CN102716631B - 双流体微雾抑尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种双流体微雾抑尘系统，该双流体微雾抑尘系统包括气体供给部分、流体供给部分、控制执行部分、微雾输出部分和控制器；控制执行部分包括气路控制组件和液路控制组件，气路控制组件连接在控制执行部分的气体输入端口和气体输出端口之间，液路控制组件连接在控制执行部分的液体输入端口和液体输出端口之间；气体供给部分的输出口和液体供给部分的输出口分别与气体输入端口和液体输入端口连通，气体输出端口和液体输出端口分别与微雾输出部分的气体入口和液体入口连通；控制器分别与气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子电连接。通过控制器可以使双流体微雾抑尘系统按照预定方式输出液雾，满足实际需要，其操作过程非常简单。

Description

双流体微雾抑尘系统

技术领域

本发明涉及一种抑尘技术，具体涉及一种双流体微雾抑尘系统。

背景技术

在煤炭、矿石、灰渣等物料的装卸或输送作业过程中，通常会产生灰尘或粉尘性颗粒，进而非常容易形成粉尘性污染。为了避免粉尘性污染，或者降低粉尘性污染的程度，当前常用的抑尘方式是采用抑尘系统产生水雾进行抑尘，这样的抑尘系统也称为微雾抑尘系统。

微雾抑尘系统通常包括空气管道、水管道、控制装置和喷头；控制装置具有两个输出端口和两个输出端口；空气管道和水管道分别与控制装置的两个输入端口相连通，控制装置的两个输出端口分别与喷头的两个入口相连通；控制装置还包括气路控制组件和液路控制组件，气路控制组件连接于控制装置的一个输出端口和一个输入端口之间，液路控制组件连接于另一输出端口与另一输入端口之间。空气管道提供具有适当压力的空气气流，气路控制组件用于控制通过控制装置输出的空气气流的流量、流速等参数，液路控制组件用于控制通过控制装置输出的水流的流量、流速等参数，进而能够将预定比例的空气和水供给到喷头中。在喷头中，空气和水进行混合，通过高频声波或其他适当的方式使水雾化，形成适当大小的水珠颗粒，再从喷头的喷嘴中喷出。这种利用空气与水混合后形成的水雾的微雾抑尘系统又称为双流体微雾抑尘系统。

水雾抑尘原理为：水雾中的水珠颗粒与粉尘接触，使粉尘湿润，湿润的粉尘颗粒继续吸附其他粉尘颗粒，进而逐渐形成较大的颗粒团，较大颗粒团在自身重力作用下沉降，进而可以减少预定场景下的粉尘量，实现抑尘的目的。

现有技术中的双流体微雾抑尘系统虽然能够在一定程度上实现抑尘的目的，但由于操作过程复杂，难以满足当前抑尘需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作过程简单的双流体微雾抑尘系统。

本发明提供的双流体微雾抑尘系统包括气体供给部分、流体供给部分、控制执行部分和微雾输出部分；

所述控制执行部分包括气路控制组件和液路控制组件，所述控制执行部分具有气体输入端口、液体输入端口、气体输出端口和液体输出端口，所述气路控制组件连接在气体输入端口和气体输出端口之间，所述液路控制组件连接在液体输入端口和液体输出端口之间；

所述微雾输出部分具有气体入口和液体入口；

所述气体供给部分的输出口和液体供给部分的输出口分别与所述气体输入端口和液体输入端口连通，所述气体输出端口和液体输出端口分别与所述微雾输出部分的气体入口和液体入口连通；

所述气路控制组件和液路控制组件均为电控组件；

还包括控制器，所述控制器分别与所述气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子电连接。

可选的，所述控制器包括中央处理单元、气路控制单元和液路控制单元，所述中央处理单元分别与气路控制单元和液路控制单元电连接，所述气路控制单元与所述气路控制组件的电控端子电连接，所述液路控制单元与所述液路控制单元的电控端子电连接。

