專(zhuān)利名稱(chēng)：脈沖閥性能檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖閥性能檢測(cè)裝置，脈沖閥是環(huán)境保護(hù)中用于袋式除塵器脈沖噴吹清灰的一種壓縮氣體快速釋放的隔膜閥，其開(kāi)啟與關(guān)閉是通過(guò)控制安裝于其上的電磁閥的通電與斷電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
二、技術(shù)背景袋式除塵器是利用濾布制作成的濾袋來(lái)過(guò)濾和分離含塵氣體中粉塵的一種除塵設(shè)備，有過(guò)濾和清灰兩種基本工作狀態(tài)。過(guò)濾時(shí)，粉塵被捕集于濾袋外表面，過(guò)濾阻力逐漸升高至一定數(shù)值后就需要進(jìn)行清灰，以保持除塵器連續(xù)過(guò)濾能力。一種常見(jiàn)且有效的清灰方式是脈沖噴吹清灰，即利用脈沖閥快速啟閉將氣包中的壓縮氣體快速釋放到濾袋內(nèi)腔，通過(guò)濾袋瞬間的鼓脹變形使濾袋表面的粉塵濾餅脫落，達(dá)到清灰目的?？梢?jiàn)，脈沖閥的作用實(shí)際上是快速打開(kāi)和關(guān)閉壓縮氣體通道的一種隔膜開(kāi)關(guān)，是脈沖噴吹清灰裝置的核心部件，其性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到清灰效果。
脈沖閥的性能主要表現(xiàn)在瞬間所提供的壓縮空氣量的大小及在濾袋內(nèi)腔造成的壓力峰值和壓力上升速率等方面。不同結(jié)構(gòu)和型號(hào)的脈沖閥其噴吹性能存在顯著差異，目前，市場(chǎng)上脈沖閥品種繁多，口徑大小不一，結(jié)構(gòu)也不盡相同，脈沖閥的性能參數(shù)只能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用效果進(jìn)行性能估計(jì)，缺乏可靠的脈沖閥性能評(píng)價(jià)手段和裝置，很難準(zhǔn)確、定量地提供脈沖閥的性能參數(shù)。因此，面對(duì)眾多不同尺寸、結(jié)構(gòu)、不同廠家生產(chǎn)的脈沖閥，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行清灰系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)及運(yùn)行參數(shù)的選擇上帶有一定的盲目性，往往造成設(shè)備運(yùn)行的不正常，除塵效果差，浪費(fèi)投資，清灰所需能耗高。由于對(duì)脈沖閥的性能參數(shù)了解不夠，用戶(hù)在使用和管理除塵設(shè)備時(shí)也遇到障礙。
三
發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前袋式除塵設(shè)備中脈沖閥性能只能根據(jù)工程使用效果和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行定性判斷的不足，避免選用時(shí)的盲目性，本實(shí)用新型建立一套脈沖閥性能測(cè)試裝置，對(duì)各種類(lèi)型的脈沖閥進(jìn)行性能檢測(cè)和評(píng)價(jià)，給出被檢測(cè)脈沖閥的最佳使用條件及其適用場(chǎng)合，有利于脈沖袋式除塵器具有最佳的清灰效果并長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行。
評(píng)價(jià)脈沖閥性能優(yōu)劣的指標(biāo)是脈沖閥出口壓力峰值、出口壓力上升速率、噴吹氣體流量、噴吹氣體動(dòng)量、脈沖閥啟閉時(shí)間及脈沖閥阻力。
不同型式和規(guī)格的脈沖閥的性能指標(biāo)是不同的，只有在同一檢測(cè)裝置上進(jìn)行測(cè)試，才能判別和評(píng)價(jià)脈沖閥性能的優(yōu)劣。本實(shí)用新型提出了一種脈沖閥性能檢測(cè)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)以上脈沖閥的性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)價(jià)。檢測(cè)裝置構(gòu)成了一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)，包括四個(gè)部分壓縮空氣供氣、脈沖噴吹、噴吹氣流數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。
