CN111482062B - 一种废气除白雾的自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废气除白雾的自动控制方法，S1、采集温度；S2、第一次判断白雾风险，在焓湿图上确定即将排出废气的状态点以及外界环境的状态点，两个状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，根据判断结果控制升温排放或直接排放；S3、第二次判断白雾风险，在焓湿图上确定经升温后第二排风口处废气的状态点，将该状态点与外界环境的状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，根据结果判断是否继续降温及直接排放。根据外界环境状态及内部环境状态自动判断是否出现白雾风险，并根据判断结果自主选择排放方式，在夏天及环境温度较高的时候，冷却单元低频运行，节约能耗；通过自动控制排风的切换，节约排风风机能耗。

Description

一种废气除白雾的自动控制方法

技术领域

本发明涉及工业废气的处理技术领域，尤其是涉及一种废气除白雾的自动控制方法。

背景技术

定型机是用于工业制造定型用的机器，定型机按种类可分为鞋面定型机、袜子定型机、面料定型机；由于定型机内的废气中含有大量的固态污染物，故需要通过喷淋及过滤的方式来处理，对于定型机废气的排放要求，目前不仅仅限于污染物浓度达标，同时也对排放口白雾水汽也有要求；而通常，仅仅在深秋和冬季才有白雾水汽困扰，当夏季环境温度高，排放口不会产生水汽，故需要根据需求对废气进行选择性排放，而目前仅仅是根据季节的要求来选择控制；但是在秋冬季中也会有环境温度较高的天气，在夏季中也会有环境温度较低的天气，从而会导致夏天的时候也会出现白雾，而秋冬天的时候对冷却单元的过度使用。

而对于除白雾主要通过两种方式进行，第一种，冷却废气温度，使得废气排出时温度低于外界环境温度，废气排出后温度升高不会出现白雾；第二种，保持废气绝对含湿量，升高废气温度(等湿升温)，从而使废气的相对湿度降低。

基于上述缺陷以及除白雾的方式，设计一种废气除白雾的自动控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以根据需求自动调整控制白雾风险的废气除白雾的自动控制方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种废气除白雾的自动控制方法，设置于净化设备内，在该净化设备内设置第一排风口、第二排风口以及用于废气降温的冷却单元，该自动控制方法的步骤为，

S1、采集温度，采集即将排出的废气温度，采集经升温后第二排风口处的温度，采集外界环境的温度与湿度；

S2、第一次判断白雾风险，在焓湿图上确定即将排出废气的状态点以及外界环境的状态点，两个状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度，则进入步骤S3；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度，则直接排放；

S3、第二次判断白雾风险，在焓湿图上确定经升温后第二排风口处废气的状态点，将该状态点与外界环境的状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度，则对内部废气继续降温，返回步骤S1；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度，则升温后直接排放。

进一步具体的，在所述的步骤S2中若连线上所有状态点均小于饱和湿度时，则判断该连线上的状态点是否至少有一个状态点大于饱和湿度的80％，若是则直接排放，若否则控制冷却单元降低运行负荷。

进一步具体的，在所述的步骤S2中若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度时，判断冷却单元是否满负荷运行，若是则进入步骤S3，若否则加大冷却单元的运行负荷后返回步骤S1。

进一步具体的，所述的步骤S3中对废气继续降温的方式为冷却单元增大运行负荷。

进一步具体的，在所述的第一排风口处设置第一控制阀，在所述的第二排风口处设置第二控制阀，通过分别打开第一控制阀或者第二控制阀选择废气排出通道。

进一步具体的，所述的步骤S1中采集温度与湿度分别采用温度传感器与湿地传感器。

进一步具体的，在所述的步骤S3升温后直接排放中的升温采用的为热交换器与温度高的废气进行热交换。

本发明的有益效果是：通过采用上述控制方法，根据外界环境状态以及内部环境状态自动判断是否出现白雾风险，并根据判断结果自主选择排放方式，在夏天及环境温度较高的时候，冷却单元可以低频运行，节约能耗；通过自动控制排风的切换，节约排风风机能耗。

附图说明

图1是本发明废气净化除白雾的自动控制系统的结构示意图；

图2是本发明线管式静电净化装置结构示意图；

图3是本发明热交换单元结构示意图；

图4是本发明废气净化除白雾的自动控制方法的流程图；

图5是本发明白雾风险判断的逻辑图。

图中：1、进风口；2、热交换单元；3、冷却单元；4、喷淋单元；5、净化单元；6、排气单元；7、第一排风口；8、第二排风口；9、隔板；21、第一废气进口；22、第一废气出口；23、第二废气进口；24、第二废气出口；25、热交换管；26、上挡板；27、侧挡板；28、下挡板；51、壳体；52、导电阳极管；53、阴极线；54、百叶窗；55、喷水装置；56、冷却风机；61、第一控制阀；62、第二控制阀；63、排风风机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。

