CN102929164A

CN102929164A - 一种废气收集的控制方法、装置和系统

Info

Publication number: CN102929164A
Application number: CN2012104180131A
Authority: CN
Inventors: 张能耀; 白雪松; 王馨; 罗建利
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Changsha Zoomlion Environmental Industry Co Ltd
Priority date: 2012-10-26
Filing date: 2012-10-26
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2032-10-26
Also published as: CN102929164B

Abstract

本发明公开了一种废气收集的控制方法、装置和系统，其主要内容包括：接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数，并利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制，这样利用根据当前废气状态参数确定的废气收集参数可以实时调整废气收集的速度以及同步调整吸气阀门打开度数的大小，既可以在投料仓内废气过多时及时、有效、快捷地将废气传送至废气处理塔中，避免了废气的外溢问题，又可以在投料仓内废气相对较少时，以适当的频率、吸气阀门打开适度的度数进行吸气，减少废气收集设备的负载，节省能源消耗。

Description

一种废气收集的控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾废气收集控制领域，尤其涉及一种废气收集的控制方法、装置和系统。

背景技术

随着餐饮业的快速发展，餐厅垃圾的数量也越来越多，餐厨垃圾在收集的过程中会自动产生废气，该废气的主要成分包括：甲烷CH4、氨气NH3、二氧化硫SO2和硫化氢H2S等有毒有害、刺激性气体。为了保证餐厨垃圾产生的废气能够被很好的处理，在现实生活中出现了餐厨垃圾废气收集控制系统，用于对餐厨垃圾产生的废气进行有效处理。

如图1所示，为餐厨垃圾废气收集控制系统的结构示意图，所述控制系统包括：投料仓、鼓风机、抽气管道和废气处理塔。具体的工作原理为：

在鼓风机的作用下，将投料仓中餐厨垃圾产生的废气通过抽风通道运送至废气处理塔，由废气处理塔对废气进行处理。

在现有的废气收集控制系统中，鼓风机以恒定的转速工作，将投料仓中产生的废气输送至废气处理塔中，但是在工作过程中存在以下缺陷：

1、在投料仓内垃圾较少时，产生的废气数量也较少，此时，鼓风机以恒定的转速工作，将使得收集到的气体数量较少，浪费鼓风机产生的能量资源；

2、在餐厨垃圾车将餐厨垃圾投入投料仓时，投料仓内垃圾增加，同时废气数量突然增多，此时，鼓风机以恒定的转速工作，将无法满足投料仓内废气的需要，可能导致废气收集不及时，有些废气扩散出投料仓，严重时将危害工作人员的身体健康，废气浓度达到一定程度还会引起爆炸。

由此可见，在现有技术中，鼓风机的工作速率决定了废气收集的效果，鼓风机以恒定的速率工作已不能满足废气收集系统的需要，不仅造成资源的浪费，而且无法保证投料仓产生的废气能够及时全部的输送至废气处理塔。

发明内容

本发明实施例提供了一种废气收集的控制方法、装置和系统，用于解决现有技术中鼓风机以恒定的速率工作，导致的不仅造成资源的浪费，而且无法保证投料仓产生的废气能够及时全部的输送至废气处理塔的问题。

一种废气收集的控制方法，包括：

接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数；

根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数；

利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制。

一种废气收集的控制装置，包括：

接收设备，用于接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数；

确定设备，用于根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数；

控制设备，用于利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制。

一种废气收集的控制系统，包括：

检测设备，用于检测当前投料仓内废气的状态参数；

控制装置，用于接收检测设备检测的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定检测设备检测到的当前废气的状态参数对应的废气收集参数，控制废气收集设备；

废气收集设备，用于利用控制装置确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集。

本发明有益效果如下：

本发明实施例通过接收到的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数，并利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制，这样利用根据当前废气状态参数确定的废气收集参数可以实时调整废气收集的速度以及同步调整吸气阀门打开度数的大小，既可以在投料仓内废气过多时及时、有效、快捷地将废气传送至废气处理塔中，避免了废气的外溢问题，又可以在投料仓内废气相对较少时，以适当的频率、吸气阀门打开适度的度数进行吸气，减少废气收集设备的负载，节省能源消耗。

附图说明

图1为餐厨垃圾废气收集控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一的一种废气收集的控制方法的流程图；

