CN108499275A - 一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，有效解决硫化氢粉尘异常富集对环境造成的污染问题，基座上的旋转平台的转动轴与基座上的旋转电机的传动轴相连，旋转平台上经液压伸缩杆装有射雾系统，射雾系统的供气管道一端同空气压缩机相连，供水管道同配液存储罐相连，供气管道、供水管道的出口经混合管道与雾化喷嘴相连，空气压缩机经压缩空气管道与壳体内的环形气室连通，环形气室经环形缝隙同壳体内腔连通；原液存储罐、配液存储罐上顶部与进水管连通，原液存储罐的原液出口与配液存储罐上部的进碱液口相连，雾化喷嘴的喷口上方装有硫化氢浓度传感器、粉尘浓度传感器，原液存储罐一端上方装有风速传感器、硫化氢浓度探测器和粉尘检测仪。

Description

一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置

技术领域

本发明涉及环保，特别是一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置。

背景技术

硫化氢是工矿企业生产过程中会遇到的一种严重有毒有害气体，而粉尘是悬浮在空气中的固体微粒，给企业安全生产及工人身心健康带来严重危害。目前，煤矿硫化氢脱除技术主要通过人工喷洒碱液，存在喷洒范围小、浓度不均等问题，不仅资源利用率极低而且还存在较大的人身安全隐患。生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因。

在已经公开的文献中，已有的工矿企业通过喷洒碱液进行脱除硫化氢（粉尘）取得了不错的效果，但是至今未见一种可移动的硫化氢粉尘自动射雾脱除装置，能否开发出一种可移动大范围高效硫化氢粉尘自动射雾脱除装置，是亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，可有效解决硫化氢粉尘异常富集对环境造成的污染问题。

本发明解决的技术方案是，一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，包括控制器、蓄电池、原液存储罐、配液存储罐和基座，原液存储罐、配液存储罐和蓄电池装在基座上，基座上装有旋转平台，旋转平台的转动轴经连接器与装在基座上的旋转电机的传动轴相连（也可采用齿轮传动结构），旋转平台上经液压伸缩杆装有射雾系统，所述的射雾系统包括壳体、空气压缩机及装在壳体内的供气管道、供水管道和雾化喷嘴，供气管道一端同空气压缩机出口相连，供水管道同配液存储罐的出液口相连通，供气管道、供水管道的出口经混合管道与雾化喷嘴的进水管相连通，壳体内有环形气室，空气压缩机经压缩空气管道与环形气室相连通，环形气室经环形缝隙同壳体内腔相连通；原液存储罐内上、下垂直的第一搅拌轴上自上而下装有第一平板搅拌桨和第一搅拌器，第一搅拌轴上端伸出原液存储罐的上部与第一电机的转动轴相连，构成原液存储罐内的搅拌结构；配液存储罐内上、下垂直的第二搅拌轴上自上而下装有第二平板搅拌桨和第二搅拌器，第二搅拌轴上端伸出配液存储罐的上部与第二电机的转动轴相连，构成配液存储罐内的搅拌结构；原液存储罐、配液存储罐上顶部的进水管口与进水管相连通，原液存储罐的原液出口与配液存储罐上部的进碱液口相连通，雾化喷嘴的喷口前上方装有第一环形圈、第二环形圈，第一环形圈上均布有硫化氢浓度传感器，第二环形圈上均布有粉尘浓度传感器，靠原液存储罐一端的上方经支架分别装有风速传感器、硫化氢浓度探测器和粉尘检测仪，控制器分别同蓄电池、硫化氢浓度探测器、风速传感器、粉尘检测仪、第一电机、第二电机、液压伸缩杆、空气压缩机、旋转电机、硫化氢浓度传感器、粉尘浓度传感器相连，构成自动控制结构。

