專利名稱：漿料混合的控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)制備粉末固體在液體中的混合物、從這些混合物中除去夾帶的氣泡并且用于控制這些過(guò)程的控制系統(tǒng)和方法。本發(fā)明尤其用于制備精細(xì)研磨的聚氨酯泡沫塑料顆粒在多元醇中的無(wú)氣泡漿料，以及用于制備包含有該精細(xì)研磨的聚氨酯泡沫塑料顆粒的新的聚氨酯制品。
背景技術(shù)：
“聚氨酯”(PUR)指的是通過(guò)將多異氰酸酯分子和一種或多種活性氫化合物進(jìn)行加聚反應(yīng)制備而成的一類聚合物?！盎钚詺浠衔铩卑ㄋ投喙倌軋F(tuán)含羥基(或“多羥基”)化合物例如二醇、聚酯多元醇和聚醚多元醇。活性氫化合物還包括多官能團(tuán)含氨基化合物例如多元胺和二胺?；钚詺浠衔锏囊话闶纠秊榫勖讯嘣祭绺视鸵l(fā)的環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的聚合物。用于塊料柔性聚氨酯泡沫塑料的聚醚多元醇其分子量為2000至6000g/mol，其官能度為2至7(優(yōu)選大約為3)，并且在25℃下的粘度通常為100至1000mPa-s。
“PUR泡沫塑料”是通過(guò)一種或者多種活性氫化合物與多官能團(tuán)異氰酸酯化合物之間進(jìn)行反應(yīng)生成氨酯鍵而形成的。PUR泡沫塑料廣泛用于各種產(chǎn)品和應(yīng)用。這些泡沫塑料可以以各種密度形成，并可以是柔性的、半柔性的、半剛性的或者剛性的泡沫結(jié)構(gòu)。通常，“柔性泡沫塑料”是那些在變形之后能恢復(fù)其形狀的材料。除了能可逆變形之外，柔性泡沫塑料對(duì)所施加的負(fù)載具有有限的耐受力，并且泡孔主要為開(kāi)孔結(jié)構(gòu)?！皠傂耘菽芰稀笔悄切┰谧冃沃笸ǔ１３肿冃蔚男螤疃粫?huì)明顯恢復(fù)的材料。剛性泡沫塑料的泡孔主要為閉孔結(jié)構(gòu)?！鞍雱傂浴被蛘摺鞍肴嵝浴迸菽芰鲜强梢宰冃蔚悄芫徛目赡苁遣煌耆幕謴?fù)其原始形狀的材料。通過(guò)使用所謂的“發(fā)泡劑”來(lái)形成泡沫結(jié)構(gòu)。發(fā)泡劑在通過(guò)低沸點(diǎn)液體的揮發(fā)或者通過(guò)由于化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致形成氣體而形成泡沫的過(guò)程中加入。例如，水和異氰酸酯之間的反應(yīng)在PUR泡沫塑料中形成二氧化碳(CO2)氣泡。這種反應(yīng)也產(chǎn)生熱量，并且導(dǎo)致聚合物中形成脲鍵。另外，可以使用表面活性劑來(lái)在聚合過(guò)程中穩(wěn)定聚合物泡沫結(jié)構(gòu)。使用催化劑來(lái)引發(fā)形成氨酯鍵的聚合反應(yīng)，并且用于控制形成氣體的發(fā)泡反應(yīng)。通過(guò)催化劑的類型和用量來(lái)控制的這兩種反應(yīng)之間的平衡也是反應(yīng)溫度的函數(shù)。典型的泡沫塑料配方包括至少一種多元醇、至少一種異氰酸酯，并且通常包括水、表面活性劑以及催化劑，還任選地包括附加的發(fā)泡劑、填料以及用于顏色、防火性能、抗菌活性等的添加劑。
聚氨酯泡沫塑料可以采用例如深冷處理或者輥磨機(jī)(例如參見(jiàn)于2000年12月21日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)#09/748307，該文獻(xiàn)在此引入作為參考)研磨成精細(xì)顆粒。然后，這些精細(xì)顆?？梢杂糜谔鎿Q用于新泡沫塑料的配方中的化學(xué)品。使用回收的聚氨酯泡沫塑料有益于環(huán)境保護(hù)，并通?？梢怨?jié)省成本。
為了向配方中加入聚氨酯粉末，該粉末必須與液體反應(yīng)物混合。另外，漿料必須沒(méi)有夾帶的氣泡，因?yàn)樗鼈儠?huì)在泡沫塑料中產(chǎn)生不理想有的不規(guī)則泡孔結(jié)構(gòu)，包括孔洞和裂縫。通過(guò)向已知量的多元醇中加入已知量的粉末、進(jìn)行充分混合并使夾帶的氣泡能夠有足夠長(zhǎng)的時(shí)間(通常大約為8-48小時(shí))離開(kāi)漿料而在分批生產(chǎn)過(guò)程中使粉末可以與液體反應(yīng)物混合。因?yàn)闈{料具有通常大約為500至20000mPa-s的高粘度，所以這種自然的脫氣過(guò)程需要長(zhǎng)時(shí)間。用于除去夾帶空氣的連續(xù)處理在分批生產(chǎn)過(guò)程中是優(yōu)選的，因?yàn)檫B續(xù)處理將不需要等待夾帶空氣自然地離開(kāi)漿料，并且連續(xù)處理不需要用來(lái)保存全天泡沫塑料生產(chǎn)所需漿料的大存儲(chǔ)體積。
理想有用于生產(chǎn)聚氨酯的精細(xì)顆粒在多元醇中的無(wú)氣泡漿料以及用這些漿料生產(chǎn)泡沫塑料的方法。具體地說(shuō)，存在著對(duì)下述裝置和處理方法的需求，即，用來(lái)獲取精細(xì)研磨的聚氨酯泡沫塑料顆粒、將它們作為漿料分散在多元醇中、從漿料中基本上去除所有夾帶氣泡并且在生產(chǎn)新的聚氨酯制品中使用該漿料直接代替至少一些多元醇。還要求這種過(guò)程能夠連續(xù)地運(yùn)行，從而使粉末和多元醇混合、脫氣并且被用于毫無(wú)延遲地生產(chǎn)新的聚氨酯制品。所理想的連續(xù)處理必須能夠以可精確控制的流速輸送具有可精確控制的固體濃度的無(wú)氣泡漿料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種用于連續(xù)生產(chǎn)固體粉末在液體中的基本上無(wú)氣泡的漿料并且以可精確控制的濃度和流速輸送這些漿料的控制系統(tǒng)和方法。本發(fā)明還包括一種在提供精確而穩(wěn)定的漿料濃度和流速的同時(shí)控制處理操作的方法。
粉末和流體(例如，精細(xì)研磨的聚氨酯粉末和多元醇液體)被連續(xù)輸送給混合器，在那里它們均勻接觸并且生產(chǎn)出漿料。在本說(shuō)明書(shū)中，漿料被定義為液體和固體的混合物，其中至少一些固體沒(méi)有溶解，并且意味著包括自然分離的混合物以及穩(wěn)定的懸浮體?？赡馨瑠A帶的氣泡的漿料從混合器被輸送給脫氣步驟，在那里連續(xù)地除去夾帶的氣泡。從所述脫氣步驟將基本上無(wú)氣泡的漿料連續(xù)地輸送給下游使用。
