一种用于玻璃制造过程的节能控制系统与方法与流程

[0001]
本发明涉及医用玻璃制造技术领域，尤其涉及一种用于玻璃制造过程的节能控制系统与方法。


背景技术：

[0002]
对于玻璃制造业而言，玻璃生产设备中最主要的耗能部分是玻璃窑炉，其耗能量占玻璃生产总耗能的75％以上。由于自身对能源需求量巨大，其生产成本也变得越来越高。以往玻璃窑炉中成型系统采用固定温度持续加热的方式，每小时消耗3-4立方米天然气，长期进行大吨位玻璃生产需要巨量的能源消耗及生产成本。在原有基础降低玻璃制造对能耗的依赖程度，对推动我国玻璃产业结构调整和节能降耗具有重要意义。
[0003]
随着化石能源使用越来越多，环境污染也越来越严重，因而国家倡导节约资源，降低能耗，减少污染空气排放。风机是玻璃生产中必不可少的设备，用电量占比为总能耗的30％左右。现有技术中风机仅仅在固定频率下使用，并且控制风机进风量大小时，部分人员仅利用出门口开合的大小控制，这会造成管路系统中能量损失，成了不必要的能量消耗和浪费。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于玻璃制造过程的节能控制系统，包括：
[0005]
至少一采集模块，用于采集医用玻璃制品的制造过程中的生产参数并输出；
[0006]
控制模块，分别连接所述采集模块和至少一玻璃生产设备，用于在所述医用玻璃制品的制造过程中根据所述生产参数动态调整所述玻璃生产设备的工作状态。
[0007]
优选的所述采集模块包括：
[0008]
流量检测设备，用于采集玻璃窑炉内部的玻璃液的流量数据作为所述生产参数；
[0009]
第一温度检测设备，用于在玻璃成型过程中实时采集玻璃成型温度作为所述生产参数。
[0010]
优选的，所述玻璃生产设备为玻璃成型加热装置，则所述控制模块根据所述流量数据和所述玻璃成型温度控制所述玻璃成型加热装置动态调整所述医用玻璃制品在玻璃成型过程中的加热温度。
[0011]
优选的，第一控制单元，用于在所述流量数据大于一流量阈值且所述玻璃成型温度大于预设的一最佳温度范围限定的温度上限值时生成一第一加热指令，以控制所述玻璃成型加热装置关闭加热功能；
[0012]
第二控制单元，用于在所述流量数据大于所述流量阈值且所述玻璃成型温度位于所述最佳温度范围内时生成一第二加热指令，以控制所述玻璃成型装置停止加热或低温加热；
[0013]
第三控制单元，用于在所述流量数据不大于所述流量阈值且所述玻璃成型温度小
于所述最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第三加热指令，以控制所述玻璃成型加热装置采用固定高温持续加热；
[0014]
第四控制单元，用于在所述流量数据大于所述流量阈值且所述玻璃成型温度小于所述最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第四加热指令，以控制所述玻璃成型加热装置根据预设的一最佳加热温度进行加热。
[0015]
优选的，所述采集模块包括：
[0016]
第二温度检测设备，用于采集玻璃窑炉的池壁的温度数据，并将所述温度数据与预设的一标准温度之间的温度偏差数据作为所述生产参数；
[0017]
则所述玻璃生产设备包括：
[0018]
第一变频装置，连接一窑炉冷却风机，所述控制模块根据所述温度偏差数据动态调整所述第一变频装置的输出频率，进而调整所述窑炉冷却风机的输出风量。
[0019]
优选的，所述采集模块还包括：
[0020]
烟道抽力检测仪，用于采集所述玻璃窑炉的烟道中的抽力数据作为所述生产参数；
[0021]
则所述玻璃生产设备还包括：
[0022]
第二变频装置，连接一除尘引风机，所述控制模块根据所述抽力数据动态调整所述第二变频装置的输出频率，进而调整所述除尘引风机的输出风量。
[0023]
优选的，所述采集模块还包括：
[0024]
激光直径检测仪，用于采集制造成型的所述医用玻璃制品的管径，并将所述管径与预设的一标准管径之间的管径偏差数据作为所述生产参数；
[0025]
则所述玻璃生产设备还包括：
[0026]
第三变频装置，连接一第一空压机，所述控制模块根据所述管径偏差数据动态调整所述第三变频装置的输出频率，进而调整所述第一空压机输出的一第一驱动气压；
[0027]
所述第一空压机连接一丹纳机风机，以向所述丹纳机风机输出所述第一驱动气压；
[0028]
所述丹纳机风机用于根据所述第一驱动气压调整进风量，进而调整所述医用玻璃制品的管径。
[0029]
优选的，所述采集模块还包括：