可选的，所述控制器还包括延时触发单元，所述延时触发单元的接收端和发送端分别与所述气路控制单元和液路控制单元相连；所述延时触发单元根据液路控制单元的断流信号，延迟预定时间后向气路控制单元发送延迟断流信号，所述气路控制单元根据所述延迟断流信号向气路控制组件发送断流信号。

可选的，所述控制执行部分还包括对气流或液流进行过滤的过滤器；所述过滤器包括过滤箱体、反冲洗管道和位于过滤箱体中的滤芯；所述过滤箱体具有流体进口、流体出口和位于过滤箱体的底部的排污口；所述反冲洗管道一端与液体供给部分的输出口或气体供给部分的输出口相连通，另一端与过滤箱体的流体出口相连通；所述反冲洗管道中串连有反冲洗常闭电控阀；

所述控制器还包括反冲洗控制单元，所述反冲洗控制单元与所述反冲洗常闭电控阀的电控端子电连接，所述反冲洗控制单元根据预定的策略向所述反冲洗常闭电控阀发送打开信号。

可选的，所述双流体微雾抑尘系统还包括电加热器，所述电加热器与所述控制器电连接。

可选的，所述双流体微雾抑尘系统还包括环境监测传感器，所述环境监测传感器与所述控制器电连接，所述控制器根据所述环境监测传感器产生的传感信号输出控制信号。

可选的，所述环境监测传感器为拾振传感器或频谱分析仪。

可选的，所述微雾输出部分包括一个雾化集成箱和多个喷头，所述雾化集成箱中形成雾化腔，所述多个喷头分别与所述雾化腔相连通。

可选的，所述微雾输出部分包括一个雾化集成箱和多个喷头，所述雾化集成箱中形成多个雾化腔，每一个所述雾化腔至少与一个所述喷头相连通。

可选的，所述气体供部分包括气泵和储气罐，所述气泵的排气口通过单向阀与储气罐的进气口相连通，所述储气罐的出气口形成气体供给部分的气体输出口。

与现有技术相比，本发明提供的双流体微雾抑尘系统还包括控制器，且控制执行部分的气路控制组件和液路控制组件均为电控组件，分别具有电控端子；所述控制器分别与所述气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子电连接。这样，通过控制器就可以向气路控制组件和液路控制组件发送电信号，进而控制气路控制组件和液路控制组件的状态，再通过气路控制组件和液路控制组件控制向微雾输出部分供给的气流和液流，控制和调整气流和液流的比例，实现液雾参数的调整和控制。使用该双流体微雾抑尘系统，通过控制器可以方便地调整和控制液雾参数，通过在控制器中设置适当的程序，可以使双流体微雾抑尘系统按照预定的方式输出液雾，满足实际需要，其操作过程非常简单。

在进一步的技术方案中，所述控制器还包括延时触发单元，所述延时触发单元的接收端和发送端分别与气路控制单元和液路控制单元相连；所述延时触发单元能够根据接收到的液路控制单元的断流信号，延迟预定时间后向气路控制单元发送延迟断流信号，所述气路控制单元能够根据所述延迟断流信号向气路控制组件发送断流信号，气路控制组件再根据该断流信号切断气流供给。这样，在双流体微雾抑尘系统停止工作过程中，可以使液流先进行断流，气流在预定时间后再断流。进而，在喷头停止喷雾（液体）后，还会在预定的时间段内向外喷出气流，进而可以避免液雾停止喷出后粉尘进入喷头的喷嘴，减少或避免喷嘴堵塞现象，提高喷头的使用寿命或维护周期，提高双流体微雾抑尘系统的可靠性。