本发明结构新颖独特，安装使用方便，由控制器控制，自动化程度高，方便省力，射雾效果好，是目前硫化氢粉尘脱除自动化的一种安全、高效、经济的设备，经济和社会效益巨大。

附图说明

图1为本发明的结构主视图（局部剖开）。

图2为本发明的配液存储罐的结构主视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

由图1、2给出，本发明一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，包括控制器、蓄电池、原液存储罐、配液存储罐和基座，原液存储罐7、配液存储罐19和蓄电池1装在基座45上，基座45上装有旋转平台28，旋转平台28的转动轴经连接器与装在基座上的旋转电机46的传动轴相连（也可采用齿轮传动结构），旋转平台28上经液压伸缩杆29装有射雾系统，所述的射雾系统包括壳体32、空气压缩机34及装在壳体内的供气管道25、供水管道26和雾化喷嘴27，供气管道25一端同空气压缩机34出口相连，供水管道26同配液存储罐19的出液口20相连通，供气管道25、供水管道26的出口经混合管道47与雾化喷嘴27的进水管22相连通，壳体32内有环形气室36，空气压缩机34经压缩空气管道35与环形气室36相连通，环形气室36经环形缝隙同壳体内腔相连通；原液存储罐7内上、下垂直的第一搅拌轴7-1上自上而下装有第一平板搅拌桨37-1和第一搅拌器10，第一搅拌轴7-1上端伸出原液存储罐7的上部与第一电机9的转动轴相连，构成原液存储罐7内的搅拌结构；配液存储罐19内上、下垂直的第二搅拌轴7-2上自上而下装有第二平板搅拌桨37-2和第二搅拌器18，第二搅拌轴7-2上端伸出配液存储罐19的上部与第二电机16的转动轴相连，构成配液存储罐19内的搅拌结构；原液存储罐7、配液存储罐19上顶部的进水管口39与进水管6相连通，原液存储罐7的原液出口14与配液存储罐19上部的进碱液口40相连通，雾化喷嘴27的喷口前上方装有第一环形圈41-1、第二环形圈41-2，第一环形圈41-1上均布有硫化氢浓度传感器42，第二环形圈41-2上均布有粉尘浓度传感器43，靠原液存储罐7一端的上方经支架分别装有风速传感器4、硫化氢浓度探测器3和粉尘检测仪44，控制器2分别同蓄电池1、硫化氢浓度探测器3、风速传感器4、粉尘检测仪44、第一电机9、第二电机16、液压伸缩杆29、空气压缩机34、旋转电机46、硫化氢浓度传感器42、粉尘浓度传感器43相连，构成自动控制结构。

为了保证使用效果和使用方便，所述的控制器2为PLC控制器或计算机，或PLC控制器与计算机相结合；

所述的进水管6的进口端装有进水阀门5，并在与原液存储罐7进液口连通的管道上装有第一电磁阀11，进水管与配液存储罐19相连通的进水管道上装有第二电磁阀12，第一电磁阀11、第二电磁阀12均与控制器相连，配液存储罐19上顶部有第二通气孔38；

所述的原液存储罐7的原液出口14的管道上分别装有离心泵15和第五电磁阀31，离心泵15和第五电磁阀31均与控制器相连，原液存储罐7的上顶部有第一通气孔8；

所述的原液存储罐7的罐体内装有与控制器相连的第一液位传感器13，配液存储罐19内装有与控制器相连的第二液位传感器17，配液存储罐19的配液出口20的管道上装有增压泵21和第三电磁阀23，增压泵21和第三电磁阀23均与控制器相连；

所述的供气管道25上装有第六电磁阀33，供气管道25与雾化喷嘴27相连通的管口上装有单向截止阀30；

所述的雾化喷嘴27的管道上装有与控制器相连的第四电磁阀24；

所述的基座45下部前后装有万向轮45-1，方便射雾装置的移动和使用；

所述的壳体32的空气进口端和空气出口端分别装有粗、细不同的喇叭管，沿喇叭管细侧外端设有环形气室36，外部空气压缩机34经压缩空气管道35与环形气室相通，环形气室经环形缝隙与喇叭管的内腔相通，从外部空气压缩机34送入的压缩空气先进入环形气室36，在环形气室内膨胀并使流速提高，在经过环形缝隙向喇叭管的内腔高速射入，在喇叭管的内腔内形成负压，从而将空气从空气进口吸入，与压缩空气混合后，沿渐粗的喇叭管增压扩散，最后将出口处雾化喷嘴27射出的水雾从空气出口高速喷射而出；

