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      一種智能控制噴霧除塵裝置及除塵方法與流程

      文檔序號(hào):11226335閱讀:1771來(lái)源:國(guó)知局

      本發(fā)明涉及散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等系統(tǒng)除塵技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種智能控制噴霧除塵裝置及除塵方法。



      背景技術(shù):

      在冶金、煤炭、建材、電力、化工、礦山和港口等行業(yè)中,散狀物料在裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送和破碎篩分等環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生的粉塵,帶來(lái)對(duì)環(huán)境的污染,目前有效的處理方式仍是對(duì)這些粉塵產(chǎn)生點(diǎn)設(shè)置除塵裝置。

      針對(duì)散料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等系統(tǒng)的除塵,目前已有較多的除塵裝置和控制方法。如cn105373065a公開了一種干霧除塵控制系統(tǒng)及其控制方法;cn105259877a公開了一種環(huán)保料場(chǎng)除塵控制系統(tǒng)。

      現(xiàn)有技術(shù)中,對(duì)散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等系統(tǒng)的揚(yáng)塵點(diǎn)除塵,仍主要采用單一的水噴淋除塵裝置、高壓微霧除塵裝置、或干霧抑塵裝置進(jìn)行除塵。水噴淋除塵裝置耗水量大,多數(shù)情況下需設(shè)置廢水處理系統(tǒng);高壓微霧除塵裝置,具有除塵能力強(qiáng),耗水量適中,抗風(fēng)能力強(qiáng),但因水壓高,噴嘴磨損嚴(yán)重,且噴嘴孔徑小,噴嘴易堵,應(yīng)用過(guò)程中需對(duì)噴嘴進(jìn)行反沖洗或更換,主要適用于散料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等環(huán)節(jié)開放空間的無(wú)組織排放的粉塵除塵;干霧抑塵裝置,具有抑塵能力強(qiáng),針對(duì)直徑10μm以下的可吸入粉塵顆粒抑塵率大于90%,耗水量很小,但抗風(fēng)能力較弱,當(dāng)環(huán)境風(fēng)速較大時(shí),干霧會(huì)被吹散或產(chǎn)生偏移,適用于散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)和輸送等環(huán)節(jié)半密閉或密閉空間的無(wú)組織排放的粉塵除塵。

      隨著國(guó)家對(duì)大氣環(huán)境污染力度的不斷加強(qiáng),研究開發(fā)新型除塵裝置及除塵方法,建立環(huán)境友好型散料輸送系統(tǒng)也成為了當(dāng)務(wù)之急。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于:提供一種可根據(jù)散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)和輸送等系統(tǒng)的粉塵濃度、環(huán)境風(fēng)速的變化,自動(dòng)切換高壓微霧除塵或干霧抑塵的除塵裝置及除塵方法。

      為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,一方面,本發(fā)明提供一種智能控制噴霧除塵裝置,包括plc控制器;與所述plc控制器連接的顯示器;至少一組與所述plc控制器連接的粉塵濃度傳感器和風(fēng)速傳感器;與所述plc控制器連接的高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu);所述高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)包括水箱,通過(guò)管道與所述水箱連接的高壓柱塞泵,至少一組通過(guò)管道與所述高壓柱塞泵連接的噴嘴及相關(guān)的閥組;所述干霧抑塵機(jī)構(gòu)包括螺桿式空氣壓縮機(jī),通過(guò)管道與所述螺桿式空氣壓縮機(jī)連接的儲(chǔ)氣罐,通過(guò)管道與所述水箱和儲(chǔ)氣罐連接的干霧抑塵主機(jī),至少一組通過(guò)管道與所述干霧抑塵主機(jī)連接的水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器,至少一組通過(guò)管道與所述水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器連接的干霧噴嘴。

      作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有設(shè)置于所述水箱內(nèi)與所述plc控制器連接的液位傳感器;設(shè)置于所述水箱進(jìn)水管上與所述plc控制器連接的控制閥。

      作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有設(shè)置于所述水箱進(jìn)水管上的過(guò)濾器。

      作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有與所述plc控制器連接的溫度傳感器;設(shè)置于所述高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu)內(nèi),與所述plc控制器連接的電伴熱裝置。

