CN104083974A - 滤芯式除尘器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滤芯式除尘器及其控制方法，包括柜体、风机和积污槽，所述风机通过风机支撑板设置在所述柜体的顶部，所述积污槽设置在所述柜体的底部，所述风机与所述积污槽之间设置有滤芯，所述滤芯通过滤芯安装板固定在所述柜体的内部，所述滤芯的底端封闭，顶端设置有通孔，所述通孔安装有喷吹爆炸头，喷吹爆炸头通过喷吹管连接有脉冲阀，所述滤芯安装板和风机支撑板之间设置有气缸，所述气缸通过气缸出气管与所述脉冲阀连接，所述柜体的一侧设有吸尘口，所述吸尘口由外向里依次设置有进气纱网和进气百叶窗。本发明不但能够完全将含尘空气除尘，使得粉尘过滤更彻底，而且滤芯清灰方便，滤芯不易堵塞，过滤效率高，可广泛应用于清除工业粉尘。

Description

滤芯式除尘器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种除尘器及其控制方法，具体涉及一种滤芯式除尘器及其控制方法。

背景技术

在工业生产过程中往往会产生大量的工业粉尘,这些粉尘会对工作环境和人体健康产生很大的危害，因此，必须对工业粉尘施加有效的控制，这对企业发展及环境污染控制有着非常重要的意义。

CN202590569U(公开日为2012年12年12日)公开了一种除尘柜，包括柜体、水帘过滤器、风机、积水槽、电器控制箱，所述水帘过滤器由水泵、水管、溢水槽、过滤装置和分隔板组成，所述溢水槽位于过滤装置的顶端；所述水泵通过水管与溢水槽连通，所述过滤装置的后侧顶部和水管上方安装有分隔板；所述柜体后部设有斜凹的挡板，所述挡板下方设有积水槽，所述积水槽被挡板分隔为二部分，前部为储水槽，后部为除污槽，所述除污槽内安装有水泵，所述与水泵连接的水管穿过挡板。

CN103706217A(公开日为2014年04年09日)公开了一种打磨房除尘柜，包括柜体、控制装置，所述柜体具有顶壁、侧壁和底座，所述顶壁设有风机，所述底座上方设有积水槽，所述柜体具有除尘腔室，所述除尘腔室由底座、部分侧壁及设于柜体中的分隔装置形成，所述除尘腔室中设有过滤装置，所述柜体的除尘腔室的一侧面设有吸尘口，所述过滤装置由第一级过滤装置和第二级过滤装置构成，所述第一级过滤装置为水帘过滤装置，所述第二级过滤装置为水雾过滤装置，所述除尘腔室中设有向过滤装置提供水源的供水系统，所述积水槽中设有沉淀物排出装置。

虽然上述现有技术公开了一些除尘设备，能够满足一定的除尘需要，但这些除尘设备仍存在一定的缺陷：1、过滤装置单一，不能够完全将进入柜体的空气除尘，导致粉尘过滤不彻底；2、过滤装置容易堵塞，导致过滤效率低，而且当沉淀的粉尘集中在除污槽内时，需要定期人工处理，使得过滤装置的清理非常麻烦，自动化程度低；另外，柜体体积大，结构布局不合理。

因此，对于除尘设备及其控制方法存在进一步的需求，这也是该技术领域内的研究热点和重点之一，更是本发明得以完成的动力和出发点所在。

发明内容

为了克服现有技术存在的粉尘过滤不彻底、过滤装置清灰麻烦、过滤装置容易堵塞的技术问题，本发明人在进行了大量的深入研究之后，从而完成了本发明。

本发明涉及两个方面，具体而言，涉及一种滤芯式除尘器及其控制方法。第一方面，本发明涉及一种滤芯式除尘器，包括柜体、风机和积污槽，所述风机通过风机支撑板设置在所述柜体的顶部，所述积污槽设置在所述柜体的底部，所述风机与所述积污槽之间设置有滤芯，所述滤芯通过滤芯安装板固定在所述柜体的内部，所述滤芯呈圆筒形，所述滤芯的个数为至少一个，所述滤芯的底端封闭，所述滤芯的顶端中间部位设置有通孔，所述通孔处安装有喷吹爆炸头，所述喷吹爆炸头通过喷吹管连接有脉冲阀，所述滤芯安装板和所述风机支撑板之间设置有气缸，所述气缸通过气缸出气管与所述脉冲阀连接，所述柜体的一侧面设有吸尘口，所述吸尘口由外向里依次设置有进气纱网和进气百叶窗。

