CN106731346A - 自适应水雾除尘系统及方法 - Google Patents

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    • B01D—SEPARATION
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Abstract

本发明公开了一种自适应水雾除尘系统及方法，其中自适应水雾除尘系统包括检测组件、喷雾组件及控制组件，检测组件检测到产尘点的粉尘浓度，将检测结果实时传递至控制组件，控制组件根据预设程序选择对应程序，当粉尘浓度高于报警值时，启动喷雾组件的相应除尘程序，并根据粉尘浓度自适应的调节喷雾组件的喷雾量，当粉尘浓度低于报警值时，控制喷雾组件停止工作。本发明提供的系统及方法实时检测粉尘浓度，并根据浓度值范围选择对应的喷雾量，实时调节喷雾量，不仅节约用水，还保证了散料料性不受过量喷雾的影响，同时保证了现场的空气质量，延长了硬件的使用寿命。

Description

自适应水雾除尘系统及方法
技术领域
本发明涉及一种自适应水雾除尘系统及方法，属于除尘领域。
背景技术
在冶金、煤炭、建材、电力、化工、矿山和港口等行业中，散料在装卸、转运、输送和破碎筛分等环节会造成大量的粉尘，引起严重的空气污染和水污染，不但污染了作业环境，而且还直接影响作业人员的身心健康，因此必须对这些环节的产尘点进行除尘。目前，散料设备工作时产尘点的扬尘主要采用水雾除尘系统进行除尘。目前国内与本发明最接近的现有技术主要为喷淋除尘系统，主要由水泵、球阀和喷嘴组成，此系统采用低压大流量技术，喷射出低压水柱，进行除尘。现有的水雾除尘系统根据粉尘浓度进行除尘作业，当粉尘浓度高于报警值时，启动水雾除尘系统进行除尘，除尘系统将在额定喷雾量下工作，当粉尘浓度低于报警值时，水雾除尘系统自动停止工作；但这种除尘方式由于不能根据粉尘浓度的变化自动调整喷嘴的喷雾量大小，而产尘点的粉尘浓度会发生变化，现有的水雾除尘系统无法及时调整喷雾量，因此存在耗水量过大，浪费水源，且产生泥泞的问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种能够根据粉尘浓度的变化而改变喷雾量的自适应水雾除尘系统及方法。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明的目的在于提供一种自适应水雾除尘系统，包括检测组件、喷雾组件及控制组件，其中检测组件检测到产尘点的粉尘浓度，将检测结果实时传递至控制组件，控制组件根据预设程序选择对应程序，当粉尘浓度高于报警值时，启动喷雾组件的相应除尘程序，并根据粉尘浓度自适应的调节喷雾组件的喷雾量，当粉尘浓度低于报警值时，控制喷雾组件停止工作。
优选的，检测组件包括粉尘浓度在线检测仪。
优选的，喷雾组件包括喷嘴、手动截止阀、电比例流量阀、溢流阀、水泵及水箱。
优选地，溢流阀包括直动型溢流阀和先导型溢流阀，作为一种优选地实施方式，当水泵的输出压力为0.3～2.5MPa时，直动溢流阀进行工作；当水泵的输出压力为2.5～10MPa时，先导型溢流阀进行工作。
优选的，控制组件包括电控截止阀及PLC控制器。
更优选的，一个电比例流量阀配三个手动截止阀，两个手动截止阀关于电比例流量阀对称，剩余一个手动截止阀位于对称的手动截止阀的一侧。
作为一种优选的实施方式，当电比例流量阀6工作时，对称的两个手动截止阀常开，一侧的手动截止阀常闭，当电比例流量阀损坏时，关闭对称的两个手动截止阀，打开一侧的手动截止阀，更换电比例流量阀。
本发明的另一目的在于提供一种使用自适应水雾除尘系统的自适应水雾除尘方法，该方法当粉尘浓度大于预设报警值时，自动启动水雾除尘系统，并根据粉尘浓度选择喷雾等级；当粉尘浓度小于预设报警值时，水雾除尘系统关闭。
优选的，当粉尘浓度大于或等于粉尘浓度的响应最大值时，电比例流量阀全开，喷嘴在额定喷水量下工作。
优选的，当粉尘浓度大于预设报警值且小于响应最大值时，自适应水雾除尘系统根据粉尘浓度的变化自动调整喷雾量。