一種回饋式控制系統(tǒng)用于為處理的連續(xù)操作提供在漿料濃度和流速上的良好控制。控制過(guò)程的說(shuō)明從該過(guò)程的最后開(kāi)始。例如通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)、優(yōu)選地通過(guò)在線科里奧利效應(yīng)質(zhì)量流量計(jì)來(lái)測(cè)量最終漿料的流速。用該流速測(cè)量值控制用來(lái)從緩沖罐的底部抽出漿料的泵的速度。例如通過(guò)液面?zhèn)鞲衅鳌?yōu)選地通過(guò)連續(xù)超聲波液面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)量在緩沖罐中的漿料量。用該液面測(cè)量值控制用來(lái)從混合罐的底部抽出漿料并且將該漿料輸送給離心機(jī)的傳送泵的速度。例如通過(guò)液面?zhèn)鞲衅?、?yōu)選地通過(guò)連續(xù)電容式液面?zhèn)鞲衅鱽?lái)測(cè)量在混合罐中的漿料量。用該液面測(cè)量值來(lái)控制粉末加入到混合器中的參考速度。例如通過(guò)標(biāo)度、優(yōu)選地通過(guò)失重式給料器來(lái)測(cè)量粉末加入到混合器中的實(shí)際速度。粉末加入到混合器中的實(shí)際速度用于以代數(shù)方法確定加入到混合罐的多元醇的所需速度，以便提供所要求的漿料濃度。通過(guò)加入到混合器的粉末的實(shí)際速度和所理想的漿料濃度以這種方式控制多元醇供應(yīng)泵的速度。因?yàn)榉勰┖投嘣伎偸且运蟮谋壤黄鸺尤氲交旌瞎拗?，所以該控制方法可以很好地控制漿料濃度。即使加入到混合罐的粉末的速度正在改變，該控制方法也可對(duì)漿料輸出流速提供很好的控制。
通過(guò)參照本發(fā)明的以下詳細(xì)說(shuō)明和給出了其中利用了本發(fā)明的原理的例舉實(shí)施例的附圖將更好地理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1為表示用于連續(xù)生產(chǎn)基本上無(wú)氣泡的漿料的工藝的工藝流程圖。
圖2為所披露的混合器的示意圖。
圖3為與混合罐結(jié)合的圖2所示混合器的示意圖。
圖4為在真空腔室內(nèi)用于從漿料中除去夾帶氣泡的離心機(jī)的示意圖。
圖5為所披露的緩沖罐的示意圖。
圖6為表示用所披露的處理控制方法連續(xù)生產(chǎn)基本上無(wú)氣泡的漿料的工藝的示意圖。
圖7為用來(lái)控制漿料流速的流速控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖。
圖8為用來(lái)控制緩沖罐中的液面的液面控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖。
圖9a為控制在混合罐中的固體濃度和液面的粉末和流體速度控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖。
圖9b為控制在混合罐中的固體濃度和液面的粉末和流體速度控制系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖。
圖9c為控制在混合罐中的固體濃度和液面的粉末和流體速度控制系統(tǒng)的再一個(gè)實(shí)施例的示意性方框圖。
圖10為用于連續(xù)生產(chǎn)基本上無(wú)氣泡的漿料的披露工藝的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中顯示出本發(fā)明公開(kāi)的處理工藝100的示意圖。固體粉末105(例如以散裝袋形式或從料倉(cāng)中提供)通過(guò)適當(dāng)?shù)难b置110(例如螺旋輸送裝置)輸送給粉末給料器120的料斗。例如，該粉末給料器可以為與用于測(cè)量粉末流速的裝置例如沖擊式流量計(jì)連接的失重式輸送帶或失重式螺旋輸送裝置或定容式粉末給料器。粉末給料器120以已知的并且受到控制的速度向在罐250中的混合器200(例如在下面詳細(xì)說(shuō)明的所披露的混合器)輸送粉末。通過(guò)入口251向罐250加入液體組分(例如多元醇)。該液體組分例如借助于其轉(zhuǎn)速已知并且得到控制的無(wú)空化正排量泵170以已知且受控的速度從罐(未示出)或其它液體源130抽出而加入?；蛘?，可以利用流量計(jì)或借助在罐或其它液體源中的體積或重量變化測(cè)量液體加入的速度。如下面詳細(xì)描述的那樣，在罐250中的混合器200用來(lái)使粉末徹底混合進(jìn)液體中，并且粉末被良好地分散和浸濕。通常還含有夾帶氣泡的混合漿料通過(guò)出口254離開(kāi)罐250。在本發(fā)明書(shū)中，漿料被定義為液體和固體的混合物，其中至少一些固體不會(huì)溶解并且意味著包括自然分離的混合物和穩(wěn)定的懸浮體。在該過(guò)程中到處都設(shè)有用來(lái)清理和關(guān)閉的排放閥260。罐250可以具有用于測(cè)量和控制(參見(jiàn)圖6)罐中的液面的排氣孔259、連續(xù)液面?zhèn)鞲衅?58、高液面?zhèn)鞲衅?56和低液面?zhèn)鞲衅?57。相對(duì)于混合器/容器的粉末加入速度與液體加入速度的比例保持恒定。[認(rèn)為“受控制”而不是“保持恒定”？]在混合罐出口254處，夾帶氣泡可通常以大約為10％(體積)的濃度存在于漿料中。混合漿料借助任何合適的手段(重力、泵、真空抽吸)例如正排量泵270通過(guò)出口254從罐250抽出，并且傳送給真空離心機(jī)300的入口320。真空離心機(jī)300如下面結(jié)合圖4所述那樣從漿料中連續(xù)地除去夾帶氣泡。從離心機(jī)300中抽真空以在其內(nèi)保持較低的絕對(duì)壓力，例如小于1050毫巴，優(yōu)選地為1-300毫巴。采用適當(dāng)?shù)难b置例如具有調(diào)節(jié)器351、冷凝物捕器352、壓力測(cè)量裝置354和通向大氣的排氣裝置356的真空泵353抽真空?；旧蠠o(wú)氣泡的漿料通過(guò)出口335離開(kāi)離心機(jī)300。止回閥350允許漿料通向至少一個(gè)緩沖罐400的入口401，并且漿料或空氣不會(huì)回流進(jìn)離心機(jī)。
緩沖罐400或多個(gè)這種罐可以足夠大以容納足夠的用于全天泡沫塑料生產(chǎn)所需的漿料。在這種情況中，采用該工藝來(lái)制備大批基本上無(wú)氣泡的漿料。圖1顯示出這樣一種工藝，它也適用于連續(xù)生產(chǎn)漿料并且使用該漿料無(wú)延遲地生產(chǎn)泡沫塑料。