优选的，所述积污槽的四周设置有进水口和出水口。

优选的，所述进水口和所述出水口设置在所述积污槽的对侧，所述进水口的高度大于所述出水口的高度。

优选的，所述积污槽内还设置有污水泵，通过污水泵将沉降在积污槽内的粉尘和水形成的泥浆排出。

优选的，所述污水泵的出口处通过水管三通、冲洗弯头与冲洗管连接，所述冲洗管上设置有冲洗喷头。

优选的，所述污水泵的出口处通过所述水管三通、排水管与所述出水口连接。

优选的，所述水管三通与所述排水管之间设置有电磁阀。

优选的，所述气缸设置有气缸排水口、进气管接口和安全阀。

优选的，所述滤芯的个数为至少一个，每个滤芯均通过各自的喷吹管、脉冲阀、气缸出气管与同一个气缸连通。

第二方面，本发明涉及一种上述滤芯式除尘器的控制方法，包括如下步骤：

步骤一，开启风机，含尘气体随气流通过进气纱网和进气百叶窗，气流中纤维状物质被进气纱网阻挡在柜体的外部，气流中的一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下沉降在柜体的底部积污槽中；粒度细、密度小的粉尘吸附在滤芯表面上并形成粉尘层，净化后的气体进入滤芯内部后并经风机的顶部出风口排出；

步骤二，开启脉冲阀，气缸内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的喷吹爆炸头向滤芯口喷射出一股高速高压的引射气流,形成一股相当于引射气流体积若干倍的诱导气流,一同进入滤芯内，使滤芯内出现瞬间正压，急剧膨胀，进行对滤芯外表面粉尘层的喷吹清理，同时停止风机，进气百叶窗的自开式百叶门自动关闭，防止吸附在滤芯表面的粉尘反吹到柜体外的工作区，使沉积在滤芯外表面的粉尘脱落沉降在柜体的底部积污槽中，完成滤芯的脉冲清灰；

步骤三，对积污槽中的粉尘进行清除。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过利用进气纱网和多孔纤维滤芯这一多级过滤系统，将生产加工过程中产生的含尘气体随气流在通过自开式百叶纱网门时，气流中纤维状物质被纱网阻挡在柜体的外部，含尘气流通过百叶窗碰撞凝聚，由于气流断面积突然扩大,流速降低,气流中的一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下沉降在柜体底部；粒度细、密度小的尘粒通过滤芯表面的惯性、碰撞、筛滤、拦截和静电等综合效应,使粉尘吸附在滤芯表面上并行成粉尘层，净化后的气体进入滤芯的内部，最后经风机排出。本发明通过综合考虑碰撞、拦截、筛滤、扩散和吸附作用这几个因素的影响，从而将粉尘从空气中分离出来，进而提高了过滤的精度，严格控制了排放浓度。同时，通过脉冲阀的启闭，当脉冲阀开启时，储气罐(气缸)内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的爆炸头，向滤芯口喷射出一股高速高压的引射气流,形成一股相当于引射气流体积若干倍的诱导气流,一同进入滤芯内，使滤芯内出现瞬间正压，急剧膨胀，同时由于进气百叶窗的气门是自开式百叶门，风机停止，百叶门自动关闭，在喷吹清理时防止吸附在滤芯表面的粉尘反吹到柜体外的工作区，使得沉积在滤芯外表面的粉尘脱落沉降在柜体的底部，不但除尘更彻底，而且也达到清灰的目的，清灰十分方便，滤芯不容易堵塞，正是由于这种强有力的脉冲清灰系统，能使本发明能够一直保持在低阻力状态下安全、连续、可靠的运行，可广泛应用于清除工业粉尘。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是含尘气体通过进气纱网、进气百叶窗和滤芯的原理过程示意图；