如图1、图2和图3所示一种废气净化除白雾的自动控制系统，从进风口1至排风口依次设置冷却单元3、喷淋单元4、净化单元5以及排气单元6，在所述的进风口1与冷却单元3之间设置热交换单元2，所述的排风口有两个分别为第一排风口7与第二排风口8，所述的热交换单元2连接在第二排风口8上，从进风口1进入的废气通过热交换单元2温度降低，所述的第二排风口8排出的废气通过热交换单元2温度升高；废气的净化路线为，首先废气进入热交换单元2对废气进行预降温，该处采用已经降温且即将排出的废气进行热交换；之后，进入冷却单元3对废气进行大幅度的降温，再进入喷淋单元4对废气进行喷淋，主要目的去除废气中的大颗粒污染物并使废气湿度饱和；之后，进入净化单元5对废气中的小颗粒污染物进行净化，最后通过排气单元6向外界排出净化后的废气，而排气单元6在排废气时有两种选择，第一种通过第一排风口7直接排到外界，第二种通过热交换单元2升温后通过第二排风口8排到外界(此处废气的升温与废气预降温实现热交换)。

热交换单元2包括上挡板26、下挡板28、相对设置的两个侧挡板27以及设置于上挡板26与下挡板28之间的若干阵列排布的热交换管25，在所述的上挡板26处为第一废气进口21，在所述的下挡板28处为第一废气出口22，在所述的热交换单元2两侧为第二废气进口23及第二废气出口24；预降温的废气从热交换管25内部通过，即需要预降温的废气从第一废气进口21进入，从第一废气出口22排出；排出的废气从热交换管25外部通过，即需要排出的废气从第二废气进口23进入，从第二废气出口24排出，第二废气出口24即为第二排风口8；为了更好的利用废气的热量，热交换管25的管径为56mm，相邻所述的热交换管25的中心距为76mm，所述热交换管25的高度为1.5m；相邻排的所述的热交换管25之间错开排布。

冷却单元3包括若干均匀排布的冷却片及向冷却片供冷却剂的冷却塔，所述的喷淋单元4包括若干均匀排布的喷头及向喷头输水的供水装置，所述的冷却片与喷头相间上下排布，即在每个冷却片的上方均设置一喷头，喷头在净化气体的过程中，既能起到降温的目的也能够对冷却片进行清洗，提高冷却片的冷却效果，其最主要的目的是使得废气的湿度饱和。

净化单元5采用已有的产品线管式静电净化装置，包括壳体51、设置于壳体51的底部进风口、设置于壳体51的顶部出风口、设置于底部进风口与底部出风口之间的若干阵列排布的导电阳极管52、位于导电阳极管52中心的阴极线53，所述的废气从导电阳极管52内部通过，在所述的顶部出风口的下方设置喷淋装置，该处的喷淋装置55既能起到第二次净化的目的，也能起到降温及清洗导电阳极管52的目的；进一步，在所述的壳体51两侧设置冷却空气进口以及冷却空气出口，在所述的冷却空气出口处设置冷却风机56；在所述的冷却空气进口处设置百叶窗54，并在所述的百叶窗54旁设置喷水装置55；通过冷却空气能够进一步对废气的温度降温，降低其含水量；而内部的废气会凝结成水滴附着在导电阳极管内壁以及阴极线上，可以实现将污垢冲洗下来。

冷却单元3及喷淋单元4与净化单元5并排设置，并在冷却单元3、喷淋单元4与净化单元5之间设置用于导流的隔板9；喷淋单元4喷出的水将污染物集中汇流在底部，废气通过隔板9底部后向上进入净化单元5。

自动控制系统还包括采集单元及控制单元，所述的采集单元采集外界环境温度、外界环境湿度、即将排出的废气温度以及第二排风口升温后的温度，所述的控制单元包括信号处理器、用于控制第一排风口7的第一控制阀61以及用于控制第二排风口8的第二控制阀62；所述的信号处理器接收采集单元采集的温度信息进行判断后，将废气从第一排风口7或第二排风口8排出；其中采集单元包括设置在外部环境下的第一温度传感器以及湿度传感器、设置于排气单元6内部的第二温度传感器以及设置于第二排风口8处的第三温度传感器，第三温度传感器用于检测升温后第二排风口8处的温度状态。

基于上述系统，如图4与图5所示上述系统的工作为，

第一步、废气预降温，高温废气通过热交换器完成预降温，该处的预降温通过与后期将要排放的废气热交换实现，既能充分利用废气本身的热量，又能起到为后期降温减少能量消耗。

第二步、废气冷却降温，进一步对高温废气进行冷却降温，该处冷却降温的目的主要是使得废气中的饱和含湿量降低，使其容纳的水分上限降低。

第三步、喷淋处理，对通过的废气进行喷淋处理，首先能够保证废气中较大颗粒的污染物随着水分而下，起到净化目的，同时喷淋还起到对冷却片的清洗目的，最主要是使废气处于饱和湿度状态，为后续判断白雾风险做准备。