所述的壳体内装有的进水管22内有四根管体，每根管体上设有电磁阀24，每根管体上设置有若干雾化喷嘴27，根据硫化氢浓度传感器42、硫化氢浓度探测器3所测得硫化氢粉尘浓度，由控制器确定雾化喷嘴的喷水量，管体装在空气出口处，两两平行；

所述的第一环形圈41-1、第二环形圈41-2与雾化喷嘴27的距离为3-5m，每个环形圈上均装有6个与控制器相连的硫化氢浓度传感器，由6个不同角度的硫化氢浓度传感器所测得的硫化氢粉尘最大浓度，经过控制器确定硫化氢粉尘的方位；

所述的硫化氢浓度探测器3型号为QB2000T，粉尘检测仪44的型号为IDG100-TSP。

本发明的工作情况是，开启控制器，在控制器的控制下，当硫化氢粉尘浓度超过允许的值，控制2会通过硫化氢传感器42、粉尘浓度传感器43判断具体是硫化氢还是粉尘超出了允许值，而采取不同的应对方案。若硫化氢超出允许值，则硫化氢传感器42和风速传感器4传输数据到控制器计算出所需碱液的浓度，由硫化氢传感器所测得的硫化氢最大浓度确定方位，开启雾化喷嘴27、空气压缩机、射雾的高度及角度做出调整。控制器2打开自动配液罐管路上的电磁阀23并开启增压泵，增压泵抽取配液存储罐19中的碱性溶液，同时打开供气管路25的电磁阀33及雾化喷嘴27和空气压缩机34。

硫化氢浓度探测器3在开启雾化喷嘴27后检测到硫化氢浓度依然很大时就会通过控制器2调整增压泵21的功率，打开电磁阀24，启动更多射雾喷嘴，喷出更多的碱性溶液，直到硫化氢浓度不超过允许值。

根据风速传感器4和硫化氢浓度传感器42传输到控制器2的数据，通过配液存储罐19调节进入配液存储罐19碱液和水的比例，改变碱液浓度达到更好的去除硫化氢的目的。

配液存储罐19中有液位传感器17，液位传感器中显示液位过低就会由控制器打开电磁阀31并开启原液存储罐7出口管路离心泵15，同时打开电磁阀12启动进水管路开关，配液存储罐中液位传感器17达到一定的液位时就会停止进液。

增压泵21启动后，配液存储罐19中混合碱液通过增压泵的加压，供风管路电磁阀33开启，压缩空气和碱液进入雾化喷嘴27，同时通过控制空气压缩机的功率改变射雾装置风流大小对射雾距离进行调节。

射雾过程中由液压伸缩杆29和旋转平台28可以对射雾高度和方位进行控制。

配液存储罐19上方装有低速的第二电机16连接平板搅拌桨和搅拌器，对罐体碱液进行不断的搅拌，使碱性溶液和水充分混合。

如果硫化氢浓度没有超过规定值，则控制器2接收硫化氢浓度传感器42和风速传感器传输的数据，停止增压泵并关闭电磁阀23。

当粉尘浓度传感器43监测到粉尘浓度超出允许值，则粉尘浓度传感器43和风速传感器计4传输数据到控制器2，由控制器计算出所需水量的大小、根据粉尘浓度传感器所测得的粉尘最大浓度确定其方位，开启雾化喷嘴27、空气压缩机、射雾的高度及角度做出调整，控制器2打开配液存储罐19管路上的电磁阀23并开启增压泵，增压泵抽取配液存储罐19中的溶液，同时打开供气管路25的电磁阀33及雾化喷嘴27和空气压缩机34。由于除粉尘不需要碱液，是需要大量的水，则不用开启电磁阀31 和离心泵15，当配液存储罐19液位过低时开启电磁阀12加入自来水，粉尘检测仪44在开启雾化喷嘴27后检测到粉尘浓度依然很大时就会通过控制器2自动调整增压泵21的功率，打开电磁阀24，启动射雾喷嘴，喷出更多的水，直到粉尘浓度不超过允许值。

