一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，包括旋風除塵器、文氏管除塵器、干燥器、差壓傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，旋風除塵器通過風機與文氏管除塵器相連接，文氏管除塵器與干燥器相連接；文氏管除塵器與差壓傳感器相連接，差壓傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，差壓傳感器上設有均壓閥。本實用新型將旋風除塵器和文氏管除塵器相結(jié)合形成二級除塵系統(tǒng)，干－濕兩類除塵器相結(jié)合，不但可以極大的提高除塵效率，還可彌補兩類除塵器各自的不足，取得更高的經(jīng)濟效益，從而得到達到國家排放標準的潔凈空氣；在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中引入單片機控制，實現(xiàn)了管道內(nèi)流量的動態(tài)顯示及總量的打印復現(xiàn)，便于用戶統(tǒng)計和性能分析。
【專利說明】
一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及除塵設備的技術領域，具體涉及一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢氣的種類和排放量日益增多，防治大氣污染的問題也日益引起人們的重視。粉塵是人體健康的大敵，尤其是粒徑在0.5?5μπι之間的飄塵，由于可通過呼吸直接到達肺部而沉積，對人體的危害極大。因此采取措施對塵源進行有效的控制和治理對保障人民身體健康具有重要意義。
[0003]空氣凈化裝置是提高空氣質(zhì)量的有效手段。除塵器是空氣凈化裝置的主要組成部分，主要用于控制和治理粉塵，是從含塵氣流中將粉塵分離出來并加以捕集的裝置。
[0004]此外，由于機電一體化產(chǎn)品的高效穩(wěn)定等特點，機電結(jié)合已成為機械產(chǎn)品發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。因此，在空氣凈化裝置中引入機電一體化設計也必將是眾多環(huán)保工作者致力研究的方向。
[0005]但是由于我國的環(huán)境保護事業(yè)起步較晚，加之技術水平的局限，使得我國環(huán)保產(chǎn)品中達到國際八十年代和九十年代水平的產(chǎn)品僅占1/4左右。我國現(xiàn)行污染治理設施中正常運行，實現(xiàn)達標排放的比例并不高，由于設計和技術問題造成報廢，停運或不正常運轉(zhuǎn)的設施占有相當大的比重。此外，我國普通長線產(chǎn)品比重過大，而高效節(jié)能的機電儀一體化產(chǎn)品卻嚴重匿之。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，將旋風除塵器和文氏管除塵器相結(jié)合進行除塵，通過在文氏管除塵器上增設差壓傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)對除塵流量的動態(tài)檢測，為除塵設備機電儀一體化的研究奠定了基礎。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型的技術方案是:一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，包括旋風除塵器、文氏管除塵器、干燥器、差壓傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，旋風除塵器通過風機與文氏管除塵器相連接，文氏管除塵器與干燥器相連接;所述文氏管除塵器與差壓傳感器相連接，差壓傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接，差壓傳感器上設有均壓閥。
[0008]所述差壓傳感器通過切斷閥與文氏管除塵器相連接，切斷閥與文氏管除塵器之間的管路上連接有排污閥。
[0009]所述旋風除塵器包括圓筒體和圓錐體，圓筒體下端與圓錐體相連接，圓筒體上方設有頂蓋，圓筒體上部的側(cè)部設有進氣管，頂蓋中部設有排氣管，圓錐體下方設有排灰管。
[0010]所述文氏管除塵器包括進風管、收縮管、喉管、擴散管、連接風管和注水管，風機與進風管相連接，進風管與收縮管相連接，收縮管與喉管相連接，喉管與擴散管相連接，擴散管與連接風管相連接，連接風管與干燥器相連接，喉管上設有注水管。
