CN108826566B - 一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法，所述防爆通风系统包括通风除尘系统、氮气系统、雾化冷却加湿新风系统、超声波加湿器、中央控制器、温度传感器、三个粉尘浓度传感器，所述通风除尘系统包括依次相连的吸尘罩、旋风除尘器、布袋除尘器、通风除尘风机，所述氮气系统包括依次连接的氮气储气罐、氮气管路系统以及复数个氮气喷头；所述雾化冷却加湿新风系统包括雾化冷却加湿部、新风风机、新风管路，所述中央控制器分别连接至温度传感器、粉尘浓度传感器、通风除尘风机、阀门、新风风机、循环水泵和超声波加湿器。本发明可以全面的解决木粉尘通风、除尘、防爆的问题。

Description

一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法

【技术领域】

本发明涉及木材加工技术领域中的环保防爆方法，具体涉及一种适用于木粉尘防爆通风系统及其控制方法。

【背景技术】

随着社会的发展，人民生活水平的提高，越来越多的木材被加工应用，随之而来的是木粉尘燃爆问题这一行业的共性问题。

根据研究表明，木质粉尘的燃爆属于诱发式燃爆，引起燃爆必须具备的条件是:

(1)粉尘的浓度达到其相应的燃爆浓度。以木材加工为例，木材碎料达到25-65g/m³；

(2)存在着引起燃爆的诱因,且有足够的诱发能量；在木材加工过程中的明火、炽热颗粒物或表面、聚集热、热射线、机械摩擦如砂削与碰撞产生的火花、电气或静电放电产生的火花，都可能引发燃爆。

(3)燃爆环境中具有一定的氧气浓度。

针对以上问题，人们进行了有效的改进。申请号为201710187689.7的中国专利公开了一种木粉尘燃爆的防控方法，木材加工产生的木粉尘，经过吸尘管道抽送到袋式除尘器中，木粉尘先通过防静电滤袋过滤，抖落的木粉尘再与超声波雾化器喷出的生物纳膜药剂接触，通过卸料器排出再经过木粉尘运输机输送到废料池中，避兔发生燃爆；

申请号为201610013321.4的中国专利公开了一种设备粉尘防爆保护系统，包括：与粉碎设备、粉料落粉沉降室、粉料输送系统的粉尘防爆关联安装的粉碎设备紧急制动联锁装置、金属异物磁吸分离装置、粉料输送系统、排风系统和除尘设备、火花探测装置和气体灭火装置、防爆装置、温度监测装置、灭火水喷淋装置、以及联锁保护装和联锁保护装置控制系统。

虽然上述这些技术能够改善某方面的问题，但都没有从根本上全面、彻底的解决以上木粉尘燃爆问题。

如何从根本上解决木粉尘通风系统防爆问题，成为了当务之急。据此，提出了一种适用于木粉尘防爆通风系统及控制方法。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种适用于木粉尘防爆通风系统，该系统可以全面的解决木粉尘通风、除尘、防爆的问题。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种适用于木粉尘防爆通风系统，所述防爆通风系统包括通风除尘系统、氮气系统、雾化冷却加湿新风系统、超声波加湿器、中央控制器、温度传感器、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器、第三粉尘浓度传感器，所述通风除尘系统包括吸尘罩、旋风除尘器、布袋除尘器、通风除尘风机，所述吸尘罩、旋风除尘器、布袋除尘器、通风除尘风机通过风管路依次相连；

所述氮气系统包括氮气储气罐、氮气管路系统以及复数个氮气喷头，所述氮气储气罐通过氮气管路系统连接至各所述氮气喷头，且各所述氮气喷头依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述氮气储气罐的出气口处设置有一阀门；

所述雾化冷却加湿新风系统包括雾化冷却加湿部、新风风机、新风管路，所述雾化冷却加湿部、新风风机均设置实在新风管路上，所述雾化冷却加湿部靠近新风管路的进风口端，所述新风风机靠近新风管路的出风口端，所述新风管路的出口连接在所述吸尘罩与旋风除尘器之间且靠近吸尘罩一侧的风管路上；

所述超声波加湿器的出汽口连接于吸尘罩与旋风除尘器之间的风管路上；

所述温度传感器和所述第三粉尘浓度传感器设置在旋风除尘器的入口处，所述第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器设置在吸尘罩的下方；

所述中央控制器分别连接至温度传感器、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器、第三粉尘浓度传感器、通风除尘风机、阀门、新风风机、超声波加湿器。