[0030]
壁厚检测仪，用于采集所述医用玻璃制品的壁厚，并将所述壁厚与预设的一标准壁厚之间的壁厚偏差数据作为所述生产参数；
[0031]
则所述玻璃生产设备还包括：
[0032]
第四变频装置，连接一第二空压机，所述控制模块根据所述壁厚偏差数据动态调整所述第四变频装置的输出频率，进而调整所述第二空压机输出的一第二驱动气压；
[0033]
所述第二空压机连接一牵引机气动压轮，以向所述牵引机气动压轮输出所述第二驱动气压；
[0034]
所述牵引机气动压轮用于根据所述第二驱动气压调整输出的牵引力，进而调整所述医用玻璃制品的壁厚。
[0035]
一种用于玻璃制造过程的节能控制方法，应用于如上所述的节能控制系统，所述节能控制方法具体包括以下步骤：
[0036]
步骤s1，所述节能控制系统采集医用玻璃制品的制造过程中的生产参数并输出；
[0037]
步骤s2，所述节能控制系统在所述医用玻璃制品的制造过程中根据所述生产数据动态调整至少一玻璃生产设备的工作状态。
[0038]
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
[0039]
本技术方案对医用玻璃制品制造过程中的生成参数进行采集并根据生产参数动态调整玻璃生产设备的工作状态，进而降低玻璃生产设备的能耗，从而降低生产成本。同时对医用玻璃制品制造过程中各类风机的进风量进行控制，进而控制医用玻璃制品内外直径大小和壁厚，降低医用玻璃制品的微缺陷，提高产品的良品率。
附图说明
[0040]
图1为本发明的较佳的实施例中，节能控制系统结构示意图；
[0041]
图2为本发明的较佳的实施例中，节能控制方法流程图。
具体实施方式
[0042]
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
[0043]
本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种用于玻璃制造过程的节能控制系统，如图1所示，具体包括：
[0044]
至少一采集模块1，用于采集医用玻璃制品的制造过程中的生产参数并输出；
[0045]
控制模块2，分别连接采集模块1和至少一玻璃生产设备3，用于在医用玻璃制品的制造过程中根据生产参数动态调整玻璃生产设备3的工作状态。
[0046]
具体地，本实施例中，采集模块1包括：流量检测设备11，和/或第一温度检测设备12，和/或第二温度检测设备13，和/或烟道抽力检测仪14，和/或激光直径检测仪15，和/或壁厚检测仪16。玻璃生产设备3包括：玻璃成型加热装置31，和/或第一变频装置32，和/或第二变频装置33，和/或第三变频装置34。流量检测设备11采集玻璃窑炉内部的玻璃液的流量数据作为生产参数，第一温度检测设备12在玻璃成型过程中实时采集玻璃成型温度作为生产参数；控制模块2根据流量数据和玻璃成型温度控制玻璃成型加热装置31动态调整医用玻璃制品在玻璃成型过程中的加热温度，进而实现减少玻璃成型加热装置31的能量损耗，实现降低生产成本。第二温度检测设备13采集玻璃窑炉的池壁的温度数据，并将温度数据与预设的一标准温度之间的温度偏差数据作为生产参数；控制模块2根据温度偏差数据动态调整第一变频装置32的输出频率，进而调整与第一变频装置32连接的冷却风机的输出风量，进而实现减少冷却风机的用电，减少能量损耗。烟道抽力检测仪14采集玻璃窑炉的烟道中的抽力数据作为生产参数，控制模块2根据抽力数据动态调整第二变频装置33的输出频率，进而调整与第二变频装置33相连的除尘引风机5的输出风量，进而实现减少除尘引风机5的用电，减少能量损耗。激光直径检测仪15采集制造成型的医用玻璃制品的管径，并将管径与预设的一标准管径之间的管径偏差数据作为生产参数，壁厚检测仪16采集医用玻璃制品的壁厚，并将壁厚与预设的一标准壁厚之间的壁厚偏差数据作为生产参数；控制模块2根据管径偏差数据动态调整第三变频装置34的输出频率，进而调整与第三变频装置34相连的第一空压机6的输出驱动气压，进而实现减少第一空压机6的用电，减少能量损耗，同时通过
第一空压机6对医用玻璃制品的内外直径大小和壁厚进行控制，降低医用玻璃制品的微缺陷，提高产品的良品率；控制模块2根据壁厚数据动态调整第四变频装置35的输出频率，进而调整与第四变频装置35相连的第二空压机9的输出驱动气压，进而实现减少第二空压机9的用电，减少能量损耗，同时通过第二空压机9对医用玻璃制品壁厚进行控制，降低医用玻璃制品的微缺陷。
[0047]
