CN103830979A - 一种矿用干式除尘器集成控制系统及其方法 - Google Patents

一种矿用干式除尘器集成控制系统及其方法 Download PDF

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一种矿用干式除尘器集成控制系统及其方法，该系统在干式除尘箱的一侧有进风装置，在另一侧有顺序连接有连接圆筒、风机和集成控制器，在干式除尘箱的底部有卸灰箱，在干式除尘箱内有滤筒，在干式除尘箱内滤筒的上部连接有脉冲阀，在脉冲阀的上端连接有喷吹控制器；粉尘浓度传感器设置在进风装置入口，风速传感器设置在干式除尘箱出口，变频器设置在风机上，喷吹控制器与脉冲阀相连，粉尘浓度传感器和风速传感器通过导线与集成控制器相连，实时向集成控制器传输监测数据。优点：能够根据井下产尘作业地点的粉尘浓度，自动调节风机频率，优化抽尘进气量，并根据干式除尘箱出口风速大小，分析是否启动喷吹清尘操作，来增加滤筒滤尘效率。

Description

一种矿用干式除尘器集成控制系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种除尘器集成控制系统，特别是一种矿用干式除尘器集成控制系统及其方法。
背景技术
我国煤炭行业每年尘肺病的死亡病例已超过生产安全事故的2倍。煤炭开采战略西移是大势所趋，矿井产尘强度增加和西部干旱缺水的矛盾日益突出。粉尘治理正由湿法向干法转化。为此该领域工程技术人员设计了“矿用防爆式除尘器”（ZL201010248827.6）和一种移动喷吹式滤筒除尘器（ZL201110183007.8）。矿用防爆式除尘器中采用滤筒滤尘后手动式脉冲喷吹清尘，其需要人为手动操作，耗时费力。一种移动喷吹式滤筒除尘器采用滤筒滤尘后移动式喷吹清尘，其虽有控制系统控制移动式脉冲阀喷吹，但是滤筒滤尘在何种状态下，脉冲阀进行喷吹，没能具体说明。
发明内容
本发明的目的是要提供一种在实现干式除尘器在除尘过程中，根据除尘器出口风速大小和吸尘口粉尘浓度大小智能喷吹清尘的矿用干式除尘器集成控制系统。
本发明的技术方案是：矿用干式除尘器集成控制系统包括：进风装置、干式除尘箱、滤筒、卸灰箱脉冲阀、连接圆筒、风机、风速传感器、风速传感器和变频器；在干式除尘箱的一侧有进风装置，在另一侧有顺序连接有连接圆筒、风机和集成控制器，在干式除尘箱的底部有卸灰箱，在干式除尘箱内有滤筒，在干式除尘箱内滤筒的上部连接有脉冲阀，在脉冲阀的上端连接有喷吹控制器；粉尘浓度传感器设置在进风装置入口，风速传感器设置在干式除尘箱出口，变频器设置在风机上，喷吹控制器与脉冲阀相连，粉尘浓度传感器和风速传感器通过导线与集成控制器相连，实时向集成控制器传输监测数据。
集成控制器包括显示面板、控制器开关、粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮；显示面板、控制器开关、粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮安装在机箱的面板上，在机箱内部包括单片机、数模转换芯片和数据存储模块，粉尘浓度传感器和风速传感器的输出端通过数模转换芯片与单片机的输入端连接，数模转换芯片的输出端通过数据储存模块与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示面板连接，粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮均与单片机的输入端连接。
控制方法：粉尘浓度传感器和风速传感器通过导线与集成控制器相连，粉尘浓度传感器和风速传感器将监测的数据传输至集成控制器的数据处理模块进行数据加工，实时向集成控制器传输监测数据，将监测的数据存储并传输给单片机进行操作指令分析判断，集成控制器分析数据向变频器和喷吹控制器发出变频指令和喷吹清尘指令；在显示面板中显示风速及浓度大小，控制喷吹器是否启动，变频器变频的大小；
风速传感器实时监测风速大小，将监测的风速V 1传输给集成控制器，经集成控制器分析监测的风速V 1与预先设置的风速V 0对比：
（1）当V 1＞V 0，说明风速满足过滤降尘，集成控制器不需要发出喷吹操作命令；
（2）当V 1＜V 0，说明风速不满足过滤降尘，集成控制器发出喷吹操作命令，依次启动脉冲阀；
粉尘浓度传感器实时监测粉尘浓度，将监测的浓度C 1传输给集成控制器，经集成控制器分析所测粉尘浓度C 1与预先设置的浓度C 0对比：
（1）当C 1＞C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的增加风机频率；
（2）当C 1＜C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的减小风机频率；
通过粉尘浓度控制风机频率，最优化的发挥风机的抽吸作用。