图3为废气状态参数与吸气频率值之间的对应关系的示意图；

图4为吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系的示意图；

图5为本发明实施例二的一种废气收集的控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例三的一种废气收集的控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为了实现本发明的目的，本发明实施例提供了一种废气收集的控制方法、装置和系统，通过接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数，并利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制，这样利用根据当前废气状态参数确定的废气收集参数可以实时调整废气收集的速度以及同步调整吸气阀门打开度数的大小，既可以在投料仓内废气过多时及时、有效、快捷地将废气传送至废气处理塔中，避免了废气的外溢问题，又可以在投料仓内废气相对较少时，以适当的频率、吸气阀门打开适度的度数进行吸气，减少废气收集设备的负载，节省能源消耗。

下面结合说明书附图对本发明各个实施例进行详细描述。

实施例一：

如图2所示，为本发明实施例一的一种废气收集的控制方法的流程图，所述方法包括：

步骤101：接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数。

在步骤101中，对投料仓内废气的状态参数进行检测的方式不限于对废气浓度值的检测以及废气气压值的检测。

在对投料仓内的废气的状态参数进行检测时，可以进行周期性的检测，也可以在餐厨垃圾车在向投料仓投放垃圾时进行检测，此时投料仓内垃圾废气就将发生一个突变，因此，可以设定在在餐厨垃圾车在向投料仓投放垃圾时控制对投料仓内的废气的状态参数进行检测，之后的设定时间内采用实时监测的方式确定投料仓内的废气的状态参数。

其中，当投料仓内垃圾数量越多，检测投料仓内的废气的状态参数的设定时间越短；当投料仓内垃圾数量越少，检测投料仓内的废气的状态参数的设定时间越长，这样可以及时准确的获取投料仓内的废气的状态参数，为后续操作做充分准备。

其中，所述废气的状态参数包括：废气的浓度值和废气的气压值。

具体地，首先，利用气体检测仪获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值。

其次，利用气压计检测出当前投料仓内废气的气压值。

最后，将得到的废气的浓度变化值与检测出的废气的气压值进行计算，并将得到的计算结果作为当前投料仓内废气的状态参数。

步骤102：根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数。

在步骤102中，所述废气收集参数包括：吸气频率值和吸气通道的开口大小值。

具体地，所述预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系具体包括：废气状态参数与吸气频率值之间的对应关系，以及吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系。

其中，如图3所示，为废气状态参数与吸气频率值之间的对应关系的示意图。

由图中可以看出，废气状态参数与吸气频率值之间对应关系满足线性关系。假设吸气频率最小值为15Hz和吸气频率最大值为50Hz，废气状态参数与吸气频率值之间的对应关系满足：随着废气状态参数的增加，吸气频率值也增加，每一个废气状态参数对应一个吸气频率值。

如图4所示，为吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系的示意图。

由图中可以看出，吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系满足线性关系。假设吸气频率最小值为15Hz和吸气频率最大值为50Hz，吸气通道的开口最大值为90°，吸气通道的开口最小值为10°，吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系满足：随着吸气频率值的增大，吸气通道的开口度数也增大，每一个吸气频率值对应一个吸气通道的开口度数。

具体地，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数，具体包括：

第一，确定吸气频率值。

首先，确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值。

其中，吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值可以是根据实际测量得到的，还可以是根据实际需要确定的。

其次，通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

其中，F表示对当前废气进行吸气频率值，介于F_min与F_max之间，F_min表示吸气频率最小值，F_max表示吸气频率最大值，L_min表示废气状态参数最小值，L_max表示废气状态参数最大值，L表示当前废气状态参数。