更优选的，当粉尘浓度的实时值与前一实时检测值相比，差值的绝对值在变化范围的10％以内，电比例流量阀开度不变。
优选地，进行自适应喷雾的浓度为10mg/m3～1000mg/m3或10mg/m3～3000mg/m3。
总之，本发明提供的自适应水雾除尘系统及方法与现有技术相比，具有如下技术效果：
(1)减少高压微雾除尘系统的耗水量，提高水资源的利用率，节约系统成本；
(2)减轻水雾对散料料性的影响，减少对作业环境的污染；
(3)降低高压水对喷嘴等零部件的磨损。
附图说明
图1是本发明提供的自适应水雾除尘系统原理图。
附图标记
1喷嘴，2粉尘浓度在线检测仪，3电控截止阀，4PLC控制器，5手动截止阀，6电比例流量阀，7溢流阀，8水泵，9水箱。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细、完整地说明。
图1为本发明的自适应水雾除尘系统的原理图，自适应水雾除尘系统包括：检测组件、喷雾组件及控制组件，检测组件检测到产尘点的粉尘浓度，将检测结果实时传递至控制组件，控制组件根据预设程序选择对应程序，当粉尘浓度高于报警值时，启动喷雾组件的相应除尘程序，并根据粉尘浓度大小，自适应的调节喷雾组件的喷雾量，当粉尘浓度低于报警值时，控制喷雾组件停止工作。如图1所示，检测组件包括粉尘浓度在线检测仪2，喷雾组件包括喷嘴1、手动截止阀5、电比例流量阀6、溢流阀7、水泵8及水箱9，控制组件包括电控截止阀3及PLC控制器4。
检测组件的主要部件为粉尘浓度在线检测仪2，该粉尘浓度在线检测仪选择采用非取样光散射原理的粉尘浓度在线检测仪，该检测仪可适时在线检测产尘点粉尘浓度的大小，检测灵敏度高，实时反馈准确。粉尘浓度在线监测仪可安装于粉尘环境内任意位置，优选为靠近产尘点的位置，便于快速检测及时反馈结果。
本发明中使用的粉尘浓度在线检测仪仅为本实施例的优选实施方式，任何可以检测粉尘浓度并进行检测结果反馈的检测组件或组合均应认为落入本发明的保护范围之内，本实施例中的粉尘浓度在线检测仪不应作为对本发明的限制。
喷雾组件包括提供水源的水箱9，实现吸水、增压和排水过程的水泵8、定压溢流用的溢流阀7、根据电流信号改变流量的电比例流量阀6、辅助控制电比例流量阀6的手动控制阀5以及喷嘴1。控制组件控制水泵8进行吸水及排水工作，水泵8的输出压力为0.3～10MPa，水泵8从水箱9中吸水通过电比例流量阀6，由喷嘴1喷出。喷雾组件包括进水管及出水管，溢流阀7位于出水管末端，用于辅助水泵控制水压，并在水量过大时溢出多余水量，保证水压正常；水泵8、电比例流量阀6及喷嘴1设于进水管中。手动截止阀5可在电比例流量阀6出现故障或需要维修时起到辅助作用，手动截止阀5数量可根据电比例流量阀6的结构特点进行设置，本实施例中优选为一个电比例流量阀6配三个手动截止阀5，包括电比例流量阀6上下的两个手动截止阀及侧面的一个手动截止阀5。当电比例流量阀6工作时，上下两个手动截止阀5常开，电比例流量阀6侧面的手动截止阀5常闭，当电比例流量阀6损坏时，关闭电比例流量阀6上下两个手动截止阀5，打开电比例流量阀6侧面的手动截止阀5，可以在自适应水雾除尘系统不停止工作的情况下更换电比例流量阀6，保证了整个自适应水雾除尘系统的使用连续性及稳定性。
由于本发明的水雾除尘系统包括高压系统和低压系统，因此相对应的配合有不同种类的溢流阀。优选地溢流阀7包括直动型溢流阀和先导型溢流阀，当水泵8的输出压力为0.3～2.5MPa时，直动溢流阀进行工作；当水泵8的输出压力为2.5～10MPa时，先导型溢流阀进行工作。
本发明提供的喷雾组件可根据使用场地的需要进行具体结构的调整，本发明对水箱、水泵、水管、溢流阀及喷嘴等具体结构均不作限制，喷雾组件只需保证喷雾可有效覆盖粉尘区域即可。
本发明中的自适应水雾除尘系统的控制组件用于接收检测组件的检测结果，进行运算并发出相应指令，控制喷雾组件的除尘作业情况。具体的，控制组件中PLC控制器4接收粉尘浓度在线检测仪2的数字化检测信号，经逻辑运算后，并输出电流信号给电比例流量阀6，进而控制电比例流量阀6的阀口通流面积大小，通过改变电比例流量阀6的阀口通流面积大小，调节喷雾流量，喷雾由喷嘴1喷出。控制组件还包括电控截止阀3，用于电动控制管路系统的通断。
