CN110227364A - 一种灭尘用泡沫发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灭尘用泡沫发生装置，包括泡沫发生系统和泡沫检测系统；所述泡沫发生系统包括：管道混合器，以及与管道混合器出口连接的发泡器，所述发泡器的出口与泡沫检测系统相连。本发明用泡沫发生系统调控出任意配比的泡沫，完成发泡装置的清洗以及响应测试，还能利用泡沫检测系统完成泡沫的性能检测。在此基础上，还可以利用PLC实现数据读取和系统自动化控制。此发明具有使用方便可靠，通用性强等突出优势，提供了寻找具体除尘场合所需泡沫的配比形式的捷径。

Description

一种灭尘用泡沫发生装置
技术领域
本发明涉及除尘领域，具体涉及一种灭尘用泡沫发生装置。
背景技术
我国是世界上接触粉尘和患尘肺病数最多的国家，接尘工人超过2000万人，据卫生部统计，仅2012年新增的尘肺病数就占职业病数的88.28%，粉尘广泛存在于企业生产和运输、建筑业、煤矿井下等场所。近年来随着城镇规划的房屋扩建与拆迁、地铁项目及矿井机械化的提高，地面和矿井粉尘越发严重，灭尘需求越发迫切。
目前国内灭尘技术主要有喷雾降尘、除尘器除尘、通风除尘、化学抑尘等，但这些措施的降尘效果不是很理想，尤其是对呼吸性粉尘的沉降效率较低。而泡沫由于比表面积大、粘附性高、润湿性好，灭尘尤其是对降呼吸性粉尘的效果显著，成为近年及未来很长一段时间内的灭尘研究主流，因此对泡沫发生系统的研究很有必要。通过检索，公开号CN104533501B，专利名称：一种用于降尘的泡沫发生装置，以及公开号 CN205858359U，专利名称：泡沫发生系统中不同形式描述了泡沫发生装置，但其描述的泡沫发生装置仅指出了其用于发泡的功能，缺乏对产泡系统本身稳定性及产生泡沫性能优劣的考核。对此，本申请中提出一种泡沫发生装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种泡沫发生装置，以便解决现有技术中无法检验系统稳定性及泡沫性能检测效率低的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种灭尘用泡沫发生装置，包括泡沫发生系统和泡沫检测系统；
所述泡沫发生系统包括：管道混合器，以及与管道混合器出口连接的发泡器，所述发泡器的出口与泡沫检测系统相连；
所述管道混合器的进口并联清水供应源和发泡剂供应源。
所述清水供应源包括：通过清水管路顺序连接的水池、过滤器、螺杆泵Ⅰ、靶式流量计Ⅰ、压力变送器Ⅰ和单向阀Ⅰ，所述单向阀Ⅰ的出口连接管道混合器的入口，所述螺杆泵Ⅰ与变频电机Ⅰ传动连接，所述螺杆泵Ⅰ的出口通过旁路Ⅰ并联溢流阀Ⅰ至水池；
所述发泡剂供应源包括：通过发泡剂管路顺序连接的发泡剂箱、电动三通球阀Ⅰ、螺杆泵Ⅱ、靶式流量计Ⅱ、压力变送器Ⅱ和单向阀Ⅱ，所述单向阀Ⅱ出口连接管道混合器的入口，所述螺杆泵Ⅱ与变频电机Ⅱ传动连接，所述螺杆泵Ⅱ的出口通过旁路Ⅱ并联溢流阀Ⅱ和电动三通球阀Ⅱ后至发泡剂箱；