图2是滤芯清灰的的原理过程示意图；

图3是滤芯式除尘器采用多个滤芯时的主视示意图；

图4是滤芯式除尘器采用多个滤芯时的俯视示意图；

图5是集尘区(积污槽)采用水箱自循环式的结构示意图；

图6是集尘区(积污槽)采用干粉收集式的结构示意图；

图7是控制系统的原理示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

本实施例涉及一种滤芯式除尘器，如图1、图2、图3和图4所示，包括柜体20、风机1和积污槽9，风机1通过风机支撑板2设置在柜体20的顶部，风机1的顶面设置有出风口21，积污槽9设置在柜体20的底部，风机1与积污槽9之间设置有滤芯15，可以采用圆筒形的多孔纤维滤芯，滤芯15通过滤芯安装板5固定在柜体20的内部，滤芯15的底端封闭，顶端的中间部位设置有通孔，通孔安装有喷吹爆炸头6，喷吹爆炸头6通过喷吹管18连接有脉冲阀19，滤芯安装板5和风机1支撑板设置有气缸4，气缸4通过气缸出气管3与脉冲阀19连接，柜体20的一侧面设有吸尘口，吸尘口由外向里依次设置有进气纱网17和进气百叶窗16，进气纱网17可以采用无纺布，积污槽9的一端设置有进水口12和出水口10，积污槽9内设置有污水泵8，通过污水泵8将沉降在积污槽9内的粉尘14和水形成的泥浆排出，污水泵8的出口处通过水管三通7、冲洗弯头25与冲洗管23连接，冲洗管23上设置有冲洗喷头24，污水泵8的出口处通过水管三通7、排水管11与出水口10连接，水管三通7与排水管11之间设置有电磁阀13，气缸4设置有气缸排水口22、进气管接口26和安全阀27，滤芯15采用一个或者以并排方式布置的2个或2个以上滤芯，每个滤芯均通过各自的喷吹管、气缸出气管、脉冲阀与同一个气缸连通，可进一步提高过滤效率。

本实施例通过利用进气纱网和多孔纤维滤芯这一多级过滤系统，将生产加工过程中产生的含尘气体随气流通过自开式百叶纱网门，气流中纤维状物质被纱网阻挡在柜体的外部，含尘气流通过百叶窗时，相互碰撞凝聚，由于气流断面积突然扩大,流速降低,气流中的一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下沉降在柜体的底部；粒度细、密度小的尘粒由于滤芯表面的惯性、碰撞、筛滤、拦截和静电等综合效应,使粉尘吸附在滤芯表面上并行成粉尘层，净化后的气体进入滤芯内部并经风机排出。本发明通过综合考虑碰撞、拦截、筛滤、扩散和吸附作用这几个因素的影响，从而将粉尘从空气中分离出来，进而提高了过滤的精度，严格控制了排放浓度。

同时，本实施例的脉冲喷吹清灰可以由脉冲控制仪(或PLC)来控制脉冲阀的启闭，当脉冲阀开启时，储气罐(气缸)内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的爆炸头，向滤芯口喷射出一股高速高压的引射气流,形成一股相当于引射气流体积若干倍的诱导气流,一同进入滤芯内，使滤芯内出现瞬间正压，急剧膨胀，同时由于进气百叶窗的气门是自开式百叶门，风机停止，百叶门自动关闭，在喷吹清理时防止吸附在滤芯表面的粉尘反吹到柜体外的工作区，使得沉积在滤芯外表面的粉尘脱落沉降在柜体的底部，不但除尘更彻底，而且也达到清灰的目的，清灰十分方便，滤芯不容易堵塞，正是由于这种强有力的脉冲清灰系统，能使本发明能够一直保持在低阻力状态下安全、连续、可靠的运行。