壓縮空氣供氣由空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、油水分離器、減壓閥組成，其作用是提供和貯存高壓壓縮空氣，并進(jìn)行脫油脫水凈化處理，最終按供氣參數(shù)要求(壓力、流量)供應(yīng)壓縮空氣。
脈沖噴吹由穩(wěn)壓氣包、受檢脈沖閥和噴吹管組成，其作用是通過(guò)脈沖閥快速開(kāi)啟將穩(wěn)壓氣包中的壓縮空氣從噴吹管中快速?lài)娚涑鰜?lái)。
噴吹氣流數(shù)據(jù)采集由壓力傳感器、標(biāo)靶、加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡組成，其作用是檢測(cè)噴吹管、穩(wěn)壓氣包的壓力和標(biāo)靶運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度。
數(shù)據(jù)處理主要由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。
脈沖閥性能檢測(cè)裝置各部件的位置連接關(guān)系如下空壓機(jī)、儲(chǔ)氣罐、油水分離器與穩(wěn)壓氣包用壓氣管路連接，在油水分離器和穩(wěn)壓氣包之間的管路上設(shè)置減壓閥；在受檢脈沖閥的正下方設(shè)置脈沖噴吹管和標(biāo)靶，噴吹管與標(biāo)靶對(duì)中，噴吹管的管壁上開(kāi)有小孔，標(biāo)靶設(shè)置在一個(gè)機(jī)架上，機(jī)架可移動(dòng)設(shè)計(jì)以便調(diào)整位置；在穩(wěn)壓氣包上和噴吹管的開(kāi)孔處分別設(shè)置壓力傳感器，在標(biāo)靶上設(shè)置加速度傳感器，壓力傳感器和加速度傳感器與數(shù)據(jù)采集卡的輸入端用電氣控制信號(hào)線(xiàn)連接，數(shù)據(jù)采集卡的輸出端與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)還與受檢脈沖閥上的電磁閥用控制信號(hào)線(xiàn)連接，這樣，計(jì)算機(jī)就可控制脈沖閥的噴吹、數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理和圖形繪制。
噴吹管的管壁上開(kāi)有小孔，安裝有壓力傳感器，可實(shí)現(xiàn)脈沖閥出口壓力峰值、壓力上升速率、啟閉時(shí)間、阻力等物理量的測(cè)量。
穩(wěn)壓氣包為組合式，即由主體部分和輔體部分組合而成，二者用法蘭連接，受檢脈沖閥安裝在輔體上。每次測(cè)試主體部分固定不變，輔體部分則隨不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸脈沖閥的安裝要求(安裝底座和安裝尺寸)有所不同，這個(gè)特點(diǎn)可滿(mǎn)足各種型式的脈沖閥均能在同一個(gè)測(cè)試裝置上進(jìn)行性能測(cè)試和評(píng)價(jià)，即具有通用性的特點(diǎn)。
設(shè)置標(biāo)靶，并在標(biāo)靶上安裝加速度傳感器，通過(guò)對(duì)標(biāo)靶加速度大小的測(cè)量來(lái)衡量和表征脈沖閥噴吹動(dòng)量的相對(duì)大小。標(biāo)靶的尺寸、形狀和材料不限。
為更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖閥的開(kāi)啟、延時(shí)、關(guān)閉過(guò)程的控制，在計(jì)算機(jī)和脈沖閥之間設(shè)有可編程控制器(PLC)。
根據(jù)上述提出的脈沖閥性能檢測(cè)裝置，實(shí)施脈沖閥性能檢測(cè)的步驟如下①受檢脈沖閥性能測(cè)試前的準(zhǔn)備壓縮空氣系統(tǒng)打壓并調(diào)節(jié)穩(wěn)壓氣包壓力；計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)自檢、數(shù)據(jù)初始化；設(shè)定受檢脈沖閥開(kāi)啟、延時(shí)、關(guān)閉的電控時(shí)間。
②脈沖閥開(kāi)啟與關(guān)閉由計(jì)算機(jī)向受檢脈沖閥上的電磁閥發(fā)出通電和斷電信號(hào)指令，完成一次脈沖噴吹過(guò)程。
③數(shù)據(jù)采集受檢脈沖閥開(kāi)啟的同時(shí)啟動(dòng)采樣程序，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將穩(wěn)壓氣包壓力變化、受檢脈沖閥輸出口噴吹管的壓力變化和加速度變化等數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行采集并輸入計(jì)算機(jī)。