所述电动三通球阀Ⅰ第三个接口通过回流管路Ⅰ连接至过滤器的出口；
所述发泡器的进口还并联高压气体供应源；所述高压气体供应源包括通过气体管路顺序连接的空压机、靶式流量计Ⅲ、压力变送器Ⅲ和单向阀Ⅲ；所述发泡器空腔的进口处设置有扰流板，在扰流板的后方设置有挡板和螺旋叶片，所述发泡器的中心轴线上设有若干个贯穿的通孔
所述泡沫检测系统包括：与发泡器出口连接的观察管，所述观察管通过泡沫管路依次与压力变送器Ⅳ、靶式流量计Ⅳ、电动三通球阀Ⅲ、电动三通球阀Ⅳ和泡沫储蓄罐连接, 进一步地，所述观察管是透明硬质塑料；
所述三通球阀Ⅱ的第三个接口通过回流管路Ⅱ与废液池连接；所述电动三通球阀Ⅲ的第三个接口通过回流管路Ⅲ与废液池连接；
所述电动三通球阀Ⅳ的第三个接口通过应用通路直通外部应用场所。
本发明的一个实施例：还包括PLC自动控制系统，所述PLC模块输入端连接有：靶式流量计Ⅰ、靶式流量计Ⅱ、靶式流量计Ⅲ和靶式流量计Ⅳ，以及压力变送器Ⅰ、压力变送器Ⅱ和压力变送器Ⅲ；
所述PLC模块输出端连接有：变频电机Ⅰ、变频电机Ⅱ和空压机以及电动三通球阀Ⅰ、电动三通球阀Ⅱ、电动三通球阀Ⅲ和电动三通球阀Ⅳ。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明可以用泡沫发生系统调控出任意配比的泡沫，完成发泡装置的清洗以及响应测试，还能利用泡沫检测系统完成泡沫的性能检测。在此基础上，还可以利用PLC实现数据读取和系统自动化控制。此发明具有使用方便可靠，通用性强等突出优势，提供了寻找具体除尘场合所需泡沫的配比的捷径。
附图说明
图1 本发明灭尘用泡沫发生装置示意图；
图2本发明灭尘用泡沫发生装置的PLC控制系统图。
图中，1、泡沫发生系统，2、泡沫检测系统， 1-1、水池，1-2、过滤器，1-3、螺杆泵Ⅰ，1-4、变频电机Ⅰ，1-5、溢流阀Ⅰ，1-6、旁路Ⅰ，1-7、靶式流量计Ⅰ，1-8、压力变送器Ⅰ，1-9、单向阀Ⅰ，1-10、清水管路，1-11、发泡剂箱，1-12、螺杆泵Ⅱ，1-13、变频电机Ⅱ，1-14、溢流阀Ⅱ，1-15、旁路Ⅱ，1-16、靶式流量计Ⅱ，1-17、压力变送器Ⅱ，1-18、单向阀Ⅱ，1-19、发泡剂管路，1-20、管道混合器，1-21、过渡管路，1-22、空压机，1-23、靶式流量计Ⅲ，1-24、压力变送器Ⅲ，1-25、单向阀Ⅲ，1-26、气体管路，1-27、发泡器，1-28、泡沫管路，1-29、回流管路Ⅰ，1-30、电动三通球阀Ⅰ，1-31、电动三通球阀Ⅱ，1-32、回流管路Ⅱ，1-33、废液池， 2-1、观察管，2-2、压力变送器Ⅳ，2-3、靶式流量计Ⅳ，2-4、回流管路Ⅲ，2-5、电动三通球阀Ⅲ，2-6、电动三通球阀Ⅳ，2-7、泡沫储蓄罐，2-8、应用通路。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
一种灭尘用泡沫发生装置，包括泡沫发生系统1和泡沫检测系统2；
如附图1所示，泡沫发生系统1包括：管道混合器1-20，以及与管道混合器1-20出口连接的发泡器1-27，所述发泡器1-27的出口与泡沫检测系统2相连。管道混合器1-20的作用是把水和发泡剂混合。
