤六、等待维修人员对异常点进行维修；步骤七、待维修人员检修完成，设备正常运行后执行步骤一。
11.步骤四中热平衡与风量控制模型匹配方法为：当检测的压力值、温度值和阀门开度在设定的数值范围内，则认为匹配，若超出设定的数值范围，则需要控制阀门，调节阀门开度。
12.步骤五中阀体开度自适应控制方法为：根据热平衡与风量控制模型里设定的温度值和压力值范围对应的阀门开度值等级，当实时检测到的温度值和压力值不再对应的阀门开度值等级，则系统自动给出指令控制阀门驱动模块调节阀门开度，使温度、压力值回到正常范围内。
13.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过自动检测排烟支管的温度和压力以及阀门的开度大小，自动进行阀门开度值控制，能提高电解槽烟气收集效率，降低电解槽的热损失风险与空压站系统负压，降低能源的损耗，检测效率大大提高，劳动强度降低，数据及时，降低电解槽的热损失风险，有效解决现有技术中人工检测存在的耗时长、劳动强度大、误差大、检测数据滞后等缺陷，从而增加了电解槽的热损失风险。
附图说明
14.图1为本发明的控制原理连接结构示意图；图2为本发明的现场安装连接结构示意图；图3为本发明的管控方法流程图。
具体实施方式
15.下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
16.实施例1：如图1所示，一种铝电解槽排烟管风压管控装置，包括现场端和后台端，现场端主要包含控制中心、检测模块、控制设备、显示模块、运行指示模块、通讯模块等；后台端主要包含数据中心服务器、pc机、便携终端等，检测模块、控制设备、运行指示模块、运行提示模块和显示模块连接到控制中心，控制中心通过通讯模块连接到远程终端，检测模块连接到控制设备，检测模块用于检测阀门开度和阀门之后的排烟管温度和管道压力，显示模块用于显示阀门开度、管道压力和管道温度；运行指示模块用于指示压力传感器、阀体驱动器、温度传感器运行情况。通讯模块包括串口、以太网模块和wifi模块；远程中心包括
pc端、数据中心服务器和便携终端，远程终端与数据中心服务器连接；压力传感器和温度传感器均设置有防尘保护套，避免排烟管内粉尘影响传感器，致使传感器无法正常工作。
17.铝电解槽排烟管风压管控装置现场按照结构如图2所示，显示模块4用于显示排烟管内压力值、阀体开度值、排烟管内温度值；运行指示模块5用于指示压力传感器、阀体驱动器、温度传感器运行情况；控制中心6用于指示检测模块采集排烟管内的温度、压力、阀体开度值，并根据检测来的数值通过通讯模块传输至数据中心服务器，同时根据检测数据及建立的控制模型对阀体开度实现自适应控制；控制柜体7用于放置显示模块4、运行指示模块5、控制中心6、通讯模块12等，且安装在排烟管下方槽控机附近；检测模块包括测温传感器8和负压流量计9以及阀体驱动器采集的阀门开度；测温传感器8用于检测排烟管内的温度值，为阀门调节提供控制依据；负压流量计9用于检测排烟管内的压力值，为阀门调节提供控制依据；阀体驱动器10用于执行排烟管内阀门开度调节；阀门11用于控制排烟管内烟气流量，避免电解槽的热损失。测温传感器8和负压流量计9安装于阀门11之后。
18.后台端：数据中心服务器1布置于企业中心机房，用于建立数据中心来存储监测数据与pc端程序； pc终端2则为企业所有使用的pc机，用于监控排烟管监测数据，包含排烟管内温度值、压力值、阀体开度值等。并实现异常排烟支管异常信息定向推送功能。
19.实施例2：如图3所示，一种铝电解槽排烟管风压管控装置的管控方法，该方法包括以下步骤：s0：启动系统；s1：设备自检，即判断阀体驱动器、温度传感器、压力传感器是否运行正常，将正常排烟支管压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于常亮状态；并执行s2。将异常排烟支管压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于闪烁状态；并执行s3；s2：检测排烟管内的温度、压力、阀体开度值，并根据检测来的数值通过通讯模块传输至数据中心服务器，并执行s4；s3：将异常排烟支管编号推送至维修人员及管理员，并执行s6；s4：判断检测压力值、温度值、阀门开度值是否与建立的热平衡与风量控制模型匹配，若不匹配，则执行s5；若匹配，则执行s1；其中，热平衡与风量控制模型匹配方法为：当检测的压力值、温度值和阀门开度在设定的数值范围内，则认为匹配，若超出设定的数值范围，则需要控制阀门，调节阀门开度s5：根据检测数据及建立的控制模型对阀体开度实现自适应控制；阀体开度自适应控制方法为：根据热平衡与风量控制模型里设定的温度值和压力值范围对应的阀门开度值等级，当实时检测到的温度值和压力值不再对应的阀门开度值等级，则系统自动给出指令控制阀门驱动模块调节阀门开度，使温度、压力值回到正常范围内；s6：等待维修人员对异常点进行维修；s7：待维修人员检修完成，设备正常运行后执行s1。