如果粉尘浓度降到规定值以下，则控制器2接收粉尘浓度传感器43和风速传感器传输的数据，停止增压泵并关闭电磁阀23。

由以上可以看出，本发明的工作原理是，根据控制器接收到硫化氢（粉尘）浓度传感器和风速传感器传回的气体浓度、大致方位和风速值，计算出硫化氢（粉尘）的含量进而合理配置碱液的浓度，通过电磁阀控制雾化喷嘴开启个数。若硫化氢（粉尘）含量超过规定阀值，控制主机就会打开电磁阀开关并启动增压泵，从自动配液罐中吸取配置好的碱性溶液，通过供风管路和供水管路，选用双流雾化喷头，一头进水，一头进带有一定压力的空气，在喷头腔体内与水碰撞产生粒径小于10μm的细水雾并喷出。细水雾的优点在于有利于药剂在巷道空间的扩散分布，与空气接触面积大和接触时间长，有利于对硫化氢气体的吸收中和，也有利于粉尘与水颗粒的结合。射雾系统还带有自动旋转，升降系统，方便射雾方向和角度的调节。用于混合碱性溶液的自动配液罐安装有搅拌器，防止配置好的碱性溶液停放时间过长沉淀，造成碱性溶液浓度不均的现象。当自动配液罐液位传感器提示其罐中碱液不足时就会通过自动配液系统向混合罐中添加碱液原液和水，完成自动配液，当碱液原液储罐碱液溶液量不足时也可以在控制主机上显示，提醒工作人员配置碱性溶液原液和加水。本发明可移动，整个工作在控制器的控制下来进行，自动化程度高，工作效率比人工喷洒提高10倍以上，而且喷洒范围广，喷洒均匀，节省资源，方便省力，射雾效果好，并经实地实验，硫化氢粉尘减少99%以上，节约资源40%以上，不仅充分利用了资源，而且还大大改善了生态环境，非常利于人身安全和健康，其效果之好是未曾料到的，经济和社会效益巨大。

Claims (10)

1.一种移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，包括控制器、蓄电池、原液存储罐、配液存储罐和基座，其特征在于，原液存储罐（7）、配液存储罐（19）和蓄电池（1）装在基座（45）上，基座（45）上装有旋转平台（28），旋转平台（28）的转动轴经连接器与装在基座上的旋转电机（46）的传动轴相连，旋转平台（28）上经液压伸缩杆（29）装有射雾系统，所述的射雾系统包括壳体（32）、空气压缩机（34）及装在壳体内的供气管道（25）、供水管道（26）和雾化喷嘴（27），供气管道（25）一端同空气压缩机（34）出口相连，供水管道（26）同配液存储罐（19）的出液口（20）相连通，供气管道（25）、供水管道（26）的出口经混合管道（47）与雾化喷嘴（27）的进水管（22）相连通，壳体（32）内有环形气室（36），空气压缩机（34）经压缩空气管道（35）与环形气室（36）相连通，环形气室（36）经环形缝隙同壳体内腔相连通；原液存储罐（7）内上、下垂直的第一搅拌轴（7-1）上自上而下装有第一平板搅拌桨（37-1）和第一搅拌器（10），第一搅拌轴（7-1）上端伸出原液存储罐（7）的上部与第一电机（9）的转动轴相连，构成原液存储罐（7）内的搅拌结构；配液存储罐（19）内上、下垂直的第二搅拌轴（7-2）上自上而下装有第二平板搅拌桨（37-2）和第二搅拌器（18），第二搅拌轴（7-2）上端伸出配液存储罐（19）的上部与第二电机（16）的转动轴相连，构成配液存储罐（19）内的搅拌结构；原液存储罐（7）、配液存储罐（19）上顶部的进水管口（39）与进水管（6）相连通，原液存储罐（7）的原液出口（14）与配液存储罐（19）上部的进碱液口（40）相连通，雾化喷嘴（27）的喷口前上方装有第一环形圈（41-1）、第二环形圈（41-2），第一环形圈（41-1）上均布有硫化氢浓度传感器（42），第二环形圈（41-2）上均布有粉尘浓度传感器（43），靠原液存储罐（7）一端的上方经支架分别装有风速传感器（4）、硫化氢浓度探测器（3）和粉尘检测仪（44），控制器（2）分别同蓄电池（1）、硫化氢浓度探测器（3）、风速传感器（4）、粉尘检测仪（44）、第一电机（9）、第二电机（16）、液压伸缩杆（29）、空气压缩机（34）、旋转电机（46）、硫化氢浓度传感器（42）、粉尘浓度传感器（43）相连，构成自动控制结构。