在进一步的技术方案中，所述控制执行部分还包括对气流或液流进行过滤的过滤器，过滤器还包括反冲洗管道，所述反冲洗管道一端与液体供给部分的输出口相连通，另一端与过滤箱体的流体出口相连通，所述反冲洗管道中串连有反冲洗常闭电控阀；所述控制器还包括反冲洗控制单元，所述反冲洗控制单元与所述反冲洗常闭电控阀的电控端子电连接。这样，通过控制器可以按照预定的策略使液体从流体出口通过滤芯向排污口流动，对滤芯中滞留的杂质进行反冲洗，并使杂质从排污口排出；这样可以提高或保证滤芯的清洁，提高过滤器的可靠性，保证双流体微雾抑尘系统的可靠性和稳定性。

在进一步的技术方案中，还包括与所述控制器电连接的所述环境监测传感器；环境监测传感器可以对双流体微雾抑尘系统的工作环境进行检测，确定物料输送装置是否运行等等，并产生相应的信号；控制器按照预定的策略及环境监测传感器产生的信号确定是否需要双流体微雾抑尘系统进行工作。这样，在外部环境不需要双流体微雾抑尘系统进行工作时，控制器可以使双流体微雾抑尘系统停止工作，进而可以在保证抑尘目的实现的基础上，降低双流体微雾抑尘系统的能耗。

在进一步的技术方案中，双流体微雾抑尘系统包括多个喷头，这样可以根据实际需要，将多个喷头布置在适当的位置，进而可以提高对物料输送场所的抑尘效果，特别是能够满足无组织排放粉尘场所的抑尘需要。

附图说明

图1是本发明实施例提供的双流体微雾抑尘系统的整体结构原理示意图；

图2是本发明实施例提供的双流体微雾抑尘系统中，控制器的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的技术方案进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应视为对本发明公开技术内容的限制。

应当说明是：双流体微雾抑尘系统一般使用空气和水形成水雾，但在特定工况下，也可以使用其他气体和液体形成液雾，以实现对特定物料粉尘的抑制。对于使用的气体和液体本领域技术人员可以根据现有技术或公知技术及实际需要选择，不再详细说明，以下仅从双流体微雾抑尘系统的结构及工作原理为重点对本发明提供的技术方案进行描述。

请参考图1，该图是本发明实施例提供的双流体微雾抑尘系统的整体结构原理示意图。

本发明实施例提供的双流体微雾抑尘系统包括气体供给部分10、流体供给部分20、控制执行部分30和微雾输出部分40。

控制执行部分30具有气体输入端口31、液体输入端口32、气体输出端口33和液体输出端口34。微雾输出部分40具有气体入口和液体入口。气体供给部分10的输出口和液体供给部分20的输出口分别与气体输入端口31和液体输入端口32连通，气体输出端口33和液体输出端口34分别与微雾输出部分40的气体入口和液体入口连通。

气体供给部分10的功能在于提供预定压力的气流。如图所示，本实施例中，气体供给部分包括气泵11和储气罐12；气泵11的排气口通过单向阀（图中未示出）与储气罐12的进气口相连通，储气罐12的出气口形成气体供给部分的气体输出口，向外供给预定压力的气流。根据现有技术，适当设置气泵11或/和储气罐12的结构，可以保证气流供给的稳定。气体供给部分不限于上述结构，也可以是其他结构，如可以为一气泵，也可以为一储气罐，也可以是与外部气源相连的气流管道等等。

流体供给部分20的功能在于提供液流，提供的液流可以有适当的压力，以保证液流的供给。本例中，流体供给部分20为一与外部水源相连通的水管。水管一端形成液体输出口。

控制执行部分30包括气路控制组件和液路控制组件（图中未示出）；气路控制组件和液路控制组件集成于一个箱体中，箱体上设置上述的气体输入端口31、液体输入端口32、气体输出端口33和液体输出端口34。气路控制组件连接在气体输入端口31和气体输出端口33之间，液路控制组件连接在液体输入端口32和液体输出端口34之间。气路控制组件可以包括开关阀、调压阀等等机构，其功能在于调节和控制从气体输出端口33输出的气流的相关参数，如压力、流量等等。相同的原理，液路控制组件的功能在于调节和控制从液体输出端口34输出的液流的相关参数（流量、流速或压力等等）。本实施例中，气路控制组件和液路控制组件均为电控组件，相应阀为电磁阀或电控阀，组件分别设置有电控端子。根据电控端子接收的电信号可以控制相应阀的状态，进而实现对组件状态的控制。