[0011]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括單片機、A/D轉(zhuǎn)換電路、電源、存儲器、I/O接口擴展電路和按鍵，A/D轉(zhuǎn)換電路與差壓傳感器相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路、電源、存儲器、I /0接口擴展電路和按鍵均與單片機相連接，I/O接口擴展電路分別與LCD顯示器、打印機相連接。
[0012]所述單片機分別與掉電保護電路、備用電源相連接，掉電保護電路包括齊納二極管和電壓比較器，齊納二極管與電壓比較器相連接，電壓比較器與單片機相連接。
[0013]所述按鍵的數(shù)量設有兩個、包括控制LCD顯示器流量顯示的按鍵和打印機工作的按鍵。
[0014]本實用新型將旋風除塵器和文氏管除塵器相結(jié)合形成二級除塵系統(tǒng)，干一濕兩類除塵器相結(jié)合，5um以下微小塵粒的除塵效率可達到98%以上，不但可以極大的提高除塵效率，還可彌補兩類除塵器各自的不足，取得更高的經(jīng)濟效益，從而得到達到國家排放標準的潔凈空氣;在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中引入單片機控制，實現(xiàn)了管道內(nèi)流量的動態(tài)顯示及總量的打印復現(xiàn)，便于用戶統(tǒng)計和性能分析。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]圖中，I為旋風除塵器，11為圓筒體，12為圓錐體，13為排灰管，14為進氣管，15為頂蓋，16為排氣管，2為文氏管除塵器，21為進風管，22為收縮管，23為喉管，24為連接風管，25為擴散管，26為注水管，3為差壓傳感器，4為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，40為按鍵，41為單片機，42為A/D轉(zhuǎn)換電路，43為電源，44為存儲器，45為I/O接口擴展電路，46為打印機，47為LCD顯示器，48為備用電源，49為掉電保護電路，5為均壓閥，6為切斷閥，7為排污閥。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0020]如圖1所示，一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，包括旋風除塵器1、文氏管除塵器
2、干燥器9、差壓傳感器3和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4，旋風除塵器I通過風機8與文氏管除塵器2相連接，文氏管除塵器2與干燥器9相連接。文氏管除塵器2與差壓傳感器3相連接，差壓傳感器3用于測量文氏管除塵器2中氣體的流量;差壓傳感器3與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4相連接，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4對采集的流量進行處理;差壓傳感器3上設有均壓閥5。
[0021]旋風除塵器I包括圓筒體11和圓錐體12，圓筒體11下端與圓錐體12相連接，圓筒體11上方設有頂蓋15，圓筒體11上部的側(cè)部設有進氣管14，頂蓋15中部設有排氣管16，圓錐體12下方設有排灰管13。當含塵氣流以一定的速度由進氣管14進入旋風除塵器I內(nèi)時，氣流將由直線運動變?yōu)閳A周運動，旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁呈螺旋形向下，朝圓錐體12流動。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將重度大于氣體的塵粒甩向器壁，塵粒一旦與器壁接觸，便失去慣性力而靠入口速度的動量和向下的重力沿壁面下落，進入排灰管13。旋轉(zhuǎn)下降的外旋氣流在到達圓錐體12時，因錐體形的收縮而向旋風除塵器I的中心靠攏，當氣流到達圓錐體12下端某一位置時，即以同樣的旋轉(zhuǎn)方向從旋風除塵器I的中部由下反轉(zhuǎn)而上，繼續(xù)作螺旋流動，最后凈化氣經(jīng)排氣管16排出旋風除塵器I外。一部分未被捕集的微小塵粒也由此逃失，自進氣管14流入的另一小部分氣體，則向旋風除塵器I的頂蓋15流動，然后沿排氣管16外側(cè)向下流動，當?shù)竭_排氣管16下端時，即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從排氣管16排出。分散在這一部分上的旋氣流中的塵粒也隨同被帶走，因此，旋風除塵器I除塵效率經(jīng)過優(yōu)化仍然只能達到95%左右。