20.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种铝电解槽排烟管风压管控装置，其特征在于：包括控制中心、检测模块、控制设备、显示模块和远程终端，检测模块、控制设备、运行指示模块和显示模块连接到控制中心，控制中心通过通讯模块连接到远程终端，检测模块连接到控制设备，检测模块用于检测阀门开度和阀门之后的排烟管温度和管道压力，显示模块用于显示阀门开度、管道压力和管道温度。2.根据权利要求1所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置，其特征在于：还包括与控制中心连接的运行提示模块，运行指示模块用于指示压力传感器、阀体驱动器、温度传感器运行情况。3.根据权利要求2所示的一种铝电解槽排烟管风压管控装置，其特征在于：压力传感器和温度传感器均设置有防尘保护套。4.根据权利要求1所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置，其特征在于：通讯模块包括串口、以太网模块和wifi模块。5.根据权利要求3所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置，其特征在于：远程中心包括pc端、数据中心服务器和便携终端，远程终端与数据中心服务器连接。6.根据权利要求1-5任一所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置的管控方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、设备自检，即判断阀体驱动器、温度传感器、压力传感器是否运行正常，将压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于常亮状态，则支管排烟正常，执行步骤二；若压力传感器运行指示灯、阀体驱动器运行指示灯、温度传感器运行指示灯置于闪烁状态，则支管排烟异常，执行步骤三；步骤二、检测排烟管内的温度值、压力值和阀体开度值，将温度值、压力值和阀体开度值通过通讯模块传输至数据中心服务器，执行步骤四；步骤三、将异常的排烟支管编号推送至维修人员及管理员，并执行步骤六；步骤四、判断检测压力值、温度值、阀门开度值是否与建立的热平衡与风量控制模型匹配，若不匹配，则执行步骤五；若匹配，则执行步骤一；步骤五、根据检测数据及建立的控制模型对阀体开度实现自适应控制；步骤六、等待维修人员对异常点进行维修；步骤七、待维修人员检修完成，设备正常运行后执行步骤一。7.根据权利要求6所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置的管控方法，其特征在于：步骤四中热平衡与风量控制模型匹配方法为：当检测的压力值、温度值和阀门开度在设定的数值范围内，则认为匹配，若超出设定的数值范围，则需要控制阀门，调节阀门开度。8.根据权利要求7所述的一种铝电解槽排烟管风压管控装置的管控方法，其特征在于：步骤五中阀体开度自适应控制方法为：根据热平衡与风量控制模型里设定的温度值和压力值范围对应的阀门开度值等级，当实时检测到的温度值和压力值不再对应的阀门开度值等级，则系统自动给出指令控制阀门驱动模块调节阀门开度，使温度、压力值回到正常范围内。

技术总结

本发明公开了一种铝电解槽排烟管风压管控装置及方法，包括控制中心、检测模块、控制设备、显示模块和远程终端，检测模块、控制设备、运行指示模块和显示模块连接到控制中心，控制中心通过通讯模块连接到远程终端，检测模块连接到控制设备，检测模块用于检测阀门开度和阀门之后的排烟管温度和管道压力，显示模块用于显示阀门开度、管道压力和管道温度。本发明通过自动检测排烟支管的温度和压力以及阀门的开度大小，自动进行阀门开度值控制，能提高电解槽烟气收集效率，降低电解槽的热损失风险与空压站系统负压，降低能源的损耗，检测效率大大提高，劳动强度降低，数据及时，降低电解槽的热损失风险。热损失风险。热损失风险。