      為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,另一方面,本發(fā)明提供一種智能控制噴霧除塵方法,在開放、半密閉空間和密閉空間產(chǎn)生粉塵的粉塵點(diǎn)設(shè)有智能控制噴霧除塵裝置,所述智能控制噴霧除塵裝置包括plc控制器;與所述plc控制器連接的顯示器;至少一組與所述plc控制器連接的粉塵濃度傳感器和風(fēng)速傳感器;與所述plc控制器連接的高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu);所述高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)包括水箱,通過(guò)管道與所述水箱連接的高壓柱塞泵,至少一組通過(guò)管道與所述高壓柱塞泵連接的噴嘴及相關(guān)的閥組;所述干霧抑塵機(jī)構(gòu)包括螺桿式空氣壓縮機(jī),通過(guò)管道與所述螺桿式空氣壓縮機(jī)連接的儲(chǔ)氣罐,通過(guò)管道與所述水箱和儲(chǔ)氣罐連接的干霧抑塵主機(jī),至少一組通過(guò)管道與所述干霧抑塵主機(jī)連接的水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器,至少一組通過(guò)管道與所述水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器連接的干霧噴嘴,除塵方法包括以下步驟:

      粉塵濃度傳感器檢測(cè)粉塵濃度并傳遞給plc控制器;風(fēng)速傳感器檢測(cè)作業(yè)環(huán)境風(fēng)速并傳遞給plc控制器;當(dāng)檢測(cè)出某粉塵點(diǎn)的粉塵濃度達(dá)到智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值、且該粉塵點(diǎn)的作業(yè)環(huán)境風(fēng)速達(dá)到高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器發(fā)出高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令,啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴及相關(guān)的閥組;當(dāng)該粉塵點(diǎn)的粉塵濃度達(dá)到智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值、作業(yè)環(huán)境風(fēng)速低于高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器發(fā)出干霧抑塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令、啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)干霧抑塵機(jī)構(gòu)的水控干霧箱控制器、氣控干霧箱控制器和干霧噴嘴,同時(shí)發(fā)出停用歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴及相關(guān)的閥組運(yùn)行的指令;當(dāng)粉塵濃度低于智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器發(fā)出關(guān)閉歸屬于該粉塵點(diǎn)的高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴及相關(guān)的閥組、歸屬于該粉塵點(diǎn)的水控干霧箱控制器、氣控干霧箱控制器和干霧噴嘴運(yùn)行的指令。

      作為進(jìn)一步改進(jìn)技術(shù)方案,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵方法,所述智能控制噴霧除塵裝置還具有與所述plc控制器連接的溫度傳感器;設(shè)置于所述高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu)內(nèi),與所述plc控制器連接的電伴熱裝置;溫度傳感器檢測(cè)環(huán)境溫度并傳遞給plc控制器;當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到或低于設(shè)定值時(shí),所述plc控制器發(fā)出啟動(dòng)電伴熱裝置的指令,當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí),所述plc控制器發(fā)出停用電伴熱裝置的指令。

      在不沖突的情況下,上述改進(jìn)技術(shù)方案可單獨(dú)或組合實(shí)施。

      本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,在開放、半密閉空間和密閉空間產(chǎn)生粉塵的粉塵點(diǎn)設(shè)有高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu),可根據(jù)作業(yè)環(huán)境的粉塵濃度、風(fēng)速和溫度的變化,實(shí)現(xiàn)兩種除塵方式的智能化作業(yè),解決單一除塵技術(shù)應(yīng)用的局限性問(wèn)題??蓪?shí)現(xiàn)開放、半密閉空間和密閉空間無(wú)組織排放粉塵的同步除塵,具有良好的除抑塵效果。

      附圖說(shuō)明

      附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:

