陶坛储罐自动输酒系统及进酒、出酒控制方法与流程

本发明主要涉及酒水储存酿造工艺设备，尤其涉及一种陶坛储罐自动输酒系统及进酒、出酒控制方法。

背景技术：

1、利用陶坛储酒是白酒行业常用的一种储酒方式，将新酿基酒存储在陶坛中可以加快酒体自然老熟，使得酒体更加醇厚，在达到固定储存期限后需将陶坛内的白酒转出。陶坛通常存放在天然洞库或人工洞库中，天然洞库呈单巷道式摆放，人工洞库则按分区平铺式摆放，陶坛在洞库空间内存放存在陶坛数量多、坛罐之间紧密衔接的特点。

2、目前基酒在陶坛的进出酒工序主要通过人工操作实现，需人工将陶坛密封盖打开后，持握金属软管插入至陶制罐体内部的方式完成单个陶坛的介质输送，完成该陶坛的进酒或出酒工序后，需再通过相同的操作方式进行下一个陶坛的进出酒操作，费时费力。同时，在输酒过程中，单位时间内的输酒量无法与陶坛中存储的酒量进行适配，尤其是在输酒后半部分可能会出现溢罐的风险。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题

2、提供一种用于陶坛储罐的输酒系统和方法，解决目前使用陶坛储酒需要采用人工逐个使用手握金属软管插入至陶制罐体内部进行输酒，耗时耗力，工作量大；以及在输酒过程中单位时间的输酒量恒定，无法与陶罐中的酒量适配，可能出现溢罐的问题。

3、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案

4、陶坛储罐自动输酒系统，包括控制平台、多个陶坛单元组、气压平衡装置、输酒管网系统；

5、所述陶坛单元组中包括多个陶坛，陶坛包括陶坛本体和陶坛盖，陶坛本体顶部设置有开口，陶坛盖设置于陶坛本体顶部开口处，陶坛中设置有液位检测仪，陶坛本体底部设置有出液口；

6、所述气压平衡装置包括呼吸管道主管道、多个呼吸管道分支管道、第一气动球阀，呼吸管道分支管道一端接入呼吸管道主管道，另一端插入陶坛内部，所述第一气动球阀设置于呼吸管道主管道一端端口处，呼吸管道主管道另一端封闭；

7、所述输酒管网系统包括输酒主管道，多个输酒分支管道、第一进酒管道、第二进酒管道、出酒管道、阀阵；阀阵包括上层管道、下层管道和多个单座阀，上层管道和下层管道在竖直方向上交叉设置，单座阀设置于上层管道和下层管道交叉位置处，第一进酒管道和第二进酒管道与阀阵上层管道连接，输酒主管道与阀阵下层的管道连接，且第一进酒管道上设置有第三气动球阀，第二进酒管道上设置有第四气动球阀，出酒管道与阀阵上层管道连接，通过阀阵实现出酒管道和输酒主管道的导通，控制平台通过对阀阵中的不同的单座阀进行控制，切换与出酒管道连接的输酒主管道，从而对与出酒管道连接的陶坛单元组进行切换，出酒管道自阀阵所在一端依次设置有第二气动球阀、液位开关和变频输送泵；所述多个输酒分支管道一端接入输酒主管道，另一端与陶坛本体底部的出液口连接；

8、所述控制平台与所述第一气动球阀、第二气动球阀、第三气动球阀、第四气动球阀、液位检测仪、液位开关、变频输送泵和阀阵电性连接。

9、进一步的，所述出酒管道上还设置有过滤器、止回阀和质量流量计，过滤器设置于阀阵和液位开关之间，止回阀和质量流量计依次设置于变频输送泵后端。

10、进一步的，所述输酒分支管道为软性材质，陶坛底部出液口和输酒分支管道上设置有卡盘接头，陶坛底部出液口通过与其一体成型的卡盘接头与输酒分支管道上的卡盘接头连接。

11、所述陶坛盖采用不锈钢金属材质，陶坛盖与陶坛口接触部分外周设置有密封圈，陶坛盖顶部设置有透明，且能够进行开闭的操作孔。

12、基于上述陶坛储罐自动输酒系统，本发明还提供一种陶坛储罐进酒控制方法，包括：

13、步骤1、开启与待进酒的陶坛单元组对应的气压平衡装置中的第一气动球阀，达到设定时间后依次开启第三气动球阀、第二气动球阀，第四气动球阀和阀阵上与该陶坛单元组对应的单座阀；

14、步骤2、测量陶坛单元组内所有陶坛中液体的液位，记为h1、...、hn，若h1、...、hn均小于设定的最低位hmin，启动变频输送泵；

15、步骤3、对变频输送泵的频率进行调节ηmax为变频输送泵的最大运行频率，hmax为设定的陶坛高限报警液位，hm为陶坛单元组内当前最高液位；

16、步骤4、当检测到陶坛单元组内当前最高液位hm达到设定的陶坛高限报警液位hmax时，控制平台控制变频输送泵和第二气动球阀关闭；

17、步骤5、变频输送泵和第二气动球阀关闭时长达到t1后，检测是否陶坛单元组内所有陶坛的液位都达到所述陶坛高限报警液位hmax，若否，开启第二气动球阀，并按照变频输送泵关停时的频率重新启动变频输送泵，当陶坛单元组内所有的陶坛的液位都达到所述陶坛高限报警液位hmax时，按顺序依次关闭变频输送泵、阀阵上与当前进酒陶坛单元组对应的单座阀、第四气动球阀、第二气动球阀、第三气动球阀和第一气动球阀。

