CN109013626B - 一种木粉尘防爆通风系统及其控制方法 - Google Patents

一种木粉尘防爆通风系统及其控制方法 Download PDF

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    • B01D50/60—Combinations of devices covered by groups B01D46/00 and B01D47/00

Abstract

本发明提供一种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、二氧化碳系统、地道风降温系统、加湿除静电系统、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，所述二氧化碳系统包括依次连接的二氧化碳储气罐、二氧化碳管路系统以及复数个二氧化碳喷头；所述地道风降温系统包括依次相连的地下风管路、地道风风机、地道风管路，所述加湿除静电系统包括蓄水箱、超声波加湿器，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、地道风风机、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、二氧化碳系统、地道风降温系统、加湿除静电系统、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；
所述二氧化碳系统包括二氧化碳储气罐、二氧化碳管路系统以及复数个二氧化碳喷头，所述二氧化碳储气罐通过二氧化碳管路系统连接至各所述二氧化碳喷头，且各所述二氧化碳喷头依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述二氧化碳储气罐的出气口处设置有一阀门；
所述地道风降温系统包括地下风管路、地道风风机、地道风管路，所述地下风管路、地道风风机、地道风管路依次相连，所述地道风管路的出口连接至所述吸尘罩与旋风除尘器之间的风管路上；
所述加湿除静电系统包括蓄水箱、超声波加湿器，所述蓄水箱通过水管路连接至超声波加湿器，所述超声波加湿器的出汽口连接于地道风管路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、地道风风机、超声波加湿器。
进一步地，所述二氧化碳储气罐设置于加工车间厂房内，各所述二氧化碳喷头呈上送式或者侧送式设置。
进一步地，所述蓄水箱设置于加工车间厂房内，其安装高度高于所述超声波加湿器至少50cm。
进一步地，所述地下风管路系统设置于加工车间厂房外地坪冻土层下，其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
Figure BDA0001699853720000031
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
Figure BDA0001699853720000032
当其大于等于警戒值
Figure BDA0001699853720000033
则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值
Figure BDA0001699853720000034
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、地道风风机，以及超声波加湿器的电源，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
Figure BDA0001699853720000035
小于警戒值
Figure BDA0001699853720000036
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以及地道风风机，利用地道风具有的冷量与风量对旋风除尘器入口处的粉尘降温与稀释，同时中央控制器开启二氧化碳储罐的阀门，高压的二氧化碳气体经二氧化碳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，关闭地道风风机，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，中央控制器开启地道风风机，利用地道风具有的冷量与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，经地道风稀释后，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，关闭地道风风机。
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为本发明一种木粉尘防爆通风系统的结构示意图。
图2为本发明一种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、二氧化碳系统、地道风降温系统、加湿除静电系统、中央控制器5、温度传感器6、第一粉尘浓度传感器7、第二粉尘浓度传感器8、第三粉尘浓度传感器9，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；
所述二氧化碳系统包括二氧化碳储气罐201、二氧化碳管路系统202以及复数个二氧化碳喷头203，所述二氧化碳储气罐201通过二氧化碳管路系统202连接至各所述二氧化碳喷头203，且各所述二氧化碳喷头203依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述二氧化碳储气罐201的出气口处设置有一阀门204；
所述地道风降温系统包括地下风管路301、地道风风机302、地道风管路303，所述地下风管路301、地道风风机302、地道风管路303依次相连，所述地道风管路303的出口连接至所述吸尘罩101与旋风除尘器102之间的风管路上；
所述加湿除静电系统包括蓄水箱401、超声波加湿器402，所述蓄水箱401通过水管路连接至超声波加湿器402，所述超声波加湿器402的出汽口连接于地道风管路303与旋风除尘器102之间的风管路上；
所述温度传感器6和所述第三粉尘浓度传感器9设置在旋风除尘器102的入口处，所述第一粉尘浓度传感器7、第二粉尘浓度传感器8设置在吸尘罩101的下方；
所述中央控制器5分别连接至温度传感器6、第一粉尘浓度传感器7、第二粉尘浓度传感器8、第三粉尘浓度传感器9、通风除尘风机104、阀门204、地道风风机302、超声波加湿器402。
所述的二氧化碳储气罐201设置于加工车间厂房内，各所述二氧化碳喷头203呈上送式或者侧送式设置。
所述蓄水箱401设置于厂房内，其安装高度高于所述超声波加湿器至少50cm。
所述地下风管路系统301设置于加工车间厂房外地坪冻土层下，其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10，所述声控警报器10与中央控制器5相连。
本发明还涉及上述一种木粉尘防爆通风系统的控制方法，具体步骤如下：
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
Figure BDA0001699853720000061
旋风除尘器入口温度警戒值tmax＝68℃，和旋风除尘器入口粉尘浓度警戒值ωmax＝23g/m3；以及设定中央控制器定时开启超声波加湿器402，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7、第二粉尘浓度传感器8实时监控厂房内工作区内的粉尘浓度
Figure BDA0001699853720000064
当其大于等于警戒值
Figure BDA0001699853720000062
则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值
Figure BDA0001699853720000063
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5关闭通风除尘风机104、地道风风机302，以及超声波加湿器402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
Figure BDA0001699853720000065
小于警戒值
Figure BDA0001699853720000066
进入步骤4；
步骤4、“正常工作状况”，温度传感器6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5开启通风除尘风机104以及地道风风机302，利用地道风具有的冷量与风量对旋风除尘器102入口处的粉尘降温与稀释，同时中央控制器5开启二氧化碳储罐201的阀门204，高压的二氧化碳气体经二氧化碳喷头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，关闭地道风风机，进入步骤4.2；
步骤4.2、第三粉尘浓度传感器9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5开启地道风风机302，利用地道风具有的冷量与风量对旋风除尘器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，经地道风稀释后，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，关闭地道风风机。
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 (4)