[0022]旋風除塵器I借助離心力將粉塵從氣體中分離出來，與其它各種除塵器比較具有結(jié)構簡單、設備緊湊、造價低、維修方便等優(yōu)點，尤其適用于高溫、高壓和腐蝕性環(huán)境。旋風除塵器對于捕集、分離數(shù)微米(>5μπι)以上的粉塵效率較高，但對5μπι以下的細微塵粒的分離效率仍很低，而這種數(shù)微米以下的粉塵顆粒正是污染大氣的主要危害。為了保護環(huán)境以及進一步提高化工等產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本，顯然單純使用通常旋風除塵器分離含塵氣體是不能滿足要求的。
[0023]濕式除塵器對于捕集微小塵粒具有很高的除塵效率，具有投資低，操作簡單，占地面積小，能同時進行有害氣體的凈化、含塵氣體的冷卻和加濕等優(yōu)點。文氏管除塵器2是濕式除塵器中最具代表性的除塵器，能除去I?5μπι的塵粒，效率高，而且不會產(chǎn)生二次飛揚。文氏管除塵器2包括進風管21、收縮管22、喉管23、擴散管25、連接風管24和注水管26，風機8與進風管21相連接，進風管21與收縮管22相連接，收縮管22與喉管23相連接，喉管23與擴散管25相連接，擴散管25與連接風管24相連接，連接風管24與干燥器9相連接，喉管23上設有注水管26。收縮管22和擴散管25為錐形管，喉管23的橫截面最小。當含塵氣體通過風機8由進風管21進入收縮管22后，流速逐漸增大，氣流的壓力逐漸變成動能;進入喉管23時，流速達到最大值，靜壓下降到最底值;然后在擴散管25中則進行著相反的過程，流速漸小，壓力回升。除塵過程如下:水通過注水管26進入喉管23，然后被高速的含塵氣流撞擊成霧狀液滴，這些細小液滴有極大的接觸表面積，氣體中所挾帶的塵粒，在氣體繞流液滴時被巨大的慣性力拋到液滴上而被捕集。濕氣體經(jīng)干燥器9干燥后成為潔凈氣體，然后排入大氣。
[0024]本實用新型采用兩級除塵系統(tǒng)，不但可以極大的提高除塵效率，還可彌補兩類除塵器的不足，取得更高的經(jīng)濟效益。含塵氣體由于風機8的作用被吸入旋風除塵器I中，經(jīng)過旋風除塵器I的第一級除塵后，較大顆粒的粉塵被捕集;而含有細小粉塵的含塵氣體，又在風機8的作用下被壓入文氏管除塵器2中，經(jīng)過文氏管除塵器2的二次除塵后經(jīng)過干燥器干燥，就可以得到達到國家排放標準的潔凈空氣。
[0025]優(yōu)選地，差壓傳感器3與文氏管除塵器2相連接的導壓管上設有切斷閥6，切斷閥6是為了防止被測介質(zhì)損壞差壓傳感器3而設置的。差壓傳感器3分別與文氏管除塵器2的進風管21和喉管23相連接。為了使被測壓力直接作用于差壓傳感器3，測壓點應選在進風管21的直管段處。為了避免液體影響測量結(jié)果，喉管處的測壓點應盡量遠離注水口。由于測量的是氣體流量，所以測壓點取在進風管21和喉管23的上方，以使導壓管內(nèi)不積存液體。切斷閥6與文氏管除塵器2之間的管路上連接有排污閥7，防止污物堵塞導壓管。
[0026]優(yōu)選地，如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)4包括單片機41、A/D轉(zhuǎn)換電路42、電源43、存儲器44、I/O接口擴展電路45和按鍵40，A/D轉(zhuǎn)換電路42與差壓傳感器3相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路42、電源43、存儲器44、1/0接口擴展電路45和按鍵40均與單片機41相連接，I/O接口擴展電路45分別與LCD顯示器47、打印機46相連接。A/D轉(zhuǎn)換電路42將差壓傳感器3測量的每秒鐘壓差的變化量由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，單片機41為89C51單片機，存儲器44用于存儲A/D轉(zhuǎn)換電路42轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。I/O接口擴展電路4為8155可編程并行接口芯片，其內(nèi)設有地址鎖存器，并有ALE控制信號，方便單片機41的控制信號傳送至IXD顯示器4和打印機46。