微雾输出部分40的功能在于接收从控制执行部分30的气体输出端口33输出的气流和从液体输出端口34输出的液流，使气流和液体混合形成气液混合体，再将气流混合体以液雾形式喷出。现有技术提供了多种形成液雾的具体方式，在此不再赘述。本实施例中，微雾输出部分40包括一个雾化集成箱41和多个喷头42，雾化集成箱41中形成与微雾输出部分40的气体入口和液体入口均相连通的雾化腔，气流和液流在雾化腔中混合形成气液混合物。多个喷头42为高频振荡工业喷头，且均与雾化腔相连通；形成的气流混合物从雾化腔中到达喷头42中，以液雾形式喷出，对预定区域的粉尘进行抑制。本例中，设置多个喷头42的目的在于：可以根据实际需要，将多个喷头布置在适当的位置，进而可以提高对物料输送场所的抑尘效果，特别是能够满足无组织排放粉尘场所抑尘的需要。

可以理解，微雾输出部分40的具体结构可以根据实际需要进行改变，如可以使气流和液流直接进入喷头中，利用喷头使液流和气流混合，并形成液雾喷出；也可以在雾化集成箱41中形成多个雾化腔，并使每一个雾化腔至少与一个喷头相连通，等等。

控制器50分别与气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子电连接。控制器50的功能在于根据预定的策略产生相应的电信号，并将电信号发送给气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子。进而，气路控制组件可以根据相应信号改变、调整气流参数，液路控制组件可以根据相应信号改变、调整液流参数。

这样，通过控制器50就可以向气路控制组件和液路控制组件发送电信号，进而控制向微雾输出部分40供给的气流和液流，控制气流和液流的比例，实现液雾参数的调整和控制。利用本实施例提供的双流体微雾抑尘系统，可以将形成的水雾中水珠颗粒在在很大范围内调整，水珠直径的范围可以2.5~150微米变化，对于PM≤10的粉尘颗粒产生的污染治理效果显著，治理后的指标能符合GBZ/T192.2-2007的卫生标准。

使用该双流体微雾抑尘系统，通过控制器50就可以方便地控制液雾参数的调整和控制，通过内置适当的程序，可以使双流体微雾抑尘系统按照预定的方式输出液雾，满足更多实际需要，其操作过程非常简单。

请参考图2，该图是本发明实施例提供的双流体微雾抑尘系统中，控制器的逻辑框图。图中用箭头示出各单元之间的主要信号传送方向。

本实施例中，控制器50包括中央处理单元51、气路控制单元52和液路控制单元53。中央处理单元51分别与气路控制单元52和流路控制单元53电连接；气路控制单元51与气路控制组件的电控端子电连接，液路控制单元53与液路控制单元的电控端子电连接。这样，中央处理单元51可以根据预定的策略，向气路控制单元52和液路控制单元53发送相应控制信号（如参数调整信号、断流信号等等），进而再通过气路控制单元52和液路控制单元53分别控制气路控制组件和液路控制组件，实现对气液和液流的控制（如调整流速、流量，打开流体或切断流体等等），进而液雾参数（如液珠颗粒大小等等）的控制和调整。

如图2所示，本发明实施例中，控制器50还包括延时触发单元54，且延时触发单元54的接收端与液路控制单元54相连，延时触发单元54的发送端与气路控制单元52相连。其中，在液路控制单元53根据中央处理单元51的指令信号切断液流时，同时向延时触发单元54发送触发信号；延时触发单元54可以根据该触发信号，根据预定的策略，在延迟预定时间后向气路控制单元52发送延迟断流信号，进而气路控制单元52能够根据该延迟断流信号向气路控制组件发送断流信号，使气路控制组件状态进行改变，在液流停止供给后延迟切断气流供给。这样，在双流体微雾抑尘系统停止工作过程，可以使液流先进行断流，气流在预定时间后再断流。进而，在喷头42停止喷雾（液体）后，还会在预定的时间段内向外喷出气流，进而可以避免液雾停止喷出后，粉尘进入喷头42的喷嘴中，减少或避免喷嘴堵塞现象，提高喷头使用寿命或维护周期，提高双流体微雾抑尘系统的可靠性。

