CN110586355A - 一种雾化除尘喷头装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种雾化除尘喷头装置，由主控制室、高压管路、喷雾单元三个部分组成；喷雾单元包括喷头立杆、喷头安装盘和旋转喷头；喷头安装盘同轴固接于喷头立杆的顶端，喷头立杆内设置有高压上水管，旋转喷头的旋转接头通过喷头安装盘的中心孔与高压上水管可旋转连接，旋转接头的上方同轴架设有二层塔盘，旋转接头上端同轴固接有旋转中心管,旋转中心管通过管道弯头与旋转横管相连接，旋转横管前端设置有喷嘴，旋转中心管上设置有扇形角度感应片，二层塔盘上安装有位置传感器，喷头安装盘设置有旋转喷头的步进电机；这种高杆架设旋转喷头，实现了自动化、广覆盖、低噪音、省空间、节水源高效除尘。
Description
技术领域
本发明属于除尘设备技术领域，具体涉及一种雾化除尘喷头装置。
背景技术
喷雾降尘是一种新型的降尘技术，是将供给水加压雾化喷向含尘空气中来抑制和捕捉粉尘，以达到净化空气环境的目的，对于大面积开阔范围的控尘降尘有很好的效果。目前，我国高速收费站尚无专用的除尘系统，大多数收费站靠洒水抑尘，少数收费站使用雾炮机来降尘。但是，人工洒水或者使用洒水车洒水除尘都需占用车道，会在一定程度上影响高速路通行流量；另外，使用雾炮机除尘，又存在体积大、重量大、噪声高、影响美观、喷雾方向不能调整等缺点，推广使用受到很大的局限。
发明内容
针对上述情况，本发明提供了一种雾化除尘喷头装置，采用高杆架设旋转喷头的高压喷雾方式，实现了自动化、广覆盖、低噪音、省空间、节水源高效除尘的目的。
为了实现以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种雾化除尘喷头装置，由主控制室、高压管路、喷雾单元三个部分组成；所述主控制室包括储水装置、高压水泵和系统控制柜；所述高压管路包括连接所述主控制室与所述喷雾单元的所有管道；所述喷雾单元包括喷头立杆、喷头安装盘和旋转喷头；所述喷头安装盘同轴固接于所述喷头立杆的顶端，所述旋转喷头可旋转地同轴安装在所述喷头安装盘上；所述旋转喷头包括喷嘴、旋转横管、旋转中心管、旋转接头、二层塔盘、角度感应片、位置传感器、步进电机、同步带及其配套的同步带轮a、同步带轮b和轴承；所述喷头立杆内同轴设置有高压上水管，所述旋转接头通过所述喷头安装盘的中心孔与所述高压上水管可旋转地密封连接，所述旋转接头的上方同轴架设有二层塔盘，所述旋转接头上端同轴固接有旋转中心管,所述旋转中心管贯穿所述二层塔盘的中心通孔，所述旋转中心管上端通过管道弯头与旋转横管相连接，所述旋转横管的自由端可拆卸安装有喷嘴；所述旋转中心管上径向可拆卸地固定有扇形角度感应片；所述二层塔盘上穿孔安装有位置传感器，所述位置传感器的感应端垂直朝向所述角度感应片；所述二层塔盘与所述喷头安装盘之间固设有步进电机，所述步进电机的输出端上同轴固设有同步带轮a，所述旋转中心管上同轴固设有同步带轮b，所述同步带轮a与所述同步带轮b之间由环形同步带连接；所述旋转喷头外侧还配合设置有喷头防护罩，所述喷头立杆上还安装有PM2.5粉尘浓度传感器。
作为优选方案，所述储水装置包括水箱、水箱外接进水管路、高压水泵供水管路、高压水泵溢流回水箱管路和高压水泵卸荷回水箱管路。
作为优选方案，所述水箱上配合设置有浮球开关、水位传感器和进水电磁阀。
作为优选方案，所述高压水泵上配合设置有压力变送器和卸荷阀。
作为优选方案，所述旋转中心管的外侧壁上同圆心套设有两个扇形金属角度感应片，且两所述角度感应片为部分重叠贴合设置。
作为优选方案，所述位置传感器采用圆柱形电感式接近开关。
作为优选方案，所述高压水泵为变频调速高压柱塞泵，配套使用变频电机。
作为优选方案，所述系统控制柜内设置有供水主控PLC、高压水泵变频器、喷雾副控PLC和步进电机驱动器。
作为优选方案，所述喷头立杆底部固设有与固定基座相配合的法兰底座。
本发明还包括能够使该雾化除尘喷头装置正常使用的其它组件，均为本领域的常规技术手段，另外，本发明中未加限定的装置或组件，例如，步进电机、步进电机驱动器、变频器、同步带、浮球开关、卸荷阀、压力变送器、水位传感器和粉尘浓度传感器等，均采用本领域的常规设置。
本发明的作用原理如下：
1、供水主控系统原理：
1）当PM2.5粉尘浓度传感器检测到颗粒物浓度超过标准限值以上时，将检测信号传递到主控PLC输入端；在高压水泵无负荷的条件下，供水 PLC发出控制命令，通过变频器启动水泵，待水泵启动完成后，自动控制关闭水泵泄压阀，然后通过变频器将电机逐渐加速，系统压力逐渐升高。