18、进一步的，步骤4中，当陶坛单元组当前最高液位hm设定的陶坛高限报警液位hmax时，设置报警装置进行报警提醒。

19、进一步的，步骤5中所述t1为：陶坛单元组中各陶坛达到相同液位所需的时间。

20、基于上述陶坛储罐自动输酒系统，本发明还提供一种陶坛储罐出酒控制方法，包括：

21、步骤1、开启与待出酒的陶坛单元组对应的气压平衡装置中的第一气动球阀，达到设定时间后开启第二气动球阀和阀阵上与该待出液陶坛单元组对应的单座阀；

22、步骤2、测量陶坛单元组所有陶坛内的液位，记为l1、...、ln，若l1...ln均大于设定的最低液位值lmin，启动变频输送泵；

23、步骤3、对变频输送泵频率进行调节ηmax为变频输送泵最大频率，lm陶坛单元组当前最低液位，lmax为设定的陶坛高限报警液位；

24、步骤4、当检测到陶坛单元组当前最低液位lm达到设定的陶坛低限报警液位l min时，控制平台控制变频输送泵和第二气动球阀关闭；

25、步骤5：变频输送泵和第二气动球阀关闭时长达到t2后，检测是否陶坛单元组内所有陶坛的液位都达到设定的陶坛低限报警液位lmin，若否，开启第二气动球阀，按照变频输送泵关停时的频率重新启动变频输送泵，当陶坛单元组内所有的陶坛的液位都达到所述设定的陶坛低限报警液位l min后，按顺序依次关闭变频输送泵、阀阵上对应的单座阀、第二气动球阀、第五启动球阀和第一气动球阀。

26、进一步的，步骤4中，当陶坛单元组中的当前最低液位lm达到设定的设定的陶坛低限报警液位lmin时，设置报警装置进行报警提醒。

27、进一步的，步骤5中所述t2为：陶坛单元组中各陶坛达到相同液位所需的时间。

28、本发明的有益效果

29、通过所述陶坛储罐自动输酒系统实现了陶坛酒库的全自动进出酒功能，操作人员在自动控制及在线监测平台上即可完成进出酒操作，降低了进出酒过程中工人的劳动强度大和操作安全隐患、提高了进出酒控制的工作效率低。

30、输酒管网系统中输酒主管道和输酒分支管道将一定数量的陶坛进行串接为陶坛单元组，使得单元组内的所有陶坛可以实现同时进出酒，提升了进出酒效率，避免了需要换坛操作带来的不便捷性；在陶坛底部设置出液口，使得陶坛具备与外部管网的适配性并实现了底部出酒的可能性，出液口与软性的输酒分支管道连接，能避免陶坛因外部管路输送过程的振动带来的破损风险；坛盖采用不锈钢金属材质配套有密封圈，在保证坛盖的卫生性能和密封性能的同时，具备了足够的硬度和强度，使其可以安装和承载相应的仪表、管道、操作孔等零部件；陶坛中安装有液位检测仪，可以对陶坛内部液位实时监测，结合控制平台，既可以满足操作人员对于陶坛洞库中所有陶坛储量情况的在线监测，同时，也可以通过控制系统设定高低位报警，参与进出酒环节的联锁控制，能够有效避免出现溢流或变频输送泵空转的情况；坛盖配置有可开闭的透明操作孔，可在不需要打开坛盖的情况下，通过操作人孔完成日常巡检和查看，以及针对不适合用变频输送泵输送的用酒量较少的某些特殊工况用途，还有在无线液位传感器故障或不准确的情况下，可进行现场确认和比对。输酒管网系统中采用防混阀阵技术，通过阀阵替代人工管板实现了酒源输送路径的切换和防混功能，针对不同类型和等级的多组陶坛进出酒工况下，控制系统可根据来料类型的不同实现自动切换和输送，同时，进出酒工序可通过阀阵的自动切换，使用同一套管输酒管道及相应的设备及仪表，节省了管道长度和数量、设备仪表数量，达到节约经济成本的目的；系统在进出酒的过程中，通过变频输变频输送泵和质量流量计实现变频输送泵的变频控制，结合陶坛上的无线液位传感器，通过液位实时测量值与变频器形成负反馈；控制平台通过陶坛储罐内液位的变化情况调节变频泵的运行频率，进而调整变频输送泵出口流量，保障高效输送的同时又可以避免因输送过快而导致储罐溢流或泵空转的情况，具备了足够的高效性和安全性；变频输送泵前配置有液位开关、过滤器，液位开关可检测酒管道内是否有流体，与控制系统形成联锁，检测空管后停泵，能够有效避免变频输送泵空转的情况，过滤器能够起到过滤、拦截杂质的效果，保证酒源的洁净度；变频输送泵后配置有质量流量计、止回阀，质量流量计除了参与泵的变频控制以外，还能够对进出酒进行有效计量，统计进出酒的总量，方便生产管理和库存结算，止回阀则可以避免停泵后流体倒流产生的水锤对泵前端阀门或座阀造成损伤。

31、对每个陶坛单元组设置一个气压平衡装置，使陶坛在日常状态下能够有效保证其气密性，在进出酒状态下能保持陶坛内外部气压平衡，以避免进出酒过程的压差导致坛体破损。

32、附图说明

33、图1为本发明所述的用于陶坛储罐的输酒系统结构示意图；

34、图2为本发明所述的用于陶坛储罐的输酒系统进酒控制流程图；

35、图3为本发明所述的用于陶坛储罐的输酒系统出酒控制流程图；