为了保证供给的气流和液流的清洁度，控制执行部分30还包括用于对液流进行过滤的过滤器（图中未示出）。根据现有技术，过滤器包括过滤箱体和位于过滤箱体中的滤芯，且过滤箱体具有流体进口和流体出口。本实施例中，过滤器还设置有反冲洗管道，过滤箱体的底部还设置有排污口。反冲洗管道的一端与液体供给部分20的输出口相连通，另一端与过滤箱体的流体出口相连通。同时，反冲洗管道中串连有反冲洗常闭电控阀。另外，控制器50还包括反冲洗控制单元55，反冲洗控制单元55的输入端分别与气路控制单元52和液路控制单元53相连，反冲洗控制单元55的发送端与反冲洗常闭电磁阀的电控端子相连。

这样，在常态下，反冲洗管道是保持不通状态，液体供给部分20的输出口供给的液体并不会通过反冲洗管道到达过滤箱体的流体出口，只能通过过滤箱体的流体进口进入，再通过滤芯从过滤箱体的流体出口流出，此时过滤器正常发挥其过滤功能。在双流体微雾抑尘系统停止喷雾且停止喷出气体时，反冲洗控制单元55根据气路控制单元52的断流信号和液路控制单元53的断流信号触发，向反冲洗常闭电磁阀发送打开信号，反冲洗常闭电磁阀打开，液体供给部分20的输出口供给的液体就能够通过反冲洗管道到达过滤箱体的流体出口，液体再从过滤箱体的流体出口进入，进而反方向通过滤芯，将滤芯中滞留的杂质带到排污口排出。通过对滤芯中滞留的杂质进行反冲洗，可以保证或保持滤芯的清洁，提高过滤器的可靠性，提高双流体微雾抑尘系统的可靠性和稳定性。

启动反冲洗不限于上述策略，可以使反冲洗控制单元55的输入端与中央处理单元51相连，进而根据中央处理单元51的控制信号触发、启动反冲洗。也可以设置与反冲洗控制单元55相连的触发按钮；进而根据实际需要，对通过触发按钮触发、启动反冲洗。当然，也可以使用相应的过滤器对气流进行过滤，相应的设置反冲洗管道和串连有反冲洗常闭电控阀，并使反冲洗管道的一端与液体供给部分的输出口或气体供给部分的输出口相连通，以利用液流或气流对其滤芯进行反冲洗；也可以设置同时对气流和液流分别进行过滤的过滤器，相应的设置反冲洗管道和串连有反冲洗常闭电控阀。

为了避免液体凝固，双流体微雾抑尘系统还包括电加热器（图中未示出），适当布置电加热器的位置，可以对预定位置的液体进行加热。为了自动控制电加热器的工作，还可以使电加热器与控制器50电连接，通过控制器50对电加热器的工作状态进行控制。

本发明提供的实施例中，双流体微雾抑尘系统还包括环境监测传感器60，且环境监测传感器60与控制器50的中央处理单元51电连接。环境监测传感器60的功能在于对双流体微雾抑尘系统的工作环境进行检测，确定物料输送装置是否运行，确定粉尘是否正在产生或是否存在等等，控制器50按照预定的策略确定是否需要双流体微雾抑尘系统进行工作。这样，在外部环境不产生粉尘，不需要双流体微雾抑尘系统进行工作时，控制器50可以使双流体微雾抑尘系统停止工作；在外部环境产生粉尘时，可以使双流体微雾抑尘系统工作，进而可以在实现抑尘目的的基础上，降低双流体微雾抑尘系统的能耗。环境监测传感器60可以为拾振传感器、频谱分析仪。如拾振传感器或频谱分析仪均可以检测物料下落产生的振动，进而中央处理器51可以根据拾振传感器产生的信号判断是否正在装卸物料，进而判断是否需要双流体微雾抑尘系统工作。环境监测传感器60还可以是称重传感器、位置传感器或其他可以检测物料输送装置工作状态的传感器。称重传感器可以根据负载检测物料输送皮带机皮带上是否有物料，位置传感器可以根据皮带的位置检测物料输送皮带机皮带是否在重力作用正在下垂，进而判断皮带上是否存在物料，等等。