本实施例在清理泥浆过程中，沉降在积污槽(底部水箱)内的粉尘跟水结合，形成泥浆，可以由PCB电路控制污水泵、电磁阀和传感器，一体化解决排污、冲洗的功能，本实施例的集尘区(积污槽)可以做成水箱储水式，风机可以做成电机外置式，排污系统的电磁阀可改用电动阀或堵塞阀，维护更简单。

另外，本装置也可以采用控制系统，如图7所示，该控制系统安装电流感应器，有工人工作时自动感应接通，控制吸尘风机间隔2秒逐台启动，降低启动电流，沿长电控系统使用寿命，没有工人工作时风机自动延时停止，达到节能、环保效果。控制系统采用电路板微控制器或(PLC)控制，由程序控制自动工作，可以有手动和自动选择程序。手动程序的控制按键分别启动对应风机，污水泵；控制信号经过光电隔离电路，放大后驱动晶闸管控制负载工作；方便调试维修。自动程序由电路板的电流检测电路，采集的电流信号经程序运算，多台风机间隔2秒自动启动运行，待电流信号消失后，等待一定时间(可以设置)延时后自动停止风机。自动排水功能在启动自动排水程序时，污水泵运行并排水，当检测到下水位时，排水阀关闭，同时冲洗阀打开，开始冲洗(积污槽)水箱，经设定时间后自动关闭冲洗阀，打开排水阀继续排水，排水完成自动停止污水泵。如果一直未检测到下水位信号，程序超时并报警。脉冲阀控制电路板，周期循环依次控制脉冲阀导通，(间隔时间，循环时间可以设定)。采用数码管显示时间和指示灯显示或(触摸屏显示)，提供友好人机界面。电路板具有短路保护和热保护功能，电路板采用树脂胶封，防潮防尘防震，适用于要求不能产生明火花的场合。

控制系统的硬件部分由控制板和驱动板两块电路板组成，用26脚排线连接。控制板选用抗干扰强，负载驱动大的Microchip PIC16F914控制芯片。采用光耦P181对输入输出电路的隔离，减少电磁干扰，提高系统稳定性。四位数码管显示控制时间，5个LED指示灯显示对应负载运行状态。一路电流模拟量检测，当电流达到一定数值启动设备运行(自动状态)。模拟采集电路由TA17-04互感器采集(输入电流0-30A)得到交流小电流(毫安级)信号,经电阻(300欧姆)转成交流电压信号，电压信号经过整流滤波，三极管放大后得到直流信号，信号分压后连接到微控器PIC16F914控制芯片输入端口。驱动板采用5路三相无触点晶闸管控制负载。工作原理：由控制板产生控制信号输出，光耦MOC3083输入经过三极管C2655与三极管5551放大后驱动，光耦MOC3083被驱动时，当主电路电压过零时(光耦MOC3083内部有过零检测电路)，光耦MOC3083输出控制端导通，晶闸管BTA24-800B栅极被触发，主回路三个晶闸管依次导通，主回路接通。当停止控制信号时，光耦MOC3083没有输入电压，当输出端电流小于维持电流时，输出控制端断开，晶闸管BTA24-800B栅极无电压信号，三个主回路电压过零时依次断开。

驱动板电路元件以一相输出为例(其余相参数一样)：(1)选用晶闸管(BTA24-800B)适用于1.5KW以下的三相电机。(2)熔断器选用7A，滤波RC。(3)交流分压限流电阻。