进一步地，所述雾化冷却加湿部包括蓄水箱、循环水泵、雾化喷头以及积水盘，所述蓄水箱通过水管路与雾化喷头连接，所述积水盘设置在雾化喷头底部，所述积水盘的底部通过循环水泵连接至蓄水箱，所述中央控制器还与循环水泵相连。

进一步地，所述氮气储气罐设置于加工车间厂房内，各所述氮气喷头呈上送式或者侧送式设置。

进一步地，所述蓄水箱安装高度高于所述雾化喷头至少10cm。

进一步地，所述新风管路的进风口与外界大气相通。

进一步地，所述防爆通风系统还包括一声控警报器，所述声控警报器与中央控制器相连。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种适用于木粉尘防爆通风系统的控制方法，其可以全面的解决木粉尘通风、除尘、防爆的问题。

本发明是这样实现上述技术问题之二的：

一种适用于木粉尘防爆通风系统的控制方法，所述控制方法步骤如下：

步骤1、设定防爆通风系统的“非正常警报状况”和“正常工作状况”，设定厂房内工作区内的粉尘浓度警戒值

旋风除尘器入口温度警戒值tmax，和旋风除尘器入口粉尘浓度警戒值ωmax；以及设定中央控制器定时开启超声波加湿器，对通风除尘系统的风管路进行喷蒸汽加湿，进行降温除静电；

步骤2、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器实时监控厂房内工作区内的粉尘浓度

当其大于等于警戒值

则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值

则进入“正常工作状况”，进入步骤4；

步骤3、“非正常警报状况”：中央控制器关闭通风除尘风机、新风风机，以及循环水泵的电源，防爆通风系统处于停机保护，并发出声控警报；车间此时应立即停工，直至厂房内工作区内的粉尘浓度

小于警戒值

进入步骤4；

步骤4、“正常工作状况”，温度传感器实时监控旋风除尘器入口温度t，当t大于等于警戒值tmax时，进入步骤4.1；当t小于警戒值tmax时，进入步骤4.2；

步骤4.1中央控制器开启通风除尘风机、循环水泵以及新风风机，利用蓄水箱内的水雾化蒸发对新风管路内的新风进行冷却加湿，并实现对旋风除尘器入口处的粉尘降温、稀释并加湿，同时中央控制器开启氮气储罐的阀门，高压的氮气气体经氮气喷头进入通风除尘系统的风管路中，降低风管路中的氧气含量，直至t小于警戒值tmax，关闭循环水泵以及新风风机，进入步骤4.2；

步骤4.2、第三粉尘浓度传感器实时监控旋风除尘器入口粉尘浓度ω，当ω小于警戒值ωmax时，木材加工产生的木粉尘在通风除尘风机的作用下，经吸尘罩收集后，进入旋风除尘器和布袋除尘器除尘后，排放到室外；当ω大于等于警戒值ωmax时，中央控制器开启新风风机，利用新风的风量对旋风除尘器入口处的粉尘稀释，木材加工产生的木粉尘经吸尘罩收集后，在通风除尘风机的作用下，经新风稀释后，进入旋风除尘器和布袋除尘器除尘后，排放到室外，直至ω小于警戒值ωmax时，关闭新风风机。

本发明具有如下优点：

1、本发明的控制装置以及方法可靠，能保障木粉尘防爆通风系统正常高效工作；

2、本发明操作简单，根据温度和粉尘浓度监测，通过中央控制器实现调整系统工作方式，对木粉尘通风除尘系统中可能出现的粉尘燃爆浓度、温度、火花、电气或静电以及氧气浓度等加以控制；

3、本发明利用地道风的能量与风量，实现了一定程度的节能；

4、本发明中的控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种适用于木粉尘防爆通风系统的结构示意图。

图2为本发明一种适用于木粉尘防爆通风系统的控制方法流程图。

【具体实施方式】

重点参阅图1和图2所示，本发明涉及一种适用于木粉尘防爆通风系统，所述防爆通风系统包括通风除尘系统、氮气系统、雾化冷却加湿新风系统、超声波加湿器1、中央控制器2、温度传感器3、第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5、第三粉尘浓度传感器6，所述通风除尘系统包括吸尘罩101、旋风除尘器102、布袋除尘器103、通风除尘风机104，所述吸尘罩101、旋风除尘器102、布袋除尘器103、通风除尘风机104通过风管路依次相连；

所述氮气系统包括氮气储气罐201、氮气管路系统202以及复数个氮气喷头203，所述氮气储气罐201通过氮气管路系统202连接至各所述氮气喷头203，且各所述氮气喷头203依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述氮气储气罐201的出气口处设置有一阀门204；