本发明中电控截止阀3、手动截止阀5、电比例流量阀6的数量及具体型号等均不作具体限制，可根据实际场地及不同散料的性质不同进行调整设置，只要能够满足自适应水雾除尘需要射程及除尘要求即可。
如图1所示的自适应水雾除尘系统使用的方法具体如下：
粉尘浓度在线检测仪2检测区间0～C mg/m3，根据现场实际工况设置粉尘浓度响应区间0～B mg/m3，粉尘浓度超限报警值A mg/m3，且0<A<B<C。A值为10mg/m3，，C值优选为1000或3000mg/m3。
通过粉尘浓度在线检测仪2对产尘点的粉尘进行在线测量，并将实时测量值以数字化信号形式传输给PLC控制器4，PLC控制器4通过逻辑运算后再传输电信号给电比例流量阀6，变级调节电比例流量阀6的阀口通流面积大小，从而调节喷嘴的喷雾量大小。具体情况分为以下三种：
(1)当粉尘浓度在B值或以上时，电比例流量阀6全开，喷嘴在额定喷雾量下工作；
(2)当A<粉尘浓度值<B时，粉尘浓度在区间A～B mg/m3由小变大时，电比例流量阀6的开度同步由小变大，喷嘴1的喷雾量增大；粉尘浓度在区间A～B mg/m3由大变小时，电比例流量阀6的开度同步由大变小，喷嘴1的喷雾量减小；当粉尘浓度检测值在较小区间内(±10％)变化或无变化时，电比例流量阀6的开度不变化，喷嘴1的喷雾量不变；
(3)当粉尘浓度在预设报警值A或以下时，电比例流量阀6关闭，自适应水雾除尘系统自动停止工作。
粉尘浓度检测仪2实时检测粉尘浓度，当粉尘浓度再次升高至预设报警值A以上时，控制组件启动喷雾组件，进行喷雾除尘作业，除尘作业情况同上述三种情况。
本方法实时检测粉尘浓度，并根据浓度值范围选择对应的喷雾量，实时调节喷雾量，不仅节约用水，还保证了散料料性不受过量喷雾的影响，同时保证了现场的空气质量，延长了硬件的使用寿命。
最后有必要在此说明的是：以上实施例只用于对本发明的技术方案作进一步详细地说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应水雾除尘系统，其特征在于，自适应水雾除尘系统包括检测组件、喷雾组件及控制组件，检测组件检测到产尘点的粉尘浓度，将检测结果实时传递至控制组件，控制组件根据预设程序选择对应程序，当粉尘浓度高于报警值时，启动喷雾组件的相应除尘程序，并根据粉尘浓度自适应的调节喷雾组件的喷雾量，当粉尘浓度低于报警值时，控制喷雾组件停止工作。
2.根据权利要求1所述的自适应水雾除尘系统，其特征在于：检测组件包括粉尘浓度在线检测仪。
3.根据权利要求1所述的自适应水雾除尘系统，其特征在于：喷雾组件包括喷嘴、手动截止阀、电比例流量阀、溢流阀、水泵及水箱。
4.根据权利要求1所述的自适应水雾除尘系统，其特征在于：控制组件包括电控截止阀及PLC控制器。
5.根据权利要求3所述的自适应水雾除尘系统，其特征在于：一个电比例流量阀配三个手动截止阀，两个手动截止阀关于电比例流量阀对称，剩余一个手动截止阀位于对称的手动截止阀的一侧。
6.根据权利要求5所述的自适应水雾除尘系统，其特征在于：当电比例流量阀6工作时，对称的两个手动截止阀常开，一侧的手动截止阀常闭，当电比例流量阀损坏时，关闭对称的两个手动截止阀，打开一侧的手动截止阀，更换电比例流量阀。
7.一种使用根据权利要求1所述的自适应水雾除尘系统的自适应水雾除尘方法，其特征在于，当粉尘浓度大于预设报警值时，自动启动水雾除尘系统，并根据粉尘浓度选择喷雾等级；当粉尘浓度小于预设报警值时，水雾除尘系统关闭。
8.根据权利要求7所述的自适应水雾除尘方法，其特征在于，当粉尘浓度大于或等于粉尘浓度的响应最大值时，电比例流量阀全开，喷嘴在额定喷水量下工作。
9.根据权利要求7所述的自适应水雾除尘方法，其特征在于，当粉尘浓度大于预设报警值且小于响应最大值时，自适应水雾除尘系统根据粉尘浓度的变化自动调整喷雾量。
10.根据权利要求7所述的自适应水雾除尘方法，其特征在于，当粉尘浓度的实时值与前一实时检测值相比，差值的绝对值在变化范围的10％以内，电比例流量阀开度不变。
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