[0027 ]優(yōu)選地，單片機41分別與掉電保護電路49、備用電源48相連接，掉電保護電路49包括齊納二極管和電壓比較器，齊納二極管與電壓比較器相連接，電壓比較器與單片機41相連接。掉電保護電路49確保斷電后，所測的累積流量不會丟失。電壓比較器為LM339，用于進行掉電撿測，齊納二極管提供一個比較電壓。電源43通過變壓器與市電相連接，當電源43正常時，電壓比較器輸出為高電平；當電源43掉電時，電壓比較器輸出一個負脈沖向單片機41發(fā)送掉電中斷申請信號。為了使單片機41能夠?qū)崟r地響應掉電中斷，把外中斷O定義為最高優(yōu)先級。單片機41響應中斷后便轉(zhuǎn)去執(zhí)行掉電中斷處理程序，進行掉電標志和低功耗方式的設置，如執(zhí)行上述掉電方式設置指令等。掉電后，為使整個系統(tǒng)的功耗降到最低，切斷外圍器件的供電電源，單片機41通過二極管由備用電源48供電。
[0028]優(yōu)選地，按鍵40的數(shù)量設有兩個、包括控制LCD顯示器47流量顯示的按鍵和打印機46工作的按鍵。兩個按鍵是相互獨立的?？刂芁CD顯示器47的按鍵斷開進行瞬時流量顯示，閉合進行累計流量顯示?？刂拼蛴C46的按鍵閉合進行信號打印。
[0029]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，包括旋風除塵器(I)、文氏管除塵器(2)、干燥器(9)、差壓傳感器(3)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)，旋風除塵器(I)通過風機(8)與文氏管除塵器(2)相連接，文氏管除塵器(2)與干燥器(9)相連接;所述文氏管除塵器(2)與差壓傳感器(3)相連接，差壓傳感器(3)與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)相連接，差壓傳感器(3)上設有均壓閥(5) 02.根據(jù)權利要求1所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述差壓傳感器(3)通過切斷閥(6)與文氏管除塵器(2)相連接，切斷閥(6)與文氏管除塵器(2)之間的管路上連接有排污閥(7)。3.根據(jù)權利要求1或2所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述旋風除塵器(I)包括圓筒體(11)和圓錐體(12)，圓筒體(11)下端與圓錐體(12)相連接，圓筒體(11)上方設有頂蓋(15)，圓筒體(II)上部的側(cè)部設有進氣管(14)，頂蓋(15)中部設有排氣管(16)，圓錐體(12)下方設有排灰管(13)。4.根據(jù)權利要求1或2所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述文氏管除塵器(2)包括進風管(21)、收縮管(22)、喉管(23)、擴散管(25)、連接風管(24)和注水管(26)，風機(8)與進風管(21)相連接，進風管(21)與收縮管(22)相連接，收縮管(22)與喉管(23)相連接，喉管(23)與擴散管(25)相連接，擴散管(25)與連接風管(24)相連接，連接風管(24)與干燥器(9)相連接，喉管(23)上設有注水管(26)。5.根據(jù)權利要求1或2所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)包括單片機(41)、A/D轉(zhuǎn)換電路(42)、電源(43)、存儲器(44)、I/O接口擴展電路(45)和按鍵(40)，A/D轉(zhuǎn)換電路(42)與差壓傳感器(3)相連接，A/D轉(zhuǎn)換電路(42)、電源(43)、存儲器(44)、1/0接口擴展電路(45)和按鍵(40)均與單片機(41)相連接，I/O接口擴展電路(45)分別與LCD顯示器(47)、打印機(46)相連接。6.根據(jù)權利要求5所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機(41)分別與掉電保護電路(49)、備用電源(48)相連接，掉電保護電路(49)包括齊納二極管和電壓比較器，齊納二極管與電壓比較器相連接，電壓比較器與單片機(41)相連接。7.根據(jù)權利要求5所述的具有流量檢測的兩級除塵系統(tǒng)，其特征在于，所述按鍵(40)的數(shù)量設有兩個、包括控制IXD顯示器(47 )流量顯示的按鍵和打印機(46 )工作的按鍵。
【文檔編號】G01F1/34GK205627513SQ201620502733
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發(fā)明人】劉建英, 鄧麗霞, 張亞東, 張行, 亢旭博
【申請人】河南工程學院