第四步、净化处理，对通过的废气采用静电吸附的模式进行处理，采用线管式静电净化装置，通过冷空气与废气实现热交换降温，在使用过程中也可通过喷淋装置对线管式静电净化装置内部的清洗，通过调节冷却风机56的频率可以调节进风的量，通过喷水装置55能够进一步提高对废气的降温效果。

同上上述步骤处理完成之后，需要对白雾风险进行判断，其主要步骤如下：

S1、采集温度，采集即将排出的废气温度T2，采集经升温后第二排风口8处的温度T3，采集外界环境的温度T1与湿度，这三处位置的状态点(温度与湿度)经过采集为后续判断作准备，内部废气的湿度可以通过内部的废气温度T2对应焓湿图上的饱和湿度而得，而温度T3的湿地也为该饱和湿度。

S2、第一次判断白雾风险，在焓湿图上确定即将排出废气的状态点以及外界环境的状态点，两个状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度(即连线穿过100％等相对湿度线，与100％等相对湿度线有两个交点)，则进入步骤S3；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度(即连线不与100％等相对湿度线相交)，则打开第一控制阀61关闭第二控制阀62，废气直接排放。

基于步骤S2,若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度时，判断冷却单元3是否满负荷运行，若是则进入步骤S3，若否则加大冷却单元3的运行负荷后返回步骤S1。

基于步骤S2，若连线上所有状态点均小于饱和湿度时，则可以先判断该连线上的状态点是否至少有一个状态点大于饱和湿度的80％(即连线穿过80％等相对湿度线，与80％等相对湿度线有两个交点)，若是则打开第一控制阀7关闭第二控制阀8，从第一排风口7直接排放，若否则控制冷却单元3降低运行负荷，可通过第一排风口7直接排放，通过降低冷却塔的运转频率实现，调节冷却塔从而降低能耗。

S3、第二次判断白雾风险，在焓湿图上确定经升温后第二排风口8处废气的状态点，将该状态点与外界环境的状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度，则对内部废气继续降温，通过增大冷却塔冷却剂的流速、净化单元5处的降温处理及减小排风单元6内排风风机63的转速降低废气流速实现，之后返回步骤S1；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度，则打开第二控制阀8关闭第一控制阀7，通过热交换器升温后从第二排风口8直接排放。

综上，通过采用上述控制系统及方法，根据外界环境状态以及内部环境状态自动判断是否出现白雾风险，并根据判断结果自主选择排放方式，在夏天及环境温度较高的时候，冷却单元可以低频运行，节约能耗；通过自动控制排风的切换，节约排风风机能耗。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种废气除白雾的自动控制方法，废气净化设备内设置第一排风口（7）、第二排风口（8）、用于废气降温的冷却单元（3）以及喷淋单元（4），废气进入冷却单元（3）冷却之后通过喷淋单元（4）喷水使得废气达到湿度饱和，其特征在于，该自动控制方法的步骤为，

S1、采集净化后即将排出的废气温度T2，采集经升温后第二排风口（8）处的废气温度T3，采集外界环境的温度T1与湿度，净化后即将排出的废气的湿度可以通过废气温度T2对应焓湿图上的饱和湿度而得，经升温后第二排风口（8）处的湿度与净化后即将排出的废气的湿度相同；

S2、第一次判断白雾风险，在焓湿图上确定即将排出的废气的状态点以及外界环境的状态点，两个状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度，判断冷却单元（3）是否满负荷运行，若是则进入步骤S3，若否则加大冷却单元（3）的运行负荷后返回步骤S1；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度，则通过第一排风口（7）直接排放；

S3、第二次判断白雾风险，在焓湿图上确定经升温后第二排风口处废气的状态点，将该状态点与外界环境的状态点之间的连线与焓湿图上的等相对湿度线进行对比，若连线上至少有一个状态点大于饱和湿度，则对内部废气继续降温，返回步骤S1；若连线上所有的状态点均小于饱和湿度，则升温后通过第二排风口直接排放。

2.根据权利要求1所述的废气除白雾的自动控制方法，其特征在于，在所述的步骤S2中若连线上所有状态点均小于饱和湿度时，则判断该连线上的状态点是否至少有一个状态点大于饱和湿度的80%，若是则通过第一排风口直接排放，若否则控制冷却单元（3）降低运行负荷同时通过第一排风口直接排放。

3.根据权利要求1所述的废气除白雾的自动控制方法，其特征在于，在所述的第一排风口（7）处设置第一控制阀（61），在所述的第二排风口（8）处设置第二控制阀（62），通过分别打开第一控制阀（61）或者第二控制阀（62）选择废气排出通道。

4.根据权利要求1所述的废气除白雾的自动控制方法，其特征在于，所述的步骤S1中采集温度与湿度分别采用温度传感器与湿度传感器。

5.根据权利要求1所述的废气除白雾的自动控制方法，其特征在于，在所述的步骤S3升温后直接排放中的升温采用的为热交换器与温度高的废气进行热交换。

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