④數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理分析，給出穩(wěn)壓氣包內(nèi)壓力變化波形圖、受檢脈沖閥輸出口噴吹管上壓力隨時(shí)間變化波形圖及標(biāo)靶加速度波形圖。
⑤測(cè)試結(jié)果獲取由受檢脈沖閥輸出口噴吹管上測(cè)量的壓力波形圖，得出脈沖閥出口壓力峰值Pmax、壓力上升速率 和脈沖閥啟閉時(shí)間(氣脈沖時(shí)間)tg；由測(cè)量標(biāo)靶產(chǎn)生的加速度的波形圖可得出最大加速度值amax大小，以表征和度量脈沖噴吹氣體動(dòng)量R；由穩(wěn)壓氣包的壓力變化波形圖可得出初始?jí)毫0和終止壓力P1，脈沖閥阻力通過(guò)公式ΔP＝P0-Pmax得出；噴吹氣體流量通過(guò)公式ΔQ=P0QPamb[1-(P1P0)1k]]]>計(jì)算得出。
本實(shí)用新型的有益效果是1、本實(shí)用新型的技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)脈沖閥性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)提供了手段，檢測(cè)內(nèi)容全面、完整、通用性好；測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，穩(wěn)定、可靠，操作方便；可滿(mǎn)足不同型式、不同結(jié)構(gòu)、不同尺寸脈沖閥的性能測(cè)試、結(jié)果比較和評(píng)價(jià)。
2、本實(shí)用新型所提供的脈沖閥性能檢測(cè)裝置，除對(duì)各種脈沖閥進(jìn)行性能檢測(cè)和評(píng)價(jià)外，還可獲得受測(cè)脈沖閥的最佳技術(shù)性能參數(shù)和適用場(chǎng)合，為設(shè)計(jì)和選用脈沖閥提供科學(xué)依據(jù)，避免因選用不當(dāng)而造成經(jīng)濟(jì)損失，也有利于脈沖袋式除塵器達(dá)到最佳的清灰效果。
四

圖1脈沖閥的性能檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)圖圖2“力揮”閥輸出口噴吹管壓力波形圖圖3“力揮”閥噴吹時(shí)穩(wěn)壓氣包壓力變化波形圖圖4“力揮”閥噴吹時(shí)標(biāo)靶加速度波形圖圖中1.空壓機(jī)，2.儲(chǔ)氣罐，3.油水分離器，4.減壓閥，5.穩(wěn)壓氣包，6.受檢脈沖閥，7.噴吹管，8.壓力傳感器，9.標(biāo)靶，10.加速度傳感器11.數(shù)據(jù)采集卡，12.計(jì)算機(jī)。
五具體實(shí)施方式
如圖1，脈沖閥性能檢測(cè)裝置由空壓機(jī)1、儲(chǔ)氣罐2、油水分離器3、減壓閥4、穩(wěn)壓氣包5、受檢脈沖閥6、噴吹管7、壓力傳感器8、標(biāo)靶9、加速度傳感器10、數(shù)據(jù)采集卡11、計(jì)算機(jī)12組成。
空壓機(jī)1、儲(chǔ)氣罐2、油水分離器3和穩(wěn)壓氣包5用壓氣管路連接，在油水分離器3和穩(wěn)壓氣包5之間的管路上設(shè)置減壓閥4。
在受檢脈沖閥6的正下方設(shè)置噴吹管7和標(biāo)靶9，噴吹管7與標(biāo)靶9對(duì)中，噴吹管7的管壁上開(kāi)有小孔；在穩(wěn)壓氣包5上和噴吹管7的開(kāi)孔處分別設(shè)置壓力傳感器8，在標(biāo)靶9上設(shè)置加速度傳感器10，壓力傳感器8和加速度傳感器10與數(shù)據(jù)采集卡11的輸入端用電氣控制信號(hào)線(xiàn)連接，數(shù)據(jù)采集卡11的輸出端與計(jì)算機(jī)12連接，計(jì)算機(jī)12還與受檢脈沖閥6上的電磁閥用控制信號(hào)線(xiàn)連接。
根據(jù)本實(shí)用新型建立脈沖閥性能檢測(cè)裝置，以“力揮”脈沖閥為例，對(duì)其進(jìn)行噴吹性能檢測(cè)。
試驗(yàn)條件為1、圖1中受檢脈沖閥6為臺(tái)灣“力揮”牌脈沖閥，口徑為76mm；2、設(shè)定“力揮”閥電脈沖時(shí)間te為50ms；3、設(shè)定脈沖噴吹壓力P0為0.2MPa。
具體實(shí)施步驟如下1、將“力揮”脈沖閥6安裝在穩(wěn)壓氣包5的輔體上；2、空壓機(jī)1為穩(wěn)壓氣包5提供壓縮空氣，通過(guò)減壓閥4調(diào)節(jié)穩(wěn)壓氣包5壓力至0.2MPa；3、計(jì)算機(jī)12向“力揮”閥上的電磁閥發(fā)出通電指令，脈沖噴吹開(kāi)始，延時(shí)50ms后斷電，脈沖噴吹停止；4、在計(jì)算機(jī)12向“力揮”閥發(fā)送開(kāi)啟指令的同時(shí)啟動(dòng)采樣程序，采集穩(wěn)壓氣包5壓力、力揮閥6輸出口噴吹管7的壓力、標(biāo)靶9的加速度信號(hào)；并將采樣數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)12；5、計(jì)算機(jī)12對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，打印出“力揮”閥6輸出口上噴吹管7的壓力波形圖，如圖2所示；打印出穩(wěn)壓氣包5的壓力變化波形圖，如圖3所示；打印出標(biāo)靶9加速度波形圖，如圖4所示；6、通過(guò)分析圖2、圖3、圖4，可分別獲得并計(jì)算出“力揮”閥脈沖噴吹性能指標(biāo)如下