2.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的进水管（6）的进口端装有进水阀门（5），并在与原液存储罐（7）进液口连通的管道上装有第一电磁阀（11），进水管与配液存储罐（19）相连通的进水管道上装有第二电磁阀（12），第一电磁阀（11）、第二电磁阀（12）均与控制器相连，配液存储罐（19）上顶部有第二通气孔（38）。

3.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的原液存储罐（7）的原液出口（14）的管道上分别装有离心泵（15）和第五电磁阀（31），离心泵（15）和第五电磁阀（31）均与控制器相连，原液存储罐（7）的上顶部有第一通气孔（8）。

4.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的原液存储罐（7）的罐体内装有与控制器相连的第一液位传感器（13），配液存储罐（19）内装有与控制器相连的第二液位传感器（17），配液存储罐（19）的配液出口（20）的管道上装有增压泵（21）和第三电磁阀（23），增压泵（21）和第三电磁阀（23）均与控制器相连。

5.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的供气管道（25）上装有第六电磁阀（33），供气管道（25）与雾化喷嘴（27）相连通的管口上装有单向截止阀（30）。

6.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的雾化喷嘴（27）的管道上装有与控制器相连的第四电磁阀（24）。

7.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的基座（45）下部前后装有万向轮（45-1）。

8.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的壳体（32）的空气进口端和空气出口端分别装有粗、细不同的喇叭管，沿喇叭管细端外侧设有环形气室（36），外部空气压缩机34经压缩空气管道35与环形气室相通，环形气室经环形缝隙与喇叭管的内腔相通，从外部空气压缩机（34）送入的压缩空气先进入环形气室（36），在环形气室内膨胀并使流速提高，在经过环形缝隙向喇叭管的内腔高速射入，在喇叭管的内腔内形成负压，从而将空气从空气进口吸入，与压缩空气混合后，沿渐粗的喇叭管增压扩散，最后将出口处雾化喷嘴（27）射出的水雾从空气出口高速喷射而出。

9.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的壳体内装有的进水管（22）内有四根管体，每根管体上设有电磁阀（24），每根管体上设置有若干雾化喷嘴（27），根据硫化氢浓度传感器（42）、硫化氢浓度探测器（3）所测得硫化氢粉尘浓度，由控制器确定雾化喷嘴的喷水量，管体装在空气出口处，两两平行。

10.根据权利要求1所述的移动式除硫化氢粉尘的自动射雾装置，其特征在于，所述的第一环形圈（41-1）、第二环形圈（41-2）与雾化喷嘴（27）的距离为3-5m，每个环形圈上均装有6个与控制器相连的硫化氢浓度传感器，由6个不同角度的硫化氢浓度传感器所测得的硫化氢粉尘最大浓度，经过控制器确定硫化氢粉尘的方位。