本文中应用了具体个例对本发明提供的技术方案进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明提供的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，等等；这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种双流体微雾抑尘系统，包括气体供给部分、流体供给部分、控制执行部分和微雾输出部分；

所述控制执行部分包括气路控制组件和液路控制组件，所述控制执行部分具有气体输入端口、液体输入端口、气体输出端口和液体输出端口，所述气路控制组件连接在气体输入端口和气体输出端口之间，所述液路控制组件连接在液体输入端口和液体输出端口之间；

所述微雾输出部分具有气体入口和液体入口；

所述气体供给部分的输出口和液体供给部分的输出口分别与所述气体输入端口和液体输入端口连通，所述气体输出端口和液体输出端口分别与所述微雾输出部分的气体入口和液体入口连通；

其特征在于：

所述气路控制组件和液路控制组件均为电控组件；

还包括控制器，所述控制器分别与所述气路控制组件的电控端子和液路控制组件的电控端子电连接；

所述控制器包括中央处理单元、气路控制单元和液路控制单元，所述中央处理单元分别与气路控制单元和液路控制单元电连接，所述气路控制单元与所述气路控制组件的电控端子电连接，所述液路控制单元与所述液路控制单元的电控端子电连接；

所述控制器还包括延时触发单元，所述延时触发单元的接收端和发送端分别与所述气路控制单元和液路控制单元相连；所述延时触发单元根据液路控制单元的断流信号，延迟预定时间后向气路控制单元发送延迟断流信号，所述气路控制单元根据所述延迟断流信号向气路控制组件发送断流信号。

2.根据权利要求1所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，所述控制执行部分还包括对气流或液流进行过滤的过滤器；所述过滤器包括过滤箱体、反冲洗管道和位于过滤箱体中的滤芯；所述过滤箱体具有流体进口、流体出口和位于过滤箱体的底部的排污口；所述反冲洗管道一端与液体供给部分的输出口或气体供给部分的输出口相连通，另一端与过滤箱体的流体出口相连通；所述反冲洗管道中串连有反冲洗常闭电控阀；

所述控制器还包括反冲洗控制单元，所述反冲洗控制单元与所述反冲洗常闭电控阀的电控端子电连接，所述反冲洗控制单元根据预定的策略向所述反冲洗常闭电控阀发送打开信号。

3.根据权利要求1所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，还包括电加热器，所述电加热器与所述控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，还包括环境监测传感器，所述环境监测传感器与所述控制器电连接，所述控制器根据所述环境监测传感器产生的传感信号输出控制信号。

5.根据权利要求1所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，所述环境监测传感器为拾振传感器或频谱分析仪。

6.根据权利要求1至5任一项所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，所述微雾输出部分包括一个雾化集成箱和多个喷头，所述雾化集成箱中形成雾化腔，所述多个喷头分别与所述雾化腔相连通。

7.根据权利要求1至5任一项所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，所述微雾输出部分包括一个雾化集成箱和多个喷头，所述雾化集成箱中形成多个雾化腔，每一个所述雾化腔至少与一个所述喷头相连通。

8.根据权利要求1至5任一项所述的双流体微雾抑尘系统，其特征在于，所述气体供部分包括气泵和储气罐，所述气泵的排气口通过单向阀与储气罐的进气口相连通，所述储气罐的出气口形成气体供给部分的气体输出口。