在下面詳細(xì)說(shuō)明的緩沖罐400可以具有排氣孔459和用于測(cè)量和控制(參見(jiàn)圖6)罐中的液面的連續(xù)液面?zhèn)鞲衅?58、高液面?zhèn)鞲衅?56以及低液面?zhèn)鞲衅?57。
基本上無(wú)氣泡的漿料經(jīng)由出口405離開(kāi)緩沖罐，通過(guò)任意合適的手段(重力、泵、真空抽吸)例如無(wú)空化正排量泵470抽出。用例如可以為在線科里奧利效應(yīng)質(zhì)量流量計(jì)的流量計(jì)490測(cè)量質(zhì)量流速。借助于三通換向閥494，漿料經(jīng)由管道495傳送給下游工序(例如泡沫塑料制造或存儲(chǔ))，或者經(jīng)由管道496重新循環(huán)到緩沖罐400的入口404。重新循環(huán)到緩沖罐的方案允許將該工藝簡(jiǎn)單地結(jié)合到現(xiàn)有的塊狀聚氨酯泡沫塑料制造廠中。例如，閥494可以緊挨著塊料發(fā)泡機(jī)的混合頭設(shè)置，混合過(guò)程100可以通過(guò)再循環(huán)管線496運(yùn)轉(zhuǎn)所制備的漿料，并且可以通過(guò)閥494的轉(zhuǎn)動(dòng)立即向泡沫塑料制造工藝提供基本上無(wú)氣泡的漿料。同樣，可以用閥494在不中斷混合過(guò)程100的情況下切斷漿料的下游使用。這有效地使下游的泡沫塑料制造過(guò)程與混合過(guò)程100的任意啟動(dòng)或停頓瞬態(tài)斷開(kāi)。在綜合廠中，閥494可以例如通過(guò)下游的過(guò)程控制系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)地致動(dòng)。
任選的是，可以采用熱交換器480來(lái)加熱或冷卻所制備的漿料?？梢苑謩e采用儀表492和460來(lái)測(cè)量漿料的溫度和壓力。附加的儀表(未示出)可以測(cè)量粘度、固體濃度、夾帶空氣含量等。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2和3，混合器組件200包括一桶體201，軸202在其內(nèi)通過(guò)聯(lián)軸器204由電動(dòng)機(jī)203轉(zhuǎn)動(dòng)。螺旋輸送機(jī)205、塊料破碎機(jī)206和至少一個(gè)葉輪207安裝在軸202上，并且與之一起轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)加料口208以已知的受控速度將粉末加入到混合器中。柔性罩209以如下所述的方式將所述加料口密封在粉末給料器255的周邊上，即，可避免飛塵且同時(shí)保持混合器與粉末給料器機(jī)械隔離。如果粉末給料器為一種失重式給料器，則給料器與混合罐的機(jī)械隔離是重要的，從而重量測(cè)量不會(huì)出現(xiàn)偏差。粉末通過(guò)加料口208落入到螺旋輸送機(jī)205上。該螺旋輸送機(jī)使粉末迅速地穿過(guò)桶體201運(yùn)動(dòng)至出口210。支撐板211設(shè)置在桶體201的出口210處，并且通過(guò)支架(未示出)支撐著用于軸202的軸承212。
桶體的出口210位于罐250中的工作液面214處或之下。粉末離開(kāi)出口210并且通過(guò)塊料破碎機(jī)206迅速分散進(jìn)周?chē)囊后w中。塊料破碎機(jī)包括圍繞著中心輪轂固定的徑向布置的剛性銷。這些銷足夠長(zhǎng)，從而跨過(guò)出口210的整個(gè)開(kāi)口。塊料破碎機(jī)被設(shè)置得非?？拷隹?，從而大塊的粉末不能通過(guò)。
葉輪207設(shè)置在塊料破碎機(jī)下面，并且具有適當(dāng)?shù)某叽绾驮O(shè)計(jì)，以在粉末的平均滯留時(shí)間內(nèi)提供罐容積的多次周轉(zhuǎn)(turnover)。優(yōu)選的是，至少一個(gè)葉輪為一種徑向流動(dòng)高剪力設(shè)計(jì)。軸向流動(dòng)葉輪(例如，船用葉輪)提供了更高的流量和更多的容器周轉(zhuǎn)。優(yōu)選的是，一個(gè)葉輪設(shè)置在塊料破碎機(jī)附近以便進(jìn)行良好的混合，第二葉輪設(shè)置在罐底附近以避免固體沉降。
漿料(例如多元醇)的液態(tài)組分優(yōu)選地在靠近工作液面214的位置處通過(guò)至少一個(gè)入口251加入到罐250中。該罐優(yōu)選地具有多個(gè)用來(lái)減少渦流的形成的折流板252。在罐底附近安裝有一篩板253。該篩板具有多個(gè)開(kāi)孔，它們?cè)试S混合漿料穿過(guò)，但是使更大的未分散粉末的料塊返回以進(jìn)一步混合。優(yōu)選的是，在篩板中的開(kāi)孔其尺寸大約為0.1至1cm?；旌蠞{料通過(guò)在底部中的開(kāi)口254離開(kāi)混合罐。
圖4和5顯示出用于從液體中除去夾帶氣泡的真空離心機(jī)300和用于在不重新夾入氣泡的情況下聚積基本上無(wú)氣泡的液體的緩沖罐400的示意圖。在真空離心機(jī)和緩沖罐方面，“液體”包括在液體中的固體顆粒的可泵送混合物，例如在液體中的粉末的漿料或在多元醇中的精細(xì)研磨的聚氨酯粉末的漿料。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，將待脫氣的液體輸送給離心機(jī)的入口320并且使該液體穿過(guò)管道321行進(jìn)到離心機(jī)轉(zhuǎn)筒310。離心機(jī)轉(zhuǎn)筒310如此安裝在軸346上，即，該離心機(jī)轉(zhuǎn)筒和軸由合適的裝置例如電動(dòng)機(jī)345轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)使離心機(jī)轉(zhuǎn)筒310轉(zhuǎn)動(dòng)從而使切向速度較高(例如為10-100m/s)時(shí)，液體沿著離心機(jī)轉(zhuǎn)筒的內(nèi)側(cè)表面薄薄地?cái)備侀_(kāi)，迫使氣泡在離心力的作用下壓在表面上并且將它們破碎。液體匯集在盡可能遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線的位置處。收集管333收集該液體并且通過(guò)管道334將它引導(dǎo)至出口335。離心機(jī)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)給液體賦予了足夠的能量，以將它通過(guò)管道334泵出。折流板329固定在管道321上并用來(lái)防止液體從離心機(jī)轉(zhuǎn)筒飛濺出。
旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)轉(zhuǎn)筒310設(shè)置在一真空腔室325內(nèi)，該真空腔室具有安裝有用來(lái)使該真空腔室真空密封的密封墊的前板326和后板327。板327包含有一支撐和密封組件340，軸346通過(guò)該組件轉(zhuǎn)動(dòng)。板326任選地具有密封的觀察孔328，其允許觀察該旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)轉(zhuǎn)筒。例如通過(guò)接頭330向該腔室施加真空。在腔室內(nèi)的低絕對(duì)壓力(例如為1至300毫巴)防止液體在被收集(333)并且朝著出口335引導(dǎo)時(shí)重新夾入氣泡。從出口335可得到基本上無(wú)氣泡的液體?？梢栽O(shè)置一排放口332，以便于清理和關(guān)閉。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5，將液體輸送給入口401。入口401設(shè)置在罐頂附近，而出口405位于罐底。入口和出口的這種布置用于該罐的理想的先進(jìn)先出操作，但是由于液體的噴射或飛濺，所以有夾入氣泡的可能。堰402防止液體噴射進(jìn)罐中，而是使液體轉(zhuǎn)移，從而它沿著罐407的壁向下流。柔性堰延伸部分403甚至使液體以較低的流速沿著罐壁向下流動(dòng)。液體在延伸部分403和罐407的壁之間行進(jìn)，并且將延伸部分403吸在壁上。這避免了出現(xiàn)液體通過(guò)在入口401和自由表面406之間的空間滴落、“淋降”或以其它方式落下。延伸部分403可以由例如柔性塑料片制成。
圖5描述了在從初始排空的條件下開(kāi)始的啟動(dòng)期間部分充滿的罐407。在初始填充期間，液體具有從入口401行進(jìn)到自由表面406的最遠(yuǎn)距離，并且可能夾雜進(jìn)氣泡。通過(guò)堰402和延伸部分403迫使液體沿著罐的側(cè)面向下流而大大降低了夾帶氣泡的可能性。
緩沖罐400可以具有多個(gè)帶有其相關(guān)的堰402和延伸部分403的入口401。例如，入口401可以用來(lái)接收來(lái)自真空離心機(jī)300的出口335的液體，而入口404可以用來(lái)接收通過(guò)下游過(guò)程從出口405再循環(huán)的液體。
在圖6中顯示出所披露的回饋控制系統(tǒng)，它通過(guò)控制漿料濃度和流速來(lái)進(jìn)行所披露的混合工藝的連續(xù)操作。
例如通過(guò)流量計(jì)490、優(yōu)選地通過(guò)在線科里奧利效應(yīng)質(zhì)量流量計(jì)來(lái)測(cè)量最終的基本上無(wú)氣泡的漿料的流速。在線科里奧利效應(yīng)質(zhì)量流量計(jì)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是公知的，在這里將不作說(shuō)明以避免難以理解本發(fā)明。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員還公知的是，可以使用許多其它儀器來(lái)測(cè)量流速，而在線科里奧利效應(yīng)質(zhì)量流量計(jì)只是一個(gè)說(shuō)明性示例。該流速測(cè)量值509可由流速控制系統(tǒng)530來(lái)控制泵470的速度。
圖7中示出了流速控制系統(tǒng)530的一個(gè)實(shí)施例。采用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示和參照在前面附圖中所示和所述的相同元件。根據(jù)需要使用新的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指明在前面沒(méi)有指明的元件。流速控制器700接收來(lái)自泵470的輸出端的測(cè)量數(shù)據(jù)509(例如由流量計(jì)490測(cè)量)和流速數(shù)據(jù)設(shè)定值702作為輸入，并且向用于泵470的變速驅(qū)動(dòng)裝置471提供漿料輸出信號(hào)511(如圖7中所示，具有兩個(gè)參考標(biāo)號(hào)的一個(gè)符號(hào))。
因此，該流速控制系統(tǒng)530使?jié){料的流速保持在流速數(shù)據(jù)設(shè)定值702的范圍內(nèi)。如在本說(shuō)明書(shū)中所使用的，數(shù)據(jù)設(shè)定值限定從外部數(shù)據(jù)源(例如操作者或單獨(dú)的處理控制系統(tǒng))為該過(guò)程規(guī)定的數(shù)據(jù)。例如，流速數(shù)據(jù)設(shè)定值702可以是在多元醇中的聚氨酯粉末的漿料向柔性聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)線的理想流速，在該處操作者或藥劑師選擇理想的流速以提供用于理想的泡沫性能的正確配方，流速設(shè)定值可以由泡沫塑料廠的操作者來(lái)規(guī)定，或者它可以由泡沫塑料廠的處理控制系統(tǒng)的信號(hào)提供。泵470與緩沖罐400流體連通。
回到圖6，例如由液面?zhèn)鞲衅?58、優(yōu)選地由連續(xù)超聲波液面?zhèn)鞲衅鳒y(cè)量在緩沖罐400中的漿料量。該液面測(cè)量值519用于借助液面控制系統(tǒng)520控制傳送泵270的速度。
圖8中示出了流體液面控制系統(tǒng)520的一個(gè)實(shí)施例。使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示和參照在前面附圖中所示并且所述的相同元件。根據(jù)需要使用新的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指明在前面沒(méi)有指明的元件。如圖6和8所示，流體液面控制器800將來(lái)自流體液面?zhèn)鞲衅?58的液面測(cè)量數(shù)據(jù)519和流體液面數(shù)據(jù)設(shè)定值802作為輸入，并且向用于泵270的變速驅(qū)動(dòng)裝置271提供漿料輸出信號(hào)521(在圖8中所示的具有兩個(gè)參考標(biāo)號(hào)的一個(gè)符號(hào))。在緩沖罐400中的材料量受到由泵270經(jīng)由輸入管線401加入的漿料、由泵470除去的漿料以及可能從下游處理通過(guò)輸入管線496再循環(huán)的漿料的影響。液面?zhèn)鞲衅?58被用來(lái)通過(guò)緩沖罐400的輸出端405確定在緩沖罐400中的材料的實(shí)際料位值(例如液面?zhèn)鞲衅?，并且將液面測(cè)量數(shù)據(jù)519發(fā)送給流體液面控制器800。由此，液面控制系統(tǒng)520將在緩沖罐400中的漿料量保持在液面數(shù)據(jù)設(shè)定值802的范圍內(nèi)。泵270與混合罐250流體連通。