所述雾化冷却加湿新风系统包括雾化冷却加湿部301、新风风机302、新风管路303，所述雾化冷却加湿部301、新风风机302均设置实在新风管路303上，所述雾化冷却加湿部301靠近新风管路303的进风口端，所述新风风机302靠近新风管路303的出风口端，所述新风管路303的出口连接在所述吸尘罩101与旋风除尘器102之间且靠近吸尘罩101一侧的风管路上；

所述超声波加湿器1的出汽口连接于吸尘罩101与旋风除尘器102之间的风管路上；

所述温度传感器3和所述第三粉尘浓度传感器6设置在旋风除尘器102的入口处，所述第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5设置在吸尘罩101的下方；

所述中央控制器2分别连接至温度传感器3、第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5、第三粉尘浓度传感器6、通风除尘风机104、阀门204、新风风机302、超声波加湿器1。

所述雾化冷却加湿部301包括蓄水箱3011、循环水泵3012、雾化喷头3013以及积水盘3014，所述蓄水箱3011通过水管路与雾化喷头3013连接，所述积水盘3014设置在雾化喷头3013底部，所述积水盘3014的底部通过循环水泵3012连接至蓄水箱3011，所述中央控制器2还与循环水泵3012相连。

所述氮气储气罐201设置于加工车间厂房内，各所述氮气喷头203呈上送式或者侧送式设置。

所述蓄水箱3011安装高度高于所述雾化喷头3013至少10cm。

所述新风管路303的进风口与外界大气相通。

所述防爆通风系统还包括一声控警报器7，所述声控警报器7与中央控制器2相连。

本发明还涉及上述一种适用于木粉尘防爆通风系统的控制方法，所述控制方法步骤如下：

步骤1、设定防爆通风系统的“非正常警报状况”和“正常工作状况”，设定厂房内工作区内的粉尘浓度警戒值

旋风除尘器102入口温度警戒值tmax＝68℃，和旋风除尘器102入口粉尘浓度警戒值ωmax＝23g/m³；以及设定中央控制器2定时开启超声波加湿器1，对通风除尘系统的风管路进行喷蒸汽加湿，进行降温除静电；

步骤2、第一粉尘浓度传感器4、第二粉尘浓度传感器5实时监控厂房内工作区内的粉尘浓度

当其大于等于警戒值

则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值

则进入“正常工作状况”，进入步骤4；

步骤3、“非正常警报状况”：中央控制器2关闭通风除尘风机104、新风风机302，以及循环水泵3012的电源，防爆通风系统处于停机保护，并发出声控警报；车间此时应立即停工，直至厂房内工作区内的粉尘浓度

小于警戒值

进入步骤4；

步骤4、“正常工作状况”，温度传感器3实时监控旋风除尘器102入口温度t，当t大于等于警戒值tmax时，进入步骤4.1；当t小于警戒值tmax时，进入步骤4.2；

步骤4.1中央控制器2开启通风除尘风机104、循环水泵3012以及新风风机302，利用蓄水箱3011内的水雾化蒸发对新风管路303内的新风进行冷却加湿，并实现对旋风除尘器102入口处的粉尘降温、稀释并加湿，同时中央控制器2开启氮气储罐201的阀门204，高压的氮气气体经氮气喷头203进入通风除尘系统的风管路中，降低风管路中的氧气含量，直至t小于警戒值tmax，关闭循环水泵3012以及新风风机302，进入步骤4.2；

步骤4.2、第三粉尘浓度传感器6实时监控旋风除尘器102入口粉尘浓度ω，当ω小于警戒值ωmax时，木材加工产生的木粉尘在通风除尘风机104的作用下，经吸尘罩101收集后，进入旋风除尘器102和布袋除尘器103除尘后，排放到室外；当ω大于等于警戒值ωmax时，中央控制器2开启新风风机302，利用新风的风量对旋风除尘器102入口处的粉尘稀释，木材加工产生的木粉尘经吸尘罩101收集后，在通风除尘风机104的作用下，经新风稀释后，进入旋风除尘器102和布袋除尘器103除尘后，排放到室外，直至ω小于警戒值ωmax时，关闭新风风机302。

本发明的优点如下：

1、本发明的控制装置以及方法可靠，能保障木粉尘防爆通风系统正常高效工作；

2、本发明操作简单，根据温度和粉尘浓度监测，通过中央控制器实现调整系统工作方式，对木粉尘通风除尘系统中可能出现的粉尘燃爆浓度、温度、火花、电气或静电以及氧气浓度等加以控制；

3、本发明利用地道风的能量与风量，实现了一定程度的节能；

4、本发明中的控制装置可以手动控制，又可以自动控制，适用性强。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (6)