所述管道混合器1-20的进口并联清水供应源和发泡剂供应源；
对于清水供应源，其包括：通过清水管路1-10顺序连接的水池1-1、过滤器1-2、螺杆泵Ⅰ1-3、靶式流量计Ⅰ1-7、压力变送器Ⅰ1-8和单向阀Ⅰ1-9，所述单向阀Ⅰ1-9的出口连接管道混合器1-20的入口，所述螺杆泵Ⅰ1-3与变频电机Ⅰ1-4传动连接，所述螺杆泵Ⅰ1-3的出口通过旁路Ⅰ1-6并联溢流阀Ⅰ1-5至水池1-1。水池1-1内的清水被螺杆泵Ⅰ1-3泵吸后，从单向阀Ⅰ1-9排出，单向阀Ⅰ1-9的作用是防止带有泡沫的水回流后污染清水。在清水流动时，靶式流量计Ⅰ1-7和压力变送器Ⅰ1-8用于随时检测水流的压力和流量。
对于发泡剂供应源，其包括：通过发泡剂管路1-19顺序连接的发泡剂箱1-11、电动三通球阀Ⅰ1-30、螺杆泵Ⅱ1-12、靶式流量计Ⅱ1-16、压力变送器Ⅱ1-17和单向阀Ⅱ1-18，所述单向阀Ⅱ1-18出口连接管道混合器1-20的入口，所述螺杆泵Ⅱ1-12与变频电机Ⅱ1-13传动连接，所述螺杆泵Ⅱ1-12的出口通过旁路Ⅱ1-15并联溢流阀Ⅱ1-14和电动三通球阀Ⅱ1-31后至发泡剂箱1-11。这里的靶式流量计Ⅱ1-16和压力变送器Ⅱ1-17用于检测管道内发泡剂的压力和流量，并且螺杆泵Ⅱ1-12利用变频电机Ⅱ1-13实现精确调节流量。
电动三通球阀Ⅰ1-30第三个接口通过回流管路Ⅰ1-29连接至过滤器1-2的出口，在清水和发泡剂正常混合时，发泡剂从发泡剂箱1-11经过电动三通球阀Ⅰ1-30进入螺杆泵Ⅱ1-12。
所述发泡器1-27的进口还并联高压气体供应源；所述高压气体供应源包括通过气体管路1-26顺序连接的空压机1-22、靶式流量计Ⅲ1-23、压力变送器Ⅲ1-24和单向阀Ⅲ1-25。高压气体从气体管路1-26流通时，靶式流量计Ⅲ1-23和压力变送器Ⅲ1-24会检测管内的压力和流量，并且单向阀Ⅲ1-25防止清水和发泡剂的混合物进去气体管路1-26内。
发泡器1-27的进口端，利用高压气体把清水和发泡剂的混合物在发泡器1-27内充分混合。对于发泡器1-27内部的结构，该发泡器1-27的空腔内进口处设置有扰流板，在扰流板的后方设置有挡板和螺旋叶片，发泡器1-27空腔的进口处设置有扰流板，在扰流板的后方设置有挡板和螺旋叶片，所述发泡器1-27的中心轴线上设有若干个贯穿的通孔。
泡沫检测系统2包括：与发泡器1-27出口连接的观察管2-1，所述观察管2-1通过泡沫管路1-28依次与压力变送器Ⅳ2-2、靶式流量计Ⅳ2-3、电动三通球阀Ⅲ2-5、电动三通球阀Ⅳ2-6和泡沫储蓄罐2-7连接, 进一步地，所述观察管2-1是透明硬质塑料；当混合后的泡沫从泡沫管路1-28流出后，操作员可以从观察管2-1中观察到泡沫实际的混合情况，为了便于研究和观察，所述观察管2-1的外部设有便于观察和记录泡沫流变特性的高速摄像机。
为了便于管道内泡沫的清洗，电动三通球阀Ⅱ1-31的第三个接口通过回流管路Ⅱ1-32与废液池1-33连接；所述电动三通球阀Ⅲ2-5的第三个接口通过回流管路Ⅲ2-4与废液池1-33连接。电动三通球阀Ⅳ2-6的第三个接口通过应用通路2-8直通外部应用场所。