      圖1是實(shí)施例智能控制噴霧除塵裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。

      具體實(shí)施方式

      下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

      在開放、半密閉空間和密閉空間產(chǎn)生粉塵的粉塵點(diǎn)設(shè)有智能控制噴霧除塵裝置,如圖1所示的智能控制噴霧除塵裝置,包括plc控制器1,與plc控制器1連接的粉塵濃度傳感器2、風(fēng)速傳感器3、顯示器4,與plc控制器1連接的高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu);高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)包括水箱5,通過(guò)管道與水箱連接的高壓柱塞泵6,通過(guò)管道與高壓柱塞泵6連接的噴嘴7及相關(guān)的閥組8;干霧抑塵機(jī)構(gòu)包括螺桿式空氣壓縮機(jī)9,通過(guò)管道與螺桿式空氣壓縮機(jī)9連接的儲(chǔ)氣罐10,通過(guò)管道與水箱5和儲(chǔ)氣罐10連接的干霧抑塵主機(jī)11,通過(guò)管道與干霧抑塵主機(jī)11連接的水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17,通過(guò)管道與水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。系統(tǒng)可以設(shè)置一套高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu),但各粉塵點(diǎn)分別設(shè)有噴嘴7及相關(guān)的閥組8,水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17,與該水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。

      可選地,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有設(shè)置于水箱5內(nèi)與plc控制器1連接的液位傳感器14;設(shè)置于水箱5進(jìn)水管上與plc控制器1連接的控制閥。液位傳感器14和控制閥用于控制水箱5內(nèi)的液位保持在設(shè)定值內(nèi),使高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)或干霧抑塵機(jī)構(gòu)的供水得到保障。

      可選地,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有設(shè)置于水箱進(jìn)水管上的過(guò)濾器15。

      可選地,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,還具有與plc控制器1連接的溫度傳感器16;設(shè)置于高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu)內(nèi),與plc控制器連接的電伴熱裝置。

      本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,除塵過(guò)程包括以下步驟:

      粉塵濃度傳感器2檢測(cè)粉塵濃度并傳遞給plc控制器1;風(fēng)速傳感器3檢測(cè)作業(yè)環(huán)境風(fēng)速并傳遞給plc控制器1;當(dāng)檢測(cè)出某粉塵點(diǎn)的粉塵濃度達(dá)到智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值、且該粉塵點(diǎn)的作業(yè)環(huán)境風(fēng)速達(dá)到高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器1發(fā)出高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令,啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8;當(dāng)該粉塵點(diǎn)的粉塵濃度達(dá)到智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值、作業(yè)環(huán)境風(fēng)速低于高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器發(fā)出干霧抑塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令、啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)干霧抑塵機(jī)構(gòu)的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13,同時(shí)發(fā)出停用歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8運(yùn)行的指令;當(dāng)粉塵濃度低于智能控制噴霧除塵裝置啟動(dòng)設(shè)定值時(shí),plc控制器1發(fā)出關(guān)閉歸屬于該粉塵點(diǎn)的高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8、歸屬于該粉塵點(diǎn)的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13運(yùn)行的指令。

      可選地,本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵方法,智能控制噴霧除塵裝置還具有與plc控制器1連接的溫度傳感器16;設(shè)置于高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu)內(nèi),與plc控制器1連接的電伴熱裝置;溫度傳感器16檢測(cè)環(huán)境溫度并傳遞給plc控制器1;當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到或低于設(shè)定值時(shí),plc控制器1發(fā)出啟動(dòng)電伴熱裝置的指令,當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí),plc控制器1發(fā)出停用電伴熱裝置的指令。溫度傳感器16和plc控制器1控制電伴熱裝置的啟停,避免高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu)因環(huán)境溫度低而結(jié)冰。

      本發(fā)明提供的智能控制噴霧除塵裝置,各粉塵點(diǎn)集成高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)和干霧抑塵機(jī)構(gòu),可根據(jù)作業(yè)環(huán)境的粉塵濃度、風(fēng)速和溫度的變化,實(shí)現(xiàn)兩種除塵方式的智能化作業(yè),解決單一除塵技術(shù)應(yīng)用的局限性問(wèn)題??蓪?shí)現(xiàn)開放、半密閉空間和密閉空間無(wú)組織排放粉塵的同步除塵,具有良好的除抑塵效果。

      工作原理:粉塵濃度傳感器2可利用非取樣靜電感應(yīng)原理,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等系統(tǒng)環(huán)境粉塵濃度的變化;風(fēng)速傳感器3可選取葉輪式結(jié)構(gòu),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)散狀物料裝卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、輸送等系統(tǒng)環(huán)境風(fēng)速的變化;溫度傳感器16可選取非接觸熱電阻式,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度的變化。各傳感器的檢測(cè)結(jié)果傳遞至控制組件,經(jīng)運(yùn)算處理,輸出模擬量信號(hào)。