本技术方案中，控制模块2对第二温度检测设备13、烟道抽力检测仪14、激光直径检测仪15和壁厚检测仪16上传的生产参数进行在线分析以调整第一变频装置32、第二变频装置33、第三变频装置34和第四变频装置35的输出频率，进而调整各个风机的输出功率，进而实现减少各个风机的用电量。电量对比如下表(某一天监测数据)：
[0048] 窑炉冷却机烟道引风机空压机丹纳机风机改造前(kwh)18241288496048改造后(kwh)463715426032.5
[0049]
上表的第二行是改造前现有技术中各风机的耗电量，上表的第三行是改造后本技术方案中各风机的耗电量。经过上表中的数据对比可知，本技术方案与现有技术相比，风机的总耗电量降低了33.6％，达到了降低能耗的效果，极大的降低了医药玻璃生产成本。
[0050]
本发明的较佳的实施例中，采集模块1包括：
[0051]
流量检测设备11，用于采集玻璃窑炉内部的玻璃液的流量数据作为生产参数；
[0052]
第一温度检测设备12，用于在玻璃成型过程中实时采集玻璃成型温度作为生产参数。
[0053]
具体地，本实施例中，通过流量检测设备11和第一温度检测设备12对流量数据和玻璃成型温度的实时采集，为控制模块2对玻璃成型加热装置31的控制奠定了基础，保证了系统数据的精确性与有效性。
[0054]
本发明的较佳的实施例中，玻璃生产设备3为玻璃成型加热装置31，则控制模块2根据流量数据和玻璃成型温度控制玻璃成型加热装置31动态调整医用玻璃制品在玻璃成型过程中的加热温度。
[0055]
本发明的较佳的实施例中，控制模块2包括：
[0056]
第一控制单元21，用于在流量数据大于一流量阈值且玻璃成型温度大于预设的一最佳温度范围限定的温度上限值时生成一第一加热指令，以控制玻璃成型加热装置31关闭加热功能；
[0057]
第二控制单元22，用于在流量数据大于流量阈值且玻璃成型温度位于最佳温度范围内时生成一第二加热指令，以控制玻璃成型装置停止加热或低温加热；
[0058]
第三控制单元23，用于在流量数据不大于流量阈值且玻璃成型温度小于最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第三加热指令，以控制玻璃成型加热装置31采用固定高温持续加热；
[0059]
第四控制单元24，用于在流量数据大于流量阈值且玻璃成型温度小于最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第四加热指令，以控制玻璃成型加热装置31根据预设的一最佳加热温度进行加热。
[0060]
具体地，本实施例中，在流量数据大于流量阈值表明玻璃液的流量为大吨位，玻璃液自身所释放的温度足以达到玻璃成型温度，因此可以减少玻璃成型加热装置31的加热功
耗，进而实现节约电能。第一控制单元21在流量数据大于流量阈值且当玻璃成型温度大于预设的一最佳温度范围限定的温度上限值时，生成第一加热指令并发送至玻璃成型加热装置31，玻璃成型加热装置31根据第一加热指令停止输出以进行关闭加热功能。第二控制单元22在流量数据大于流量阈值且玻璃成型温度位于最佳温度范围内时生成一第二加热指令并发送至玻璃成型加热装置31，玻璃成型加热装置31根据第二加热指令降低输出功率以进行停止加热或低温加热。在流量数据不大于流量阈值表明玻璃液的流量为小吨位，玻璃液自身所释放的温度不足以达到玻璃成型温度，因此需要利用玻璃成型加热装置进行加热成型：第三控制单元23在流量数据不大于流量阈值且玻璃成型温度小于最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第三加热指令并发送至玻璃成型加热装置31，玻璃成型加热装置31根据第三加热指令将输出功率提升至最大以进行高温持续加热。第四控制单元24在流量数据大于流量阈值且玻璃成型温度小于最佳温度范围限定的温度下限阈值时生成一第四加热指令并发送至玻璃成型加热装置31，玻璃成型加热装置31根据第四加热指令根据预设的一最佳加热温度进行加热。
[0061]
本发明的较佳的实施例中，采集模块1包括：
[0062]
第二温度检测设备13，用于采集玻璃窑炉的池壁的温度数据，并将温度数据与预设的一标准温度之间的温度偏差数据作为生产参数；
[0063]
则玻璃生产设备3包括：
[0064]
第一变频装置32，连接一窑炉冷却风机4，控制模块2根据温度偏差数据动态调整第一变频装置32的输出频率，进而调整窑炉冷却风机4的输出风量。
[0065]