第二，确定吸气通道的开口大小值。

在确定当前废气吸收频率值的基础上，执行以下步骤：

通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

其中，K表示对当前吸气通道的开口大小值，介于10°与90°之间，F表示确定的当前废气进行吸气频率值。

以废气为甲烷CH4气体为例，说明根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数。

第一步：设定投料仓内甲烷CH4气体的初始浓度值为D1。

第二步：在接收到投料仓仓门打开的消息时，启动检测投料仓内甲烷CH4气体浓度的实际值D2。

第三步：将得到的甲烷CH4气体浓度的实际值D2与设定投料仓内甲烷CH4气体的初始浓度值为D1进行比较，得出当前甲烷CH4气体浓度的变化值E=（D2-D1）。

第四步：随着投料的进行，投料仓内气压压力发生改变，通过气压检测仪确定当前投料仓内气压值P。

第五步：将得到的废气的浓度变化值E与检测出的废气的气压值P进行计算，得到的计算结果作为当前投料仓内废气的状态参数L，即L=P*E。

第六步：根据预设的废气状态参数与吸气频率值之间的对应关系，确定当前废气状态参数对应的吸气频率值。

具体地，假设吸气频率最小值为15Hz和吸气频率最大值为50Hz，吸气频率最小值为15Hz时对应的废气状态参数为L1，吸气频率最大值为50Hz时对应的废气状态参数为L2，此时，当前投料仓内废气的状态参数L对应的吸气频率值F为：F=15+35*（L-L1）/（L2-L1）。

第七步：根据预设的吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的对应关系，确定当前吸气频率值对应的吸气通道的开口大小值。

具体地，通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

步骤103：利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制。

具体地，在步骤103中，利用步骤102得到的吸气频率值控制吸气设备的饿工作速率；以及利用吸气通道的开口大小值控制吸气阀门打开的大小，使得吸气设备与吸气阀门同步配合工作，增加了系统工作的稳定性。

通过本发明实施例一的方案，接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数，并利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制，这样利用根据当前废气状态参数确定的废气收集参数可以实时调整废气收集的速度以及同步调整吸气阀门打开度数的大小，既可以在投料仓内废气过多时及时、有效、快捷地将废气传送至废气处理塔中，避免了废气的外溢问题，又可以在投料仓内废气相对较少时，以适当的频率、吸气阀门打开适度的度数进行吸气，减少废气收集设备的负载，节省能源消耗。

实施例二：

如图5所示，为本发明实施例二的一种废气收集的控制装置的结构示意图，包括：接收设备11、确定设备12和控制设备13，其中：

接收设备11，用于接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数。

确定设备12，用于根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的废气收集参数。

控制设备13，用于利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制。

具体地，所述接收设备11，具体用于接收当前投料仓内废气的状态参数，其中，所述当前投料仓内废气状态参数是利用气体检测仪获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值，以及利用气压计检测出当前投料仓内废气的气压值，将得到的废气的浓度变化值与检测出的废气的气压值进行计算得到的，所述废气收集参数包括：废气的浓度值和废气的气压值。

所述确定设备12，具体用于预设废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，其中，包括废气状态参数与吸气频率值之间的一一对应关系，以及吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的一一对应关系，所述废气收集参数包括：吸气频率值和吸气通道的开口大小值。

较优地，所述确定设备12，具体包括：确定单元21和计算单元22，其中：

确定单元21，用于确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值；

计算单元22，用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

所述计算单元22，具体用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

实施例三：

如图6所示，为本发明实施例三的一种废气收集的控制系统的结构示意图，所述系统包括：检测设备31、控制装置32和废气收集设备33，其中：

检测设备31，用于检测当前投料仓内废气的状态参数。

控制设备32，用于接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数，根据预设的废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，确定检测设备检测到的当前废气的状态参数对应的废气收集参数，控制废气收集设备。

废气收集设备33，用于利用控制装置确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集。

具体地，所述检测设备包括：气体浓度检测设备34和气压检测设备35，其中：

所述气体浓度检测设备34，用于获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值。

例如，气体浓度检测设备可以是便携式气体检测仪，用于检测密封投料仓内甲烷CH4气体、氨气NH3气体、二氧化硫SO2气体和硫化氢H2S气体的浓度变化值。

所述气压检测设备35，用于检测出当前投料仓内废气的气压值。

所述检测设备31，具体用于将气体浓度检测设备得到的废气的浓度变化值与气压检测设备检测出的废气的气压值进行计算，并将得到的计算结果作为当前投料仓内废气的状态参数。

所述废气收集设备33包括：吸气设备36和吸气通道阀门控制设备37。

其中，所述吸气设备包括鼓风机41和变频器42；以及所述吸气通道阀门控制设备包括电动球阀43和电机44。

所述控制装置32，具体用于确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值，并通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

其中，F表示对当前废气进行吸气频率值，介于F_min与F_max之间，F_min表示吸气频率最小值，F_max表示吸气频率最大值，L_min表示废气状态参数最小值，L_max表示废气状态参数最大值，L表示当前废气状态参数；