2）高压水泵压力变送器检测到高压管路压力值大于或小于预设工作压力值时，将检测信号传递到主控PLC，程序控制变频器减小或增大变频电机的工作频率，以此调节保持高压管路系统得到相对稳定的工作压力。
3）当PM2.5粉尘浓度传感器检测到颗粒物浓度下降到标准限值以下时，将PM2.5粉尘浓度传感器检测信号传递到主控PLC输入端；主控PLC控制打开卸荷阀，通过变频器控制高压水泵电机逐渐减速，直至高压管路系统停止供水。
4）储水装置正常情况下，水箱内的水位由浮球开关和进水电磁阀配合主控PLC进行控制，以保证水箱内的水位保持在设定的高度。当浮球开关出现故障时，则由水箱内的水位传感器和进水电磁阀配合主控PLC控制水箱水位。
2、喷雾副控系统原理：
1）正常不喷雾的时候，所述旋转喷头停在副控PLC程序中预设的原点位置；当开始喷雾时，副控PLC输出命令通过步进电机驱动器控制步进电机启动，此时，步进电机通过同步带驱动旋转中心管转动，进而带动旋转横管和喷嘴及其喷头防护罩，整个旋转喷头一起转动，同时，角度感应片也随之转动。
2）由于位置感应器是固定在二层塔盘上的，当扇形的角度感应片一侧旋转到超出位置感应器的角度时，位置传感器就感应不到角度感应片了，此时，位置传感器接近开关的开关状态发生变化，同时，位置传感器将检测信号发送到副控PLC输入端，副控PLC输出命令通过步进电机驱动器控制步进电机停止后开始反转，当扇形的角度感应片另一侧旋转到超出位置感应器的角度时，副控PLC通过步进电机驱动器控制步进电机再次变向，如此反复，实现旋转喷头在一定角度范围内往复摆头喷雾。
3）由上可见，旋转喷头的转动范围是由角度感应片对位置传感器的覆盖角度来决定的，由于角度感应片为两个扇形角度感应片重叠贴合设置，所以旋转喷头的转动范围是可以调节预设的；另外，步进电机的旋转速度也是可以根据除尘效果的实际需求，通过调整步进电机驱动器的相应参数来设定。
本发明的有益效果如下：
1）解决了使用雾炮机人工启停喷雾，浪费水资源和能源的问题。
2）解决了使用雾炮机固定方向喷雾，喷雾范围小，效果差的问题。
3）解决了使用雾炮机造成的设备高噪声的问题。
4）解决了使用洒水车洒水，影响高速通行量的问题。
5）解决了收费站粉尘浓度不能上传，不便于监控的问题。
附图说明
图1为实施例的雾化除尘喷头装置喷雾单元的立体结构图。
图2为实施例的雾化除尘喷头装置整套系统的立体结构示意图。
图3为实施例的雾化除尘喷头装置的电气控制系统接线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清晰完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
如图1-3所示，一种雾化除尘喷头装置，由主控制室1、高压管路2、喷雾单元3三个部分组成；所述主控制室包括储水装置101、高压水泵102和系统控制柜103；所述高压管路2包括连接所述主控制室1与所述喷雾单元3的所有管道；所述喷雾单元3包括喷头立杆301、喷头安装盘302和旋转喷头303；所述喷头安装盘302同轴固接于所述喷头立杆301的顶端，所述旋转喷头303可旋转地同轴安装在所述喷头安装盘303上；所述旋转喷头303包括喷嘴304、旋转横管305、旋转中心管306、旋转接头307、二层塔盘308、角度感应片309、位置传感器310、步进电机311、同步带312及其配套的同步带轮a、同步带轮b和轴承；所述喷头立杆301内同轴设置有高压上水管，所述旋转接头307通过所述喷头安装盘302的中心孔与所述高压上水管可旋转地密封连接，所述旋转接头307的上方同轴架设有二层塔盘308，所述旋转接头307上端同轴固接有旋转中心管306,所述旋转中心管306贯穿所述二层塔盘308的中心通孔，所述旋转中心管306上端通过管道弯头与旋转横管305相连接，所述旋转横管305的自由端可拆卸安装有喷嘴304；所述旋转中心管306上径向可拆卸地固定有扇形角度感应片309；所述二层塔盘308上穿孔安装有位置传感器310，所述位置传感器310的感应端垂直朝向所述角度感应片309；所述二层塔盘308与所述喷头安装盘302之间固设有57系列步进电机311，所述步进电机311的输出端上同轴固设有同步带轮a，所述旋转中心管306上同轴固设有同步带轮b，所述同步带轮a与所述同步带轮b之间由环形同步带312连接；所述旋转喷头303外侧还配合设置有喷头防护罩，所述喷头立杆301上还安装有PM2.5粉尘浓度传感器RS-ZSYC。
所述储水装置101包括水箱、水箱外接进水管路、高压水泵供水管路、高压水泵溢流回水箱管路和高压水泵卸荷回水箱管路。
所述水箱上配合设置有1寸DN25不锈钢浮球开关、4位304不锈钢水位传感器和1寸DN25常闭型进水电磁阀。