1.一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述防爆通风系统包括通风除尘系统、氮气系统、雾化冷却加湿新风系统、超声波加湿器、中央控制器、温度传感器、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器、第三粉尘浓度传感器，所述通风除尘系统包括吸尘罩、旋风除尘器、布袋除尘器、通风除尘风机，所述吸尘罩、旋风除尘器、布袋除尘器、通风除尘风机通过风管路依次相连；

所述氮气系统包括氮气储气罐、氮气管路系统以及复数个氮气喷头，所述氮气储气罐通过氮气管路系统连接至各所述氮气喷头，且各所述氮气喷头依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述氮气储气罐的出气口处设置有一阀门；

所述雾化冷却加湿新风系统系统包括雾化冷却加湿部、新风风机、新风管路，所述雾化冷却加湿部、新风风机均设置实在新风管路上，所述雾化冷却加湿部靠近新风管路的进风口端，所述新风风机靠近新风管路的出风口端，所述新风管路的出口连接在所述吸尘罩与旋风除尘器之间且靠近吸尘罩一侧的风管路上；

所述超声波加湿器的出汽口连接于吸尘罩与旋风除尘器之间的风管路上；

所述温度传感器和所述第三粉尘浓度传感器设置在旋风除尘器的入口处，所述第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器设置在吸尘罩的下方；

所述中央控制器分别连接至温度传感器、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器、第三粉尘浓度传感器、通风除尘风机、阀门、新风风机、超声波加湿器；

所述防爆通风系统的控制方法步骤如下：

步骤1、设定防爆通风系统的“非正常警报状况”和“正常工作状况”，设定厂房内工作区内的粉尘浓度警戒值

旋风除尘器入口温度警戒值tmax，和旋风除尘器入口粉尘浓度警戒值ωmax；以及设定中央控制器定时开启超声波加湿器，对通风除尘系统的风管路进行喷蒸汽加湿，进行降温除静电；

步骤2、第一粉尘浓度传感器、第二粉尘浓度传感器实时监控厂房内工作区内的粉尘浓度

当其大于等于警戒值

则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值

则进入“正常工作状况”，进入步骤4；

步骤3、“非正常警报状况”：中央控制器关闭通风除尘风机、新风风机，以及循环水泵的电源，防爆通风系统处于停机保护，并发出声控警报；车间此时应立即停工，直至厂房内工作区内的粉尘浓度

小于警戒值

进入步骤4；

步骤4、“正常工作状况”，温度传感器实时监控旋风除尘器入口温度t，当t大于等于警戒值tmax时，进入步骤4.1；当t小于警戒值tmax时，进入步骤4.2；

步骤4.1中央控制器开启通风除尘风机、循环水泵以及新风风机，利用蓄水箱内的水雾化蒸发对新风管路内的新风进行冷却加湿，并实现对旋风除尘器入口处的粉尘降温、稀释并加湿，同时中央控制器开启氮气储罐的阀门，高压的氮气气体经氮气喷头进入通风除尘系统的风管路中，降低风管路中的氧气含量，直至t小于警戒值tmax，关闭循环水泵以及新风风机，进入步骤4.2；

步骤4.2、第三粉尘浓度传感器实时监控旋风除尘器入口粉尘浓度ω，当ω小于警戒值ωmax时，木材加工产生的木粉尘在通风除尘风机的作用下，经吸尘罩收集后，进入旋风除尘器和布袋除尘器除尘后，排放到室外；当ω大于等于警戒值ωmax时，中央控制器开启新风风机，利用新风的风量对旋风除尘器入口处的粉尘稀释，木材加工产生的木粉尘经吸尘罩收集后，在通风除尘风机的作用下，经新风稀释后，进入旋风除尘器和布袋除尘器除尘后，排放到室外，直至ω小于警戒值ωmax时，关闭新风风机。

2.根据权利要求1所述的一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述雾化冷却加湿部包括蓄水箱、循环水泵、雾化喷头以及积水盘，所述蓄水箱通过水管路与雾化喷头连接，所述积水盘设置在雾化喷头底部，所述积水盘的底部通过循环水泵连接至蓄水箱，所述中央控制器还与循环水泵相连。

3.根据权利要求1所述的一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述氮气储气罐设置于加工车间厂房内，各所述氮气喷头呈上送式或者侧送式设置。

4.根据权利要求2所述的一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述蓄水箱安装高度高于所述雾化喷头至少10cm。

5.根据权利要求1所述的一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述新风管路的进风口与外界大气相通。

6.根据权利要求1所述的一种适用于木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述防爆通风系统还包括一声控警报器，所述声控警报器与中央控制器相连。

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