現(xiàn)在回到圖6，例如通過(guò)液面?zhèn)鞲衅?58、優(yōu)選地通過(guò)連續(xù)電容式液面?zhèn)鞲衅鱽?lái)測(cè)量在混合罐250中的漿料量。該測(cè)量數(shù)據(jù)549通過(guò)粉末和流體速度控制系統(tǒng)510(也參見(jiàn)圖9a、9b和9c)來(lái)控制向混合罐中加入粉末的速度以及控制向該混合罐中加入液體的速度，該控制系統(tǒng)獲取測(cè)量數(shù)據(jù)549并且向用于將粉末加入混合器中的裝置例如粉末給料器120提供輸出信號(hào)531(將粉末加入到混合器中的參考速度)，并且向用于將液體加入到混合罐中的裝置例如液體泵170提供輸出信號(hào)561(將液體加入到混合器中的參考速度)。
由此，粉末和流體速度控制系統(tǒng)510可以使混合罐250中的漿料量保持在混合罐液面設(shè)定值902的范圍內(nèi)，如圖6和9a-9c所示。粉末和流體速度控制系統(tǒng)510還起到計(jì)算向混合器中加入粉末的速度和加入液體的速度的作用，從而將這兩個(gè)速度的比例，即粉末的濃度控制在預(yù)定的給定濃度904處?？梢越o粉末和流體速度控制系統(tǒng)510提供參考和實(shí)際流速信號(hào)中的任一個(gè)或兩個(gè)。
圖9a顯示出粉末和流體速度控制系統(tǒng)510的一個(gè)實(shí)施例。使用相同的參考標(biāo)號(hào)來(lái)表示和參照在前面附圖中所示并且所述的相同元件。根據(jù)需要使用新的參考標(biāo)號(hào)來(lái)指明在前面沒(méi)有指明的元件。在該實(shí)施例中，粉末的實(shí)際速度和加入液體的參考速度的比例受到控制。如圖6和9a中所示，使用傳感器258(例如液面?zhèn)鞲衅?來(lái)檢測(cè)測(cè)在混合罐250中的材料量并且將液面信號(hào)549發(fā)送給粉末和流體速度控制器900。
回來(lái)參照?qǐng)D9a，粉末和流體速度控制器900將由信號(hào)549表示的在混合罐中的材料量與粉末和流體速度設(shè)定值數(shù)據(jù)902進(jìn)行比較，并且提供表示向混合罐中加入漿料的參考速度的輸出數(shù)據(jù)信號(hào)920或Qr。第一計(jì)算元件906采用Qr和預(yù)定的給定濃度數(shù)據(jù)904或P對(duì)向混合罐中加入粉末的參考速度進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算并且提供輸出信號(hào)908或Sr。濃度P的單位可以按照本領(lǐng)域所知的許多方式例如通過(guò)質(zhì)量或容積以分?jǐn)?shù)、百分比或比例來(lái)規(guī)定，或者通過(guò)一些其它濃度測(cè)量值，例如材料性能諸如比重、不透明度、吸收能力等來(lái)規(guī)定。
在聚氨酯泡沫塑料工業(yè)中，一種粉末材料在多元醇液體中的濃度的有用度量為“每一百份多元醇中的份數(shù)”(pphp)。濃度為15pphp的聚氨酯粉末在多元醇中的漿料為在100份質(zhì)量的多元醇中具有15份質(zhì)量的聚氨酯，或者聚氨酯粉末的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為0.13。例如，如果以單位pphp規(guī)定濃度P，則由計(jì)算元件906對(duì)Sr進(jìn)行計(jì)算的公式為Sr＝QrP/(P+100)仍然參照?qǐng)D9a，表示向混合罐中加入粉末的參考速度Sr的輸出信號(hào)908由提供向混合罐250或混合器200加入粉末的手段的裝置例如粉末給料器120的粉末控制器930接收。
例如通過(guò)標(biāo)度125(更具體地說(shuō)是標(biāo)度測(cè)量值的時(shí)間導(dǎo)數(shù))測(cè)量向混合器中加入粉末的實(shí)際速度。在該實(shí)施例中，采用失重式給料器作為該標(biāo)度。測(cè)量到的加入粉末的實(shí)際速度529或S由控制器930用來(lái)控制向混合器中加入粉末的速度，該控制器將測(cè)試值529和向混合罐中加入粉末的參考速度908作為輸入并且向用于粉末給料器120的變速驅(qū)動(dòng)裝置121提供輸出信號(hào)531。由此，粉末控制器930將向混合器200或混合罐250中加入粉末的速度保持在向混合罐中加入粉末的參考速度908的范圍內(nèi)?？蓮纳虡I(yè)途徑獲得的失重式給料器通常包括在整體包裝中的給料器120、驅(qū)動(dòng)裝置121、標(biāo)度125、速度測(cè)量裝置529、粉末控制器930和控制信號(hào)531。
測(cè)量到的向混合器中加入粉末的實(shí)際速度也由第二計(jì)算元件910來(lái)通過(guò)代數(shù)的方式確定向混合罐中加入液體的參考速度561或Lr，以便使液體和粉末的加入與漿料濃度設(shè)定值904或P同步。例如，如果規(guī)定濃度P以pphp為單位，則在該實(shí)施例中由第二計(jì)算元件910進(jìn)行的Lr的計(jì)算公式為L(zhǎng)r＝100S/P，該公式采用了加入粉末的實(shí)際速度和設(shè)定值濃度。
由Lr表示的信號(hào)即向混合罐250中加入液體的參考速度信號(hào)561由提供了將液體加入到混合罐250或混合器200中的手段的裝置例如泵170的變速驅(qū)動(dòng)裝置171接收。因?yàn)榉勰┖鸵后w總是以與設(shè)定值濃度數(shù)據(jù)904對(duì)應(yīng)的理想比例被一起加入到混合罐中，所以該控制方法能夠很好地控制漿料濃度。因?yàn)樵谝毫?95處(見(jiàn)圖1)來(lái)自過(guò)程100的漿料的流速由控制系統(tǒng)530(參見(jiàn)圖6)單獨(dú)地控制，所以即使在向混合罐250中加入粉末的實(shí)際速度529正在變化的情況下也能夠很好地控制漿料輸出的流速。在混合罐250中的材料量受實(shí)際液體加入量563、實(shí)際粉末加入量529以及從混合罐通向下游處理的實(shí)際漿料流速265的影響。由傳感器258(例如液面?zhèn)鞲衅?確定在混合罐250中的材料量并且向粉末和流體速度控制器900傳遞信號(hào)549。