      智能控制噴霧除塵裝置集成高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)與干霧抑塵機(jī)構(gòu),兩者共用水箱5、過(guò)濾器15及液位控制系統(tǒng)。高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)主要包括高壓柱塞高壓柱塞泵6、噴嘴7、電伴熱裝置、相關(guān)閥組和高壓管路等。干霧抑塵機(jī)構(gòu)主要包括螺桿式空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、微米級(jí)干霧抑塵主機(jī)、水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17、電伴熱裝置和水氣管路等。各粉塵點(diǎn)分別設(shè)有噴嘴7及相關(guān)的閥組8,水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17,與該水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。

      例如,選用的粉塵濃度傳感器2的檢測(cè)范圍為0~1000mg/m3,檢測(cè)響應(yīng)時(shí)間s左右,除塵裝置啟動(dòng)的粉塵濃度設(shè)定值mg/m3時(shí);選用的風(fēng)速傳感器3的測(cè)量范圍為0~30m/s,采集頻率s,高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)啟動(dòng)的風(fēng)速設(shè)定值=3m/s;選用的溫度傳感器16測(cè)量范圍為–20~60℃,采集頻率s。

      在一般情況下,散狀物料輸送設(shè)備的允許工作風(fēng)速在風(fēng)力等級(jí)7級(jí)左右,當(dāng)風(fēng)力等級(jí)超過(guò)其允許工作風(fēng)速時(shí),散狀物料輸送設(shè)備需安排停止作業(yè)。高壓微霧除塵具有較強(qiáng)的抗風(fēng)能力,當(dāng)作業(yè)環(huán)境風(fēng)速<17m/s(風(fēng)力等級(jí)約7級(jí)),微細(xì)水霧仍在有效工作范圍內(nèi),環(huán)境風(fēng)速<17m/s時(shí)微細(xì)水霧一般不會(huì)被吹散或偏移;干霧抑塵相比高壓微霧除塵技術(shù),抗風(fēng)能力較弱,當(dāng)作業(yè)環(huán)境風(fēng)速≥3m/s(風(fēng)力等級(jí)約2級(jí))。受風(fēng)力作用干霧一般將被吹散或偏移。

      當(dāng)某粉塵點(diǎn)粉塵濃度≥10mg/m3,同時(shí)風(fēng)速≥3m/s,plc控制器1發(fā)出啟動(dòng)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令,啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8,啟動(dòng)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)進(jìn)行除塵作業(yè);當(dāng)某粉塵點(diǎn)粉塵濃度≥10mg/m3,同時(shí)風(fēng)速<3m/s,plc控制器1發(fā)出干霧抑塵機(jī)構(gòu)運(yùn)行指令,啟動(dòng)歸屬于該粉塵點(diǎn)干霧抑塵機(jī)構(gòu)的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13,同時(shí)發(fā)出停用歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8運(yùn)行的指令,啟動(dòng)干霧抑塵機(jī)構(gòu)進(jìn)行抑塵作業(yè);當(dāng)某揚(yáng)塵點(diǎn)附近的粉塵濃度<10mg/m3時(shí),plc控制器1發(fā)出關(guān)閉歸屬于該粉塵點(diǎn)高壓微霧除塵機(jī)構(gòu)的噴嘴7及相關(guān)的閥組8、歸屬于該粉塵點(diǎn)干霧抑塵機(jī)構(gòu)的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13運(yùn)行的指令。

      當(dāng)環(huán)境溫度≤0℃時(shí),plc控制器1發(fā)出啟動(dòng)電伴熱裝置的指令,當(dāng)環(huán)境溫度>0℃時(shí),plc控制器1發(fā)出停用電伴熱裝置的指令。

      顯然,本發(fā)明不限于以上優(yōu)選實(shí)施方式,還可在本發(fā)明權(quán)利要求和說(shuō)明書限定的精神內(nèi),進(jìn)行多種形式的變換和改進(jìn),能解決同樣的技術(shù)問(wèn)題,并取得預(yù)期的技術(shù)效果,故不重述。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接或聯(lián)想到的所有方案,只要在權(quán)利要求限定的精神之內(nèi),也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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