本发明在使用时，需要先把电动三通球阀Ⅰ1-30切换到仅连通发泡剂管路1-19，电动三通球阀Ⅱ1-31切换到把溢流阀Ⅱ1-14和旁路Ⅱ1-15连通，电动三通球阀Ⅲ2-5切换到连通泡沫管路1-28，然后让电动三通球阀Ⅳ2-6保持连通泡沫管路1-28状态。然后利用变频电机Ⅰ1-4和变频电机Ⅱ1-13启动螺杆泵Ⅰ1-3和螺杆泵Ⅱ1-12，此时清水和发泡剂在管道混合器1-20内混合，并且在高压空气喷射后从发泡器1-27内混合均匀喷射出，操作员可以通过高速摄像机观察泡沫的成型情况。在使用本发明中的泡沫除尘时候，操作员可以通过控制变频电机Ⅰ1-4、变频电机Ⅱ1-13的频率，改变清水和起泡剂的供给分量，进而调节二者的比例，便于在观察管2-1中观察到泡沫的情况。在泡沫稳定后，可以打开电动三通球阀Ⅳ2-6让泡沫进入泡沫储蓄罐2-7中。当利用泡沫除尘时，可以把电动三通球阀Ⅳ2-6切换到应用通路2-8，让高压的泡沫喷出除尘。同时，也可以利用泡沫储蓄罐2-7中收集的泡沫，借助粘度计、直尺、秒表等设备，即可完成所生成泡沫粘度、发泡倍数、半衰期的检测。
当本发明需要管路清洗的时候，需要把电动三通球阀Ⅰ1-30切换到把连通发泡剂管路1-19和回流管路Ⅰ1-29连通；电动三通球阀Ⅱ1-31切换到把回流管路Ⅱ1-32和旁路Ⅱ1-15连通，电动三通球阀Ⅲ2-5切换到连通泡沫管路1-28和回流管路Ⅲ2-4，同时关闭螺杆泵Ⅰ1-3，当启动变频电机Ⅱ1-13后，会让螺杆泵Ⅱ1-12泵吸水池1-1内的清水并且把清水从管道混合器1-20中路过过渡管路1-21，经过发泡器1-27观察管2-1，再进入回流管路Ⅲ2-4中，最后回到废液池1-33。
本发明还可以通过PLC自动控制系统实施，如图2所示，所述PLC模块输入端连接有：靶式流量计Ⅰ1-7、靶式流量计Ⅱ1-16、靶式流量计Ⅲ1-23和靶式流量计Ⅳ2-3，以及压力变送器Ⅰ1-8、压力变送器Ⅱ1-17和压力变送器Ⅲ1-24和压力变送器Ⅳ2-2；
所述PLC模块输出端连接有：变频电机Ⅰ1-4、变频电机Ⅱ1-13和空压机1-22，操作员可以通过控制PLC调节变频电机Ⅰ1-4、变频电机Ⅱ1-13和空压机1-22是工作频率，进而改变清水流量、泡沫剂流量和空气流量；操作员还可以通过控制电动三通球阀Ⅰ1-30、电动三通球阀Ⅱ1-31、电动三通球阀Ⅲ2-5和电动三通球阀Ⅳ2-6的开度大小以及切换角度的大小获得产泡、清洗管路和收集泡沫液等功能。

Claims (5)

1.一种灭尘用泡沫发生装置，其特征在于：包括泡沫发生系统（1）和泡沫检测系统（2）；
所述泡沫发生系统（1）包括：管道混合器（1-20），以及与管道混合器（1-20）出口连接的发泡器（1-27），所述发泡器（1-27）的出口与泡沫检测系统（2）相连；
所述管道混合器（1-20）的进口并联清水供应源和发泡剂供应源；