1.一种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、二氧化碳系统、地道风降温系统、加湿除静电系统、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；
所述二氧化碳系统包括二氧化碳储气罐、二氧化碳管路系统以及复数个二氧化碳喷头，所述二氧化碳储气罐通过二氧化碳管路系统连接至各所述二氧化碳喷头，且各所述二氧化碳喷头依次定距离设置于通风除尘系统的风管路上，所述二氧化碳储气罐的出气口处设置有一阀门；
所述地道风降温系统包括地下风管路、地道风风机、地道风管路，所述地下风管路、地道风风机、地道风管路依次相连，所述地道风管路的出口连接至所述吸尘罩与旋风除尘器之间的风管路上；
所述加湿除静电系统包括蓄水箱、超声波加湿器，所述蓄水箱通过水管路连接至超声波加湿器，所述超声波加湿器的出汽口连接于地道风管路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、地道风风机、超声波加湿器；
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；
所述木粉尘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
Figure FDA0002725657370000011
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
Figure FDA0002725657370000021
当其大于等于警戒值
Figure FDA0002725657370000022
则进入“非正常警报状况”，进入步骤3；当其小于警戒值
Figure FDA0002725657370000023
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、地道风风机，以及超声波加湿器的电源，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
Figure FDA0002725657370000024
小于警戒值
Figure FDA0002725657370000025
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以及地道风风机，利用地道风具有的冷量与风量对旋风除尘器入口处的粉尘降温与稀释，同时中央控制器开启二氧化碳储罐的阀门，高压的二氧化碳气体经二氧化碳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，关闭地道风风机，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，中央控制器开启地道风风机，利用地道风具有的冷量与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，经地道风稀释后，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，关闭地道风风机。
2.根据权利要求1所述的一种木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述二氧化碳储气罐设置于加工车间厂房内，各所述二氧化碳喷头呈上送式或者侧送式设置。
3.根据权利要求1所述的一种木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述蓄水箱设置于加工车间厂房内，其安装高度高于所述超声波加湿器至少50cm。
4.根据权利要求1所述的一种木粉尘防爆通风系统，其特征在于：所述地下风管路设置于加工车间厂房外地坪冻土层下，其进风口与外界大气相通。
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