晶闸管主回路并联阻容RC(电容1000V/0.033UF,电阻33欧姆)吸收电路，并联压敏电阻40D821K过压保护，主回路串联熔断器短路保护。选用KSD-01F温度开关检测晶闸管温度，温度过热时，温度开关切断控制电路，保护晶闸管。用晶闸管替代交流接触器，使用频率高。无触点导通没有电弧产生，延长使用寿命。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图5所示，积污槽的对侧设置进水口和出水口，而且进水口的高度大于出水口的高度，先将进水口和自接水源相接，进水口可直接出水，出水口设有排水阀门，排水阀门常开，使得进入积污槽的水在充分冲洗粉尘之后，粉尘和水形成泥浆再从出水口流出，实现积污槽的自循环冲洗，无需人工清理，十分方便。在生产车间有排水沟和沉淀池的情况下，泥浆可自动流到排水沟；在生产车间无排水沟的情况下，可通过电路一键控制污水泵，通过管道可直接排到更远的沉淀池。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于：采用干粉收集式直接回收粉尘或高污染粉尘，如图6所示，柜体底部的积污槽中无水，沉积在滤芯外表面的粉尘脱落沉降在柜体的底部积污槽中，然后直接回收底部的粉尘即可，尤其适用于具有特殊性质的粉尘，比如容易造成水污染的粉尘。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种滤芯式除尘器，包括柜体、风机和积污槽，所述风机通过风机支撑板设置在所述柜体的顶部，所述积污槽设置在所述柜体的底部，其特征在于，所述风机与所述积污槽之间设置有滤芯，所述滤芯呈圆筒形，所述滤芯的个数为至少一个，所述滤芯通过滤芯安装板固定在所述柜体的内部，所述滤芯的底端封闭，所述滤芯的顶端中间部位设置有通孔，所述通孔处安装有喷吹爆炸头，所述喷吹爆炸头通过喷吹管连接有脉冲阀，所述滤芯安装板和所述风机支撑板之间设置有气缸，所述气缸通过气缸出气管与所述脉冲阀连接，所述柜体的一侧面设有吸尘口，所述吸尘口由外向里依次设置有进气纱网和进气百叶窗。

2.根据权利要求1所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述积污槽的四周设置有进水口和出水口。

3.根据权利要求2所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述进水口和所述出水口设置在所述积污槽的对侧，所述进水口的高度大于所述出水口的高度。

4.根据权利要求2所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述积污槽内设置有污水泵，通过污水泵将沉降在积污槽内的粉尘和水形成的泥浆排出。

5.根据权利要求4所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述污水泵的出口处通过水管三通、冲洗弯头与冲洗管连接，所述冲洗管上设置有冲洗喷头。

6.根据权利要求5所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述污水泵的出口处通过所述水管三通、排水管与所述出水口连接。

7.根据权利要求6所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述水管三通与所述排水管之间设置有电磁阀。

8.根据权利要求1所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述气缸设置有气缸排水口、进气管接口和安全阀。

9.根据权利要求1所述的滤芯式除尘器，其特征在于，所述滤芯的个数为两个或者两个以上，每个滤芯均通过各自的喷吹管、脉冲阀、气缸出气管与同一个气缸连通。

10.权利要求1-9任一项所述滤芯式除尘器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，开启风机，含尘气体随气流通过进气纱网和进气百叶窗，气流中纤维状物质被进气纱网阻挡在柜体的外部，气流中的一部分颗粒粗、密度大的尘粒在重力作用下沉降在柜体的底部积污槽中；粒度细、密度小的粉尘吸附在滤芯表面上并形成粉尘层，净化后的气体进入滤芯内部后并经风机的顶部出风口排出；

步骤二，开启脉冲阀，气缸内的压缩空气通过脉冲阀经喷吹管上的喷吹爆炸头向滤芯口喷射出一股高速高压的引射气流,形成一股相当于引射气流体积若干倍的诱导气流,一同进入滤芯内，使滤芯内出现瞬间正压，急剧膨胀，进行对滤芯外表面粉尘层的喷吹清理，同时停止风机，进气百叶窗的自开式百叶门自动关闭，防止吸附在滤芯表面的粉尘反吹到柜体外的工作区，使沉积在滤芯外表面的粉尘脱落沉降在柜体的底部积污槽中，完成滤芯的脉冲清灰；

步骤三，对积污槽中的粉尘进行清除。