所述清水供应源包括：通过清水管路（1-10）顺序连接的水池（1-1）、过滤器（1-2）、螺杆泵Ⅰ（1-3）、靶式流量计Ⅰ（1-7）、压力变送器Ⅰ（1-8）和单向阀Ⅰ（1-9），所述单向阀Ⅰ（1-9）的出口连接管道混合器（1-20）的入口，所述螺杆泵Ⅰ（1-3）与变频电机Ⅰ（1-4）传动连接，所述螺杆泵Ⅰ（1-3）的出口通过旁路Ⅰ（1-6）并联溢流阀Ⅰ（1-5）至水池（1-1）；
所述发泡剂供应源包括：通过发泡剂管路（1-19）顺序连接的发泡剂箱（1-11）、电动三通球阀Ⅰ（1-30）、螺杆泵Ⅱ（1-12）、靶式流量计Ⅱ（1-16）、压力变送器Ⅱ（1-17）和单向阀Ⅱ（1-18），所述单向阀Ⅱ（1-18）出口连接管道混合器（1-20）的入口，所述螺杆泵Ⅱ（1-12）与变频电机Ⅱ（1-13）传动连接，所述螺杆泵Ⅱ（1-12）的出口通过旁路Ⅱ（1-15）并联溢流阀Ⅱ（1-14）和电动三通球阀Ⅱ（1-31）后至发泡剂箱（1-11）；
所述电动三通球阀Ⅰ（1-30）第三个接口通过回流管路Ⅰ（1-29）连接至过滤器（1-2）的出口；
所述发泡器（1-27）的进口还并联高压气体供应源；所述高压气体供应源包括通过气体管路（1-26）顺序连接的空压机（1-22）、靶式流量计Ⅲ（1-23）、压力变送器Ⅲ（1-24）和单向阀Ⅲ（1-25）；
所述泡沫检测系统（2）包括：与发泡器（1-27）出口连接的观察管（2-1），所述观察管（2-1）通过泡沫管路（1-28）依次与压力变送器Ⅳ（2-2）、靶式流量计Ⅳ（2-3）、电动三通球阀Ⅲ（2-5）、电动三通球阀Ⅳ（2-6）和泡沫储蓄罐（2-7）连接；
所述电动三通球阀Ⅱ（1-31）的第三个接口通过回流管路Ⅱ（1-32）与废液池（1-33）连接；所述电动三通球阀Ⅲ（2-5）的第三个接口通过回流管路Ⅲ（2-4）与废液池（1-33）连接；
所述电动三通球阀Ⅳ（2-6）的第三个接口通过应用通路（2-8）直通外部应用场所。
2.根据权利要求1所述的灭尘用泡沫发生装置，其特征在于：所述观察管（2-1）是透明硬质塑料。
3.根据权利要求1所述的灭尘用泡沫发生装置，其特征在于：还包括PLC自动控制系统，PLC模块输入端分别连接有：靶式流量计Ⅰ（1-7）、靶式流量计Ⅱ（1-16）、靶式流量计Ⅲ（1-23）和靶式流量计Ⅳ（2-3），以及压力变送器Ⅰ（1-8）、压力变送器Ⅱ（1-17）和压力变送器Ⅲ（1-24）；
所述PLC模块输出端分别连接有：变频电机Ⅰ（1-4）、变频电机Ⅱ（1-13）和空压机（1-22）以及电动三通球阀Ⅰ（1-30）、电动三通球阀Ⅱ（1-31）、电动三通球阀Ⅲ（2-5）和电动三通球阀Ⅳ（2-6）。
4.根据权利要求1所述的灭尘用泡沫发生装置，其特征在于：所述发泡器（1-27）空腔的进口处设置有扰流板，在扰流板的后方设置有挡板和螺旋叶片，所述发泡器（1-27）的中心轴线上设有若干个贯穿的通孔。
5.根据权利要求1所述的灭尘用泡沫发生装置，其特征在于：所述观察管（2-1）的外部设有便于观察和记录泡沫流变特性的高速摄像机。
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