出口壓力峰值Pmax0.117MPa壓力上升速率 3.90KPa/ms標(biāo)靶最大加速度amax5.72g(表征動(dòng)量R的大小)氣脈沖時(shí)間tg110ms噴吹氣量ΔQ0.111m3“力揮”閥阻力ΔP0.083MPa由此可見(jiàn)，通過(guò)以上實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)對(duì)受檢脈沖閥的噴吹性能檢測(cè)和評(píng)價(jià)。
權(quán)利要求1.一種脈沖閥性能檢測(cè)裝置，特別是用于環(huán)境保護(hù)中袋式除塵器脈沖清灰的脈沖閥噴吹性能的檢測(cè)裝置，該裝置包括壓縮空氣供氣、脈沖噴吹、噴吹氣流數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理四個(gè)部分；壓縮空氣供氣由空壓機(jī)(1)、儲(chǔ)氣罐(2)、油水分離器(3)、減壓閥(4)組成；脈沖噴吹由穩(wěn)壓氣包(5)、受檢脈沖閥(6)和噴吹管(7)組成；噴吹氣流數(shù)據(jù)采集由壓力傳感器(8)、標(biāo)靶(9)、加速度傳感器(10)、數(shù)據(jù)采集卡(11)組成；數(shù)據(jù)處理由計(jì)算機(jī)(12)組成；空壓機(jī)(1)、儲(chǔ)氣罐(2)、油水分離器(3)和穩(wěn)壓氣包(5)用壓氣管路連接，在油水分離器(3)和穩(wěn)壓氣包(5)之間的管路上設(shè)置減壓閥(4)；在受檢脈沖閥(6)的正下方設(shè)置噴吹管(7)和標(biāo)靶(9)，噴吹管(7)與標(biāo)靶(9)對(duì)中，噴吹管(7)的管壁上開(kāi)有小孔；在穩(wěn)壓氣包(5)上和噴吹管(7)的開(kāi)孔處分別設(shè)置壓力傳感器(8)，在標(biāo)靶(9)上設(shè)置加速度傳感器(10)，壓力傳感器(8)和加速度傳感器(10)與數(shù)據(jù)采集卡(11)的輸入端用電氣控制信號(hào)線(xiàn)連接，數(shù)據(jù)采集卡(11)的輸出端與計(jì)算機(jī)(12)連接，計(jì)算機(jī)(12)還與受檢脈沖閥(6)上的電磁閥用控制信號(hào)線(xiàn)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖閥性能檢測(cè)裝置，其特征在于穩(wěn)壓氣包(5)為組合式，分成主體部分和輔體部分，通過(guò)法蘭連接，受檢脈沖閥(7)安裝在輔體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖閥性能檢測(cè)裝置，其特征在于在計(jì)算機(jī)(12)和受檢脈沖閥(6)的電磁閥之間設(shè)置可編程控制器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種脈沖閥性能檢測(cè)裝置，由空壓機(jī)1、儲(chǔ)氣罐2、油水分離器3、減壓閥4、穩(wěn)壓氣包5、受檢脈沖閥6、噴吹管7、壓力傳感器8、標(biāo)靶9、加速度傳感器10、數(shù)據(jù)采集卡11、計(jì)算機(jī)12組成，在受檢脈沖閥6的正下方設(shè)置噴吹管7和標(biāo)靶9，噴吹管7與標(biāo)靶9對(duì)中，噴吹管7的管壁上開(kāi)有小孔在穩(wěn)壓氣包5上和噴吹管7的開(kāi)孔處分別設(shè)置壓力傳感器8，在標(biāo)靶9上設(shè)置加速度傳感器10。本實(shí)用新型的檢測(cè)裝置具有檢測(cè)內(nèi)容全面、完整、通用性好的優(yōu)點(diǎn)，可為設(shè)計(jì)和選用脈沖閥提供科學(xué)依據(jù)，避免因選用不當(dāng)而造成經(jīng)濟(jì)損失，也有利于脈沖袋式除塵器達(dá)到最佳的清灰效果。
文檔編號(hào)F16K7/12GK2781346SQ20042007634
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月18日
發(fā)明者李興華, 陳隆樞, 姚群, 陳志煒 申請(qǐng)人:武漢天澄環(huán)保科技股份有限公司