所述吸气设备36，用于通过变频器接收控制装置发送的吸气频率值，调整值该吸气频率值对投料仓内的废气进行收集。

所述控制装置32，具体用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

其中，K表示对当前吸气通道的开口大小值，介于10°与90°之间，F表示确定的当前废气进行吸气频率值；

所述吸气通道阀门控制设备37，用于根据控制装置发送的吸气通道的开口大小值，将吸气通道阀门打开值所述大小值，与所述吸气设备共同对投料仓内的废气进行收集。

与现有技术相比，在鼓风机抽气管道上增加了一个吸气阀门，在投料仓内废气较少时，吸气阀门打开较小的角度，鼓风机以较小的功率进行吸气，降低了鼓风机负载并节省了能源，使得投料仓内的气体维持在一个标准大气压下；在投料仓内废气增加时，废气浓度增发，废气气压升高，实时调整吸气阀门打开度数以及鼓风机的工作功率，将提高吸气的速度，使得投料仓内的废气及时、有效地被传送到废气处理塔内进行处理，减小了废气溢出的可能性，保护了环境。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种废气收集的控制方法，其特征在于，包括：

接收检测设备检测到的当前投料仓内废气的状态参数；

利用确定的废气收集参数对投料仓内的废气进行收集控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废气的状态参数包括：废气的浓度值和废气的气压值；

所述检测当前投料仓内废气的状态参数，具体包括：

利用气体检测仪获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值；

利用气压计检测出当前投料仓内废气的气压值；

将得到的废气的浓度变化值与检测出的废气的气压值进行计算，并将得到的计算结果作为当前投料仓内废气的状态参数。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述废气收集参数包括：吸气频率值和吸气通道的开口大小值；

所述废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系具体包括：废气状态参数与吸气频率值之间的一一对应关系，以及吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的一一对应关系。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设的废气的状态参数与吸气频率值之间的对应关系，确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值，具体包括：

确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值；

通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值，具体包括：

K＝(16F-170)/7；

6.一种废气收集的控制装置，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述接收设备，具体用于接收当前投料仓内废气的状态参数，其中，当前投料仓内废气的状态参数是利用气体检测仪获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值，以及利用气压计检测出当前投料仓内废气的气压值，将得到的废气的浓度变化值与检测出的废气的气压值进行计算得到的，所述废气的状态参数包括：废气的浓度值和废气的气压值。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，

所述确定设备中预设废气的状态参数与废气收集参数之间的对应关系，其中，包括废气状态参数与吸气频率值之间的一一对应关系，以及吸气频率值与吸气通道的开口大小值之间的一一对应关系，所述废气收集参数包括：吸气频率值和吸气通道的开口大小值。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定设备，具体包括：

确定单元，用于确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值；

计算单元，用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，

所述计算单元，具体用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

11.一种废气收集的控制系统，其特征在于，包括：

检测设备，用于检测当前投料仓内废气的状态参数；

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述检测设备包括：气体浓度检测设备和气压检测设备，其中：

气体浓度检测设备，用于获取当前投料仓内废气的浓度值，并根据设定的废气的初始浓度值，得到废气的浓度变化值；

气压检测设备，用于检测出当前投料仓内废气的气压值；

所述检测设备，具体用于将气体浓度检测设备得到的废气的浓度变化值与气压检测设备检测出的废气的气压值进行计算，并将得到的计算结果作为当前投料仓内废气的状态参数。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述废气收集设备包括：吸气设备和吸气通道阀门控制设备。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，

所述控制装置，具体用于确定吸气频率最小值和最大值，以及废气状态参数最小值和废气状态参数最大值，并通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气频率值：

F = (F_{\max} - F_{\min}) * \frac{L - L_{\min}}{L_{\max} - L_{\min}} + F_{\min};

所述吸气设备，用于利用控制装置发送的吸气频率值运行，对投料仓内的废气进行收集。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，

所述控制装置，具体用于通过以下方式确定当前废气的状态参数对应的吸气通道的开口大小值：

K＝(16F-170)/7；

所述吸气通道阀门控制设备，用于根据控制装置发送的吸气通道的开口大小值，将吸气通道阀门打开值所述大小值，与所述吸气设备共同对投料仓内的废气进行收集。