具体的，本实施例中，在温度偏差数据在小于预设的池壁最佳温度范围限定的温度下限阈值时，控制模块2控制第一变频器降低输出频率，进而减小窑炉冷却风机4的输出功率，降低转速，从而减少窑炉冷却风机4的耗能，提高玻璃窑炉的池壁温度；当温度偏差数据在池壁最佳温度范围时，控制模块2控制第一变频器输出功率保持不变，进而不改变窑炉冷却风机4的输出功率；当温度偏差数据在大于池壁最佳温度范围限定的温度上限阈值时，控制模块2控制第一变频器提高输出频率，进而增大窑炉冷却风机4的输出功率，提高转速，降低玻璃窑炉的池壁温度。
[0066]
本发明的较佳的实施例中，采集模块1还包括：
[0067]
烟道抽力检测仪14，用于采集玻璃窑炉的烟道中的抽力数据作为生产参数；
[0068]
则玻璃生产设备3还包括：
[0069]
第二变频装置33，连接一除尘引风机5，控制模块2根据抽力数据动态调整第二变频装置33的输出频率，进而调整除尘引风机5的输出风量。
[0070]
具体的，本实施例中，当抽力数据小于预设的最佳抽力范围限定的抽力下限阈值时，控制模块2控制第二变频器提高输出频率，进而提升除尘引风机5的输出功率，提升转速，增大烟道的进风量；当抽力数据在最佳抽力范围内时，控制模块2控制第二变频器输出频率保持不变，不改变除尘引风机5的输出功率；抽力数据在大于最佳抽力范围时限定的抽力上限阈值时，控制模块2控制第二变频器降低输出频率，进而减小除尘引风机5的输出功率，降低转速，从而减少除尘引风机5的耗能，并减小烟道的进风量。
[0071]
本发明的较佳的实施例中，采集模块1还包括：
[0072]
激光直径检测仪15，用于采集制造成型的医用玻璃制品的管径，并将管径与预设
的一标准管径之间的管径偏差数据作为生产参数；
[0073]
则玻璃生产设备3还包括：
[0074]
第三变频装置34，连接一第一空压机6，控制模块2根据管径偏差数据动态调整第三变频装置34的输出频率，进而调整第一空压机6输出的一第一驱动气压；
[0075]
第一空压机6连接一丹纳机风机7，以向丹纳机风机7输出第一驱动气压；
[0076]
丹纳机风机7用于根据第一驱动气压调整进风量，进而调整医用玻璃制品的管径。
[0077]
具体的，本实施例中，医用玻璃制品可以是玻璃管，管径偏差数据在小于预设的最佳管径范围限定的管径下限阈值时，控制模块2提升第三变频装置34的输出频率以控制空压机6增大第一驱动气压，进而使得丹纳机风机7增加自身的进风量，进而增大玻璃管的管径；管径偏差数据在最佳管径范围内时，控制模块2控制第三变频装置34输出功率保持不变，进而不改变空压机6输出的第一驱动气压；管径偏差数据在大于最佳管径范围限定的管径上限阈值时，控制模块2降低第三变频装置34的输出频率以控制空压机6减小第一驱动气压，进而使得丹纳机风机7减少自身的进风量，进而减小玻璃管的管径，同时实现节能。
[0078]
本发明的较佳的实施例中，采集模块1还包括：
[0079]
壁厚检测仪16，用于采集医用玻璃制品的壁厚，并将壁厚与预设的一标准壁厚之间的壁厚偏差数据作为生产参数；
[0080]
则玻璃生产设备还包括：
[0081]
第四变频装置35，连接一第二空压机9，控制模块2根据壁厚偏差数据动态调整第四变频装置35的输出频率，进而调整第二空压机9输出的一第二驱动气压；
[0082]
第二空压机9连接一牵引机气动压轮8，以向牵引机气动压轮8输出第二驱动气压；
[0083]
牵引机气动压轮8用于根据第二驱动气压调整输出的牵引力，进而调整医用玻璃制品的壁厚。
[0084]
具体的，本实施例中，当壁厚偏差数据在小于预设的最佳壁厚范围限定的壁厚下限阈值时，控制模块2提升第四变频装置35的输出频率以控制第二空压机9增大第二驱动气压，进而使得牵引机气动压轮8增加自身的牵引力，进而减小玻璃管的壁厚；壁厚偏差数据在最佳壁厚范围内时，控制模块2控制第四变频装置35输出功率保持不变，进而不改变第二空压机9输出的第二驱动气压；壁厚偏差数据在大于最佳壁厚范围限定的壁厚上限阈值时，控制模块2降低第四变频装置35的输出频率以控制第二空压机9减小第二驱动气压，进而使得牵引机气动压轮8减少自身的牵引力，进而增大玻璃管的壁厚，同时实现节能。
[0085]
一种用于玻璃制造过程的节能控制方法，应用于如上的节能控制系统，如图2所示，节能控制方法具体包括以下步骤：
[0086]
步骤s1，节能控制系统采集医用玻璃制品的制造过程中的生产参数并输出；
[0087]
步骤s2，节能控制系统在医用玻璃制品的制造过程中根据生产数据动态调整至少一玻璃生产设备的工作状态。
[0088]
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除