在圖9b中顯示出粉末和流體速度控制系統(tǒng)510的一個(gè)可選實(shí)施例。在該實(shí)施例中，除了給計(jì)算元件910提供輸出信號(hào)920(表示向混合罐中加入漿料的參考速度，或Qr)而不是信號(hào)529(表示向混合罐中加入粉末的實(shí)際速度，或S)，粉末和流體速度控制系統(tǒng)510與圖9a中所示和所述的基本上相同。這樣，使用粉末和流體速度控制器900來(lái)用第一和第二計(jì)算元件906和910設(shè)定將粉末(908)和液體(561)加入到混合罐中的參考速度。在該實(shí)施例中，第二計(jì)算元件910進(jìn)行不同的運(yùn)算。也就是，它從P和Qr中計(jì)算出Lr。例如，如果規(guī)定濃度P以pphp為單位，則在該實(shí)施例中由計(jì)算元件910計(jì)算Lr的公式為L(zhǎng)r＝100Qr/(P+100)，該公式使用加入漿料的參考速度和設(shè)定值濃度。
在圖9c中詳細(xì)地顯示出粉末和流體速度控制系統(tǒng)510的再一個(gè)實(shí)施例。除了用單個(gè)計(jì)算元件940代替第一和第二計(jì)算元件906和910外，該實(shí)施例與圖9b中所示和上面所描述的基本上相同，該計(jì)算元件940由向混合器920加入漿料的參考速度(Qr)和設(shè)定值濃度904(P)計(jì)算出將液體(561，或Lr)和粉末(908，或Sr)加入到混合器中的參考速度。例如，如果規(guī)定濃度P以pphp為單位，由單個(gè)計(jì)算元件940進(jìn)行計(jì)算的公式為L(zhǎng)r＝100Qr/(P+100)，以及Sr＝QrP/(P+100)，這些公式使用了加入漿料的參考速度和設(shè)定值濃度。
粉末和流體速度控制器900、粉末控制器930、液面控制器800和流速控制器700可以為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的任意類型，包括但不限于比例、開(kāi)-關(guān)、比例-積分-微分(PID)控制器。在該系統(tǒng)中所使用的控制器還可以為例如模擬、數(shù)字、基于軟件、可編程邏輯控制器(PLC)、氣動(dòng)、電子、光學(xué)、液壓等控制器。類似地，測(cè)量數(shù)據(jù)(509、519、529和549)、控制信號(hào)(511、521、531、541、551、908、920和561)和設(shè)定值數(shù)據(jù)(702、802、902和904)可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的任意裝置獲得，包括但不限于模擬、數(shù)字、氣動(dòng)、電子、光學(xué)和液壓裝置。
以足以覆蓋混合器200的出口210的已知量液體最初部分地填充混合罐250來(lái)啟動(dòng)該處理。然后，將已知量的粉末加入到液體中以便生產(chǎn)具有設(shè)定值濃度的初始批料。一旦已經(jīng)生產(chǎn)出該初始批料，則可以通過(guò)以下步驟連續(xù)地運(yùn)行該處理，這些步驟為將粉末和液體加入到混合器或混合罐中，將漿料材料從混合罐抽出并穿過(guò)脫氣器到達(dá)緩沖罐，將漿料從緩沖罐抽向下游處理過(guò)程(例如，中間存儲(chǔ)或聚氨酯制造)，并且將在混合罐中的材料量控制在設(shè)定值902的范圍內(nèi)，將在緩沖罐中的材料量控制在設(shè)定值802的范圍內(nèi)，將漿料濃度控制在設(shè)定值904的范圍內(nèi)，并且將漿料的流速控制在設(shè)定值702的范圍內(nèi)。
示例1以足以覆蓋混合器200的出口210的已知量液體初始部分地填充混合罐250來(lái)啟動(dòng)該處理。然后，將已知量的粉末加入到液體中以便制備具有設(shè)定值濃度的初始批料。一旦已經(jīng)制備出該初始批料，則可以如上所述地連續(xù)運(yùn)行該處理。
首先將質(zhì)量為83.5kg的由Dow Chemica1 Co.生產(chǎn)的VORANOL3010A聚醚型多元醇填充進(jìn)30加侖的混合罐中。向該罐加入16.7kg其最大粒徑為250微米的精細(xì)研磨的聚氨酯泡沫塑料粉末。使用如圖2所示的混合器將該初始批料徹底混合。所獲得的漿料具有濃度大約為10％(體積)的夾帶空氣。
采用如圖1所示的處理和圖6中的控制方法，使?jié){料從混合罐中泵出并通過(guò)真空離心機(jī)和緩沖罐，進(jìn)入存儲(chǔ)容器中。設(shè)定值濃度為20pphp(即，每100份液體中有20份粉末，或質(zhì)量百分比為16.7％)，并且漿料的流速設(shè)定值為20kg/min。該漿料的樣品在漿料離開(kāi)該過(guò)程進(jìn)入存儲(chǔ)容器時(shí)獲取。通過(guò)從漿料中將粉末過(guò)濾掉而使粉末從已知重量的漿料分離出、用二氯甲烷溶劑洗掉多元醇、干燥并且稱出該粉末的重量來(lái)測(cè)出這些樣品的漿料濃度。還通過(guò)用1000mL刻度的量筒裝滿漿料并且在恒定溫度下經(jīng)過(guò)24小時(shí)之后觀察體積變化來(lái)測(cè)試這些樣品的夾帶氣泡的體積。任何的體積變化表示在漿料產(chǎn)品中存在夾帶的氣泡。例如，1mL的體積變化將對(duì)應(yīng)于0.1％(體積)的夾帶氣泡濃度。
如表1所示，結(jié)果顯示出在漿料產(chǎn)品中無(wú)任何夾帶氣泡，并且粉末濃度精確地接近20pphp的設(shè)定值濃度。
表1

在圖10中示出了采用本方法連續(xù)混合漿料并且去除夾帶氣泡的流程圖1000。粉末供料1002(例如精細(xì)研磨的聚氨酯粉末)和液體供料1004(例如多元醇)分別傳輸粉末和液體，并且將兩者連續(xù)地輸送到混合步驟1006(例如使用所披露的混合器200)，在混合步驟中使粉末和液體密切地接觸并且生產(chǎn)出漿料。將可能包含有夾帶氣泡的漿料從混合步驟輸送給脫氣步驟1008，在脫氣步驟中連續(xù)地去除夾帶氣泡。例如，脫氣步驟可以使用真空離心機(jī)，并且還可以使用所披露的下述緩沖罐。將基本上無(wú)氣泡的漿料從上述脫氣步驟輸送給下游使用1010。例如，下游使用1010可以為聚氨酯泡沫塑料的生產(chǎn)。任選的是，一些或全部的漿料可以通過(guò)1012再循環(huán)回到脫氣步驟或者通過(guò)1014回到混合步驟。