有益效果，由于采用了上述方案，风机根据粉尘浓度传感器监测的井下产尘作业地点的粉尘浓度，自动调节频率，优化抽尘进气量；含尘气流在风机4负压抽吸作用下，经过进风装置1进入干式除尘箱2，在干式除尘箱内经过滤筒2-1的过滤作用，粉尘被过滤，留在滤筒表面。随着除尘时间的加长，越来越多的粉尘被过滤，经过滤筒的风速减小，影响了过滤除尘的效果。根据风速传感器监测的干式除尘箱出口风速大小，分析是否启动喷吹清尘操作，来除滤筒表面的粉尘，增加滤筒滤尘效率。
优点：能够实现自动化、智能化调节风机频率、抽尘进气量及脉冲阀是否喷吹，提高了矿用干式除尘器的除尘率，避免了工人的繁琐的操作，提高工人的工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是集成控制器结构示意图。
图3是集成控制系统结构框图。
图中：1、进风装置；2、干式除尘箱；2-1、滤筒；2-2、卸灰箱；2-3脉冲阀；3、连接圆筒；4、风机；5-1、集成控制器；5-1-1、显示面板；5-1-2、控制器开关；5-1-3、粉尘浓度设置旋钮；5-1-4、风速设置旋钮；5-1-5、复位按钮；5-1-6、单片机；5-1-7、数模转换芯片；5-1-8、数据存储模块；5-2、风速传感器；5-3、风速传感器；5-4、变频器；5-5、喷吹控制器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
实施例1：矿用干式除尘器集成控制系统，包括：进风装置1、干式除尘箱2、滤筒2-1、卸灰箱2-2脉冲阀2-3、连接圆筒3、风机4、集成控制器5-1、风速传感器5-2、风速传感器5-3和变频器5-4；在干式除尘箱2的一侧有进风装置1，在另一侧有顺序连接有连接圆筒3、风机4和集成控制器5-1，在干式除尘箱2的底部有卸灰箱2-2，在干式除尘箱2内有滤筒2-1，在干式除尘箱2内滤筒2-1的上部连接有脉冲阀2-3，在脉冲阀2-3的上端连接有喷吹控制器5-5；粉尘浓度传感器5-2设置在进风装置1入口，风速传感器5-3设置在干式除尘箱2出口，变频器5-4设置在风机4上，喷吹控制器5-5与脉冲阀2-3相连，粉尘浓度传感器5-2和风速传感器5-3通过导线与集成控制器5-1相连，实时向集成控制器5-1传输监测数据。
集成控制器5-1包括显示面板5-1-1、控制器开关5-1-2、粉尘浓度设置旋钮5-1-3、风速设置旋钮5-1-4、复位按钮5-1-5；显示面板5-1-1、控制器开关5-1-2、粉尘浓度设置旋钮5-1-3、风速设置旋钮5-1-4、复位按钮5-1-5安装在机箱的面板上，在机箱内部包括单片机5-1-6、数模转换芯片5-1-7和数据存储模块5-1-8，粉尘浓度传感器5-2和风速传感器5-3的输出端通过数模转换芯片与单片机的输入端连接，数模转换芯片的输出端通过数据储存模块与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示面板连接，粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮均与单片机的输入端连接。
粉尘在风机4负压抽吸作用下，经过进风装置1进入干式除尘箱2，含尘气流在干式除尘箱内经过滤筒2-1的过滤作用，粉尘被过滤，留在滤筒表面。随着除尘时间的加长，越来越多的粉尘被过滤，经过滤筒的风速减小，影响了过滤除尘的效果。通过开启脉冲阀喷吹清尘，可有效地清除滤筒表面的粉尘，粉尘落入卸灰箱内，从而增大过滤风速。
粉尘浓度传感器5-2和风速传感器5-3通过导线与集成控制器5-1相连，粉尘浓度传感器和风速传感器将监测的数据传输至集成控制器的数据处理模块进行数据加工，实时向集成控制器5-1传输监测数据，将监测的数据存储并传输给单片机进行操作指令分析判断，集成控制器5-1分析数据向变频器5-4和喷吹控制器5-5发出变频指令和喷吹清尘指令；在显示面板中显示风速及浓度大小，控制喷吹器是否启动，变频器变频的大小；
风速传感器5-4实时监测风速大小，将监测的风速V 1传输给集成控制器5-1，经集成控制器分析监测的风速V 1与预先设置的风速V 0对比：
（1）当V 1＞V 0，说明风速满足过滤降尘，集成控制器不需要发出喷吹操作命令；
（2）当V 1＜V 0，说明风速不满足过滤降尘，集成控制器发出喷吹操作命令，依次启动脉冲阀；
粉尘浓度传感器5-2实时监测粉尘浓度，将监测的浓度C 1传输给集成控制器5-1，经集成控制器分析所测粉尘浓度C 1与预先设置的浓度C 0对比：
（1）当C 1＞C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的增加风机频率；
（2）当C 1＜C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的减小风机频率；
通过粉尘浓度控制风机频率，可最优化的发挥风机的抽吸作用。
在图3中，集成控制系统结构由数据采集、数据分析及指令输出三部分组成；粉尘浓度传感器和风速传感器将监测的数据传输至集成控制器的数据处理模块进行数据加工，然后将数据存储并传输给单片机进行操作指令分析判断，最后将指令输出，在显示面板中显示风速及浓度大小，控制喷吹器是否启动，变频器变频的大小。