所述高压水泵102上配合设置有PTL516高精度扩散硅压力变送器和16MPa-DN20高压卸荷阀。
所述旋转中心管306的外侧壁上同圆心套设有两个扇形钢板角度感应片309，且两所述角度感应片309为部分重叠贴合可调节设置。
所述位置传感器310采用LJ12A3-4-Z/BY常开电感式接近开关。
所述高压水泵102为变频调速3D2-SZ型高压柱塞泵。
所述系统控制柜103内设置有S7-200供水主控PLC、GoodDrive200系列变频器、S7-200喷雾副控PLC和MC542E型步进电机驱动器。
所述喷头立杆301底部固设有与固定基座相配合的法兰底座。
本发明的技术方案并不限于上述具体实施例的限制，在不偏离所说明实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种雾化除尘喷头装置，由主控制室（1）、高压管路（2）、喷雾单元（3）三个部分组成；其特征在于：所述主控制室包括储水装置（101）、高压水泵（102）和系统控制柜（103）；所述高压管路（2）包括连接所述主控制室（1）与所述喷雾单元（3）的所有管道；所述喷雾单元（3）包括喷头立杆（301）、喷头安装盘（302）和旋转喷头（303）；所述喷头安装盘（302）同轴固接于所述喷头立杆（301）的顶端，所述旋转喷头（303）可旋转地同轴安装在所述喷头安装盘（303）上；所述旋转喷头（303）包括喷嘴（304）、旋转横管（305）、旋转中心管（306）、旋转接头（307）、二层塔盘（308）、角度感应片（309）、位置传感器（310）、步进电机（311）、同步带（312）及其配套的同步带轮a、同步带轮b和轴承；所述喷头立杆（301）内同轴设置有高压上水管，所述旋转接头（307）通过所述喷头安装盘（302）的中心孔与所述高压上水管可旋转地密封连接，所述旋转接头（307）的上方同轴架设有二层塔盘（308），所述旋转接头（307）上端同轴固接有旋转中心管（306）,所述旋转中心管（306）贯穿所述二层塔盘（308）的中心通孔，所述旋转中心管（306）上端通过管道弯头与旋转横管（305）相连接，所述旋转横管（305）的自由端可拆卸安装有喷嘴（304）；所述旋转中心管（306）上径向可拆卸地固定有扇形角度感应片（309）；所述二层塔盘（308）上穿孔安装有位置传感器（310），所述位置传感器（310）的感应端垂直朝向所述角度感应片（309）；所述二层塔盘（308）与所述喷头安装盘（302）之间固设有步进电机（311），所述步进电机（311）的输出端上同轴固设有同步带轮a，所述旋转中心管（306）上同轴固设有同步带轮b，所述同步带轮a与所述同步带轮b之间由环形同步带（312）连接；所述旋转喷头（303）外侧还配合设置有喷头防护罩，所述喷头立杆（301）上还安装有PM2.5粉尘浓度传感器。
2.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述储水装置（101）包括水箱、水箱外接进水管路、高压水泵供水管路、高压水泵溢流回水箱管路和高压水泵卸荷回水箱管路。
3.根据权利要求2所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述水箱上配合设置有浮球开关、水位传感器和进水电磁阀。
4.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述高压水泵（102）上配合设置有压力变送器和卸荷阀。
5.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述旋转中心管（306）的外侧壁上同圆心套设有两个扇形金属角度感应片（309），且两所述角度感应片（309）为部分重叠贴合设置。
6.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述位置传感器（310）采用圆柱形电感式接近开关。
7.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述高压水泵（102）为变频调速高压柱塞泵。
8.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述系统控制柜（103）内设置有供水主控PLC、高压水泵变频器、喷雾副控PLC和步进电机驱动器。
9.根据权利要求1所述的雾化除尘喷头装置，其特征在于：所述喷头立杆（301）底部固设有与固定基座相配合的法兰底座。
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