應(yīng)該理解的是，在這里所披露的所述處理和設(shè)備的實(shí)施例的各種替代方案可以被應(yīng)用在實(shí)施所披露的處理過(guò)程中和使用所披露的設(shè)備。旨在用下面的權(quán)利要求來(lái)限定所披露的處理和設(shè)備的范圍，并且由此覆蓋在這些權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)的處理和結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于連續(xù)混合漿料并且去除夾帶的氣泡的控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括粉末和流體速度控制器，其中所述粉末和流體速度控制器通過(guò)一粉末給料器和一液體泵與混合器連接；液面控制器，其與所述混合器和緩沖罐連接；以及與所述緩沖罐連接的流速控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一設(shè)定值連接的第一輸入端；與液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與第一雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二設(shè)定值，它與所述第一雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述第一雙輸入計(jì)算元件具有與所述粉末給料器連接的輸出端；以及第二計(jì)算元件，它具有與所述第二設(shè)定值連接的第一輸入端；以及與所述粉末給料器連接的第二輸入端，以接收加入粉末的實(shí)際速度信號(hào)，所述第二計(jì)算元件具有通過(guò)所述液體泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
3.如權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述第二計(jì)算元件的所述輸出端通過(guò)液體加入部件給所述液體泵提供液體速度信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一設(shè)定值連接的第一輸入端；與液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與第一雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二設(shè)定值，它與所述第一雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述第一雙輸入計(jì)算元件具有與所述粉末給料器連接的輸出端；以及第二計(jì)算元件，它具有與所述第二設(shè)定值連接的第一輸入端；以及通過(guò)所述雙輸入粉末和流體速度控制器與所述第一設(shè)定值連接的第二輸入端，所述第二計(jì)算元件具有通過(guò)所述液體泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
5.如權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述第二計(jì)算元件的所述輸出端通過(guò)液體加入部件給所述液體泵提供液體速度信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一粉末和流體設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一設(shè)定值連接的第一輸入端；與粉末和流體液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二粉末和流體設(shè)定值，它與所述雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述雙輸入計(jì)算元件具有多個(gè)輸出端，其中所述多個(gè)輸出端的第一個(gè)與所述粉末給料器的輸入端連接；以及所述多個(gè)輸出端的第二個(gè)通過(guò)所述液體泵與所述粉末和流體液面?zhèn)鞲衅鬟B接。
7.如權(quán)利要求6所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述計(jì)算單元的所述第二輸出端通過(guò)液體加入部件向所述液體泵的驅(qū)動(dòng)器提供流體速度信號(hào)。
8.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述粉末和流體速度控制器從所述粉末和流體液面?zhèn)鞲衅魍ㄟ^(guò)所述第二輸入端接收表示在所述混合器中的液體和粉末材料量的信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述流體液面控制器還包括流體液面設(shè)定值；流體液面泵，它具有帶流體液面?zhèn)鞲衅鞯谋抿?qū)動(dòng)器；以及雙輸入流體液面控制器，它具有與所述流體液面設(shè)定值連接的第一輸入端和與液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端以及通過(guò)具有帶流體液面?zhèn)鞲衅鞯谋抿?qū)動(dòng)器的所述泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
10.如權(quán)利要求9所述的流體液面控制器，還包括連接在具有帶傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器的所述泵和所述液面?zhèn)鞲衅髦g的緩沖罐。
11.如權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征為，所述流速控制器還包括流速設(shè)定值；流速泵，它具有帶流速傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器；以及雙輸入流速控制器，它具有與所述流速設(shè)定值連接的第一輸入端和與流速傳感器連接的第二輸入端以及通過(guò)具有帶流速傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器的所述流速泵與所述流速傳感器連接的輸出端。