Claims (3)

1.一种矿用干式除尘器集成控制系统，其特征在于：矿用干式除尘器集成控制系统包括：进风装置、干式除尘箱、滤筒、卸灰箱、脉冲阀、连接圆筒、风机风速传感器、风速传感器和变频器；在干式除尘箱的一侧有进风装置，在另一侧有顺序连接有连接圆筒、风机和集成控制器，在干式除尘箱的底部有卸灰箱，在干式除尘箱内有滤筒，在干式除尘箱内滤筒的上部连接有脉冲阀，在脉冲阀的上端连接有喷吹控制器；粉尘浓度传感器设置在进风装置入口，风速传感器设置在干式除尘箱出口，变频器设置在风机上，喷吹控制器与脉冲阀相连，粉尘浓度传感器和风速传感器通过导线与集成控制器相连，实时向集成控制器传输监测数据。
2.根据权利要求1所述的一种矿用干式除尘器集成控制系统，其特征在于：集成控制器包括显示面板、控制器开关、粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮；显示面板、控制器开关、粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮安装在机箱的面板上，在机箱内部包括单片机、数模转换芯片和数据存储模块，粉尘浓度传感器和风速传感器的输出端通过数模转换芯片与单片机的输入端连接，数模转换芯片的输出端通过数据储存模块与单片机的输入端连接，单片机的输出端与显示面板连接，粉尘浓度设置旋钮、风速设置旋钮、复位按钮均与单片机的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的一种矿用干式除尘器集成控制系统的方法，其特征在于：控制方法：粉尘浓度传感器和风速传感器通过导线与集成控制器相连，粉尘浓度传感器和风速传感器将监测的数据传输至集成控制器的数据处理模块进行数据加工，实时向集成控制器传输监测数据，将监测的数据存储并传输给单片机进行操作指令分析判断，集成控制器分析数据向变频器和喷吹控制器发出变频指令和喷吹清尘指令；在显示面板中显示风速及浓度大小，控制喷吹器是否启动，变频器变频的大小；
风速传感器实时监测风速大小，将监测的风速V 1传输给集成控制器，经集成控制器分析监测的风速V 1与预先设置的风速V 0对比：
（1）当V 1＞V 0，说明风速满足过滤降尘，集成控制器不需要发出喷吹操作命令；
（2）当V 1＜V 0，说明风速不满足过滤降尘，集成控制器发出喷吹操作命令，依次启动脉冲阀；
粉尘浓度传感器实时监测粉尘浓度，将监测的浓度C 1传输给集成控制器，经集成控制器分析所测粉尘浓度C 1与预先设置的浓度C 0对比：
（1）当C 1＞C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的增加风机频率；
（2）当C 1＜C 0，分析浓度差值，将变频指令传输至风机变频器，相应的减小风机频率；
通过粉尘浓度控制风机频率，最优化的发挥风机的抽吸作用。
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