12.一種控制連續(xù)混合的去除了夾帶氣泡的漿料的方法，包括提供一種粉末和流體速度控制器，其中所述粉末和流體速度控制器通過(guò)粉末給料器和液體泵與混合器連接；使流體液面控制器與所述混合器和緩沖罐連接；以及使流速控制器與所述緩沖罐連接。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一設(shè)定值連接的第一輸入端；與液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與第一雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二設(shè)定值，它與所述第一雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述第一雙輸入計(jì)算元件具有與所述粉末給料器連接的輸出端；以及第二計(jì)算元件，它具有與所述第二設(shè)定值連接的第一輸入端；以及與所述粉末給料器連接的第二輸入端，以接收加入粉末的實(shí)際速度信號(hào)，所述第二計(jì)算元件具有通過(guò)所述液體泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述第二計(jì)算元件的所述輸出端通過(guò)液體加入部件給所述液體泵提供液體速度信號(hào)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一粉末和流體設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一粉末和流體設(shè)定值連接的第一輸入端；與粉末和流體液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與第一雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二粉末和流體設(shè)定值，它與所述第一雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述第一雙輸入計(jì)算元件具有與所述粉末給料器連接的輸出端；以及第二計(jì)算元件，它具有與所述第二設(shè)定值連接的第一輸入端；以及與所述雙輸入粉末和流體速度控制器的所述第一設(shè)定值連接的第二輸入端，所述第二計(jì)算元件具有通過(guò)所述液體泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述第二計(jì)算元件的所述輸出端通過(guò)液體加入部件給所述液體泵提供液體速度信號(hào)。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器還包括第一粉末和流體設(shè)定值；雙輸入粉末和流體速度控制器，它具有與所述第一設(shè)定值連接的第一輸入端；與粉末和流體液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端；以及與雙輸入計(jì)算元件的第一輸入端連接的輸出端；第二粉末和流體設(shè)定值，它與所述雙輸入計(jì)算元件的第二輸入端連接，所述雙輸入計(jì)算元件具有多個(gè)輸出端，其中所述多個(gè)輸出端的第一個(gè)與所述粉末給料器的輸入端連接；以及所述多個(gè)輸出端的第二個(gè)通過(guò)所述液體泵與所述粉末和流體液面?zhèn)鞲衅鬟B接。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器的所述計(jì)算單元的所述第二輸出端通過(guò)液體加入部件向所述液體泵的驅(qū)動(dòng)器提供流體速度信號(hào)。
19.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述粉末和流體速度控制器通過(guò)所述第二輸入端從所述粉末和流體液面?zhèn)鞲衅髦薪邮毡硎驹谒龌旌掀髦械囊后w和粉末材料量的信號(hào)。
20.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述流體液面控制器還包括流體液面設(shè)定值；流體液面泵，它具有帶流體液面?zhèn)鞲衅鞯谋抿?qū)動(dòng)器；以及雙輸入流體液面控制器，它具有與所述流體液面設(shè)定值連接的第一輸入端和與液面?zhèn)鞲衅鬟B接的第二輸入端以及通過(guò)具有帶流體液面?zhèn)鞲衅鞯谋抿?qū)動(dòng)器的所述泵與所述液面?zhèn)鞲衅鬟B接的輸出端。
21.如權(quán)利要求20所述的流體液面控制器，還包括連接在具有帶傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器的所述泵和所述液面?zhèn)鞲衅髦g的緩沖罐。
22.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征為，所述流速控制器還包括流速設(shè)定值；流速泵，它具有帶流速傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器；以及雙輸入流速控制器，它具有與所述流速設(shè)定值連接的第一輸入端和與流速傳感器連接的第二輸入端以及通過(guò)具有帶流速傳感器的泵驅(qū)動(dòng)器的所述流速泵與所述流速傳感器連接的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)混合漿料并同時(shí)除去夾帶氣泡的控制系統(tǒng)和方法。該控制系統(tǒng)包括一種通過(guò)粉末給料器(120)和液體泵(170)與混合器(200)連接的粉末和流體速度控制器。流體液面控制器(258)與混合器和緩沖罐(400)連接，并且流體速度控制器與緩沖罐連接。
文檔編號(hào)B01F3/12GK1658962SQ03813587
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月11日
發(fā)明者羅伯特·唐納德·維爾沃克, 約瑟夫·理查德·科克化, 布賴恩·路易斯·馬特爾 申請(qǐng)人:摩必斯技術(shù)公司