CN112495076A - 一种粉末产品收集设备及其风速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末产品收集设备，一级脉冲布袋收集器上设有布袋和反吹电磁阀；风速变送器设于一级脉冲布袋收集器的出风口，用于获得不同状态下的风速的检测值；风机的风口与一级脉冲布袋收集器相连；控制器用于：控制反吹电磁阀的开阀和关阀；在反吹电磁阀关阀的状态下，根据检测值与预设风速的大小，控制风机的工作频率；在反吹电磁阀开阀的状态下，根据反吹电磁阀开阀前的检测值调整风机的工作频率，使得开阀状态下的检测值与开阀前的检测值一致。本发明还公开了粉末产品收集设备的风速控制方法。这种粉末产品收集设备及其风速控制方法降低了脉冲布袋收集器中反吹现象的负面影响，能使得实际风速更加稳定，提高了产品质量。

Description

一种粉末产品收集设备及其风速控制方法

技术领域

本发明涉及产品收集领域，尤其涉及一种粉末产品收集设备及其风速控制方法。

背景技术

布袋收集器是一种干式高效除尘收集器，利用纤维编织物制作的袋式过滤组件来捕集含尘气体中的固体颗粒物。其中一类布袋收集器为脉冲布袋收集器，其上设有脉冲喷吹系统，当运行一定时间后，布袋表面积尘达到一定的厚度，脉冲喷吹系统按照设定的程序，打开反吹电磁阀，将反吹空气喷入滤袋中清落滤袋上的粉尘。由于脉冲布袋收集器的脉冲喷吹强度和频率可调节，清灰效果好，因此应用非常广泛。

然而，在脉冲反吹时，压缩的反吹气流会对管内风速会对检测风速的传感器产生较大的震荡冲击，这一震荡冲击在被检测到了之后，一般都是被误认为是实际风速在一段时间内偏高，除了被错误记录造成对整个粉末收集的误解之外，还可能地将此时的风机大幅度调低功率以稳定风速。但是实际上，这仅是小范围较短时间的风速变化，实际上管道与大空间内的风速并没有发生大的变化，若错误将风机功率降低，会使得实际上大范围的风速降低到不合格的程度，进而真正影响实际风速。

此外，当脉冲布袋收集器工作时间长了之后，部分粉尘堵住布袋使得风阻变大，进而导致管道里风速变小，但是一般的脉冲布袋收集器的脉冲时间是固定的，应变能力较差，无法根据实际情况自动选择清灰时间。

这些原因使得现有的脉冲布袋收集器在使用过程中常常存在着风速不稳定的情况，而风速会对管道内的进风量、压力、气流的稳定性等造成影响，进而影响产品品质的稳定性，产品合格率难以保证。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粉末产品收集设备及其风速控制方法，其降低了脉冲布袋收集器中反吹现象的负面影响，能使得实际风速更加稳定，提高了产品质量。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种粉末产品收集设备，包括一级脉冲布袋收集器、风速变送器、风机和控制器；

所述一级脉冲布袋收集器上设有布袋和反吹电磁阀，所述反吹电磁阀的开阀和关阀决定反吹所述布袋气流的通和断；

所述风速变送器设于所述一级脉冲布袋收集器的出风口，用于获得不同状态下的风速的检测值；

所述风机的风口与所述一级脉冲布袋收集器相连；

所述控制器用于：

控制所述反吹电磁阀的开阀和关阀；

在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机的工作频率；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机的工作频率；

在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的所述检测值一致。

进一步地，所述开阀前的检测值为：所述反吹电磁阀开阀前预设时间段之内，所有检测值的平均值。

进一步地，所述预设时间段的时长为8s至15s

进一步地，所述一级布袋变送器上还设有差压变送器，所述差压变送器用于检测所述布袋内外的实时压力差，当所述实时压力差大于预设压力差时，所控制述脉冲反吹电磁阀开阀，反吹布袋；当所述实时压力差小于预设压力差时，控制所述脉冲反吹电磁阀关闭，停止反吹布袋。

进一步地，还包括二级脉冲布袋收集器，所述二级脉冲布袋收集器设于所述一级脉冲布袋收集器与所述风机之间，所述一级脉冲布袋收集器、二级脉冲布袋收集器和风机通过管道相连通。

进一步地，所述二级脉冲布袋收集器的出风口与所述风机的风口之间连接有管道，所述风速变送器设于所述管道上。

进一步地，所述一级脉冲布袋收集器的进风口与产品发生装置相连，一级脉冲布袋收集器的排尘口连接产品接收装置；所述二级脉冲布袋收集器连接废品接收装置。

进一步地，所述控制器为PLC控制器。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种所述粉末产品收集装置的风速控制方法，包括以下步骤：

预设风速：设置预设风速；

风速检测：获取所述一级脉冲布袋收集器在不同状态下出风口风速的检测值；

关阀风速控制：在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机的工作频率；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机的工作频率；

开阀风速控制：在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的检测值一致。

进一步地，所述开阀风速控制步骤具体为：

在发出控制所述反吹电磁阀开阀指令的同时，发出风机风速调整指令；

收集发出控制所述反吹电磁阀开阀指令之前，预设时间段之内风速的检测值，得出预设时间段之内的检测值的平均值；

所述风机风速调整指令用于调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值等于所述平均值。

现有技术中使用布袋收集器收集产品时存在着一些缺陷，本方案针对这些缺陷作出了改进。其中，获得出风的检测值检测数据，来作为后续调整的基础。

在此基础上，关注反吹电磁阀的开阀和关阀，当反吹电磁阀关阀时，风速变送器没有受到其它干扰，因此风速的检测值就能反应一级脉冲布袋收集器出风的真实风速，可以根据检测值与预设风速之间的大小来调整风机的工作频率，避免检测值偏移预设风速太多。

当反吹电磁阀开阀时，由于小范围的、可能从不同方向吹来的反吹气流的影响，风速变送器检测到的检测值会比反吹电磁阀关闭状态下的变化幅度和频率更高，但是实际上一级脉冲布袋收集器出风口大范围中的风速并没有发生较大的变化，如果此时按照关阀时依据风速的检测值来调整风机功率的方法，会出现多次反复调整的现象，从而使得整个设备内的风速发生较大的波动，不利于稳定。所以，本发明在反吹电磁阀关闭状态下，放弃了根据检测值调整风速的方式，而是直接使得此时的风速与开阀之前的检测值一样，以合理抵消过滤掉反吹对大范围风速的影响，避免错误调整风速，从而整个粉末产品收集设备中风速的平稳。

附图说明

图1为本发明的一种粉末产品收集设备的结构示意图；

图2为本发明的一种粉末产品收集设备的风速控制方法的流程框图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

图1示出了本发明的一种粉末产品收集设备，包括一级脉冲布袋收集器4、风速变送器1、风机2和控制器3；

所述一级脉冲布袋收集器4上设有布袋和反吹电磁阀，所述反吹电磁阀的开阀和关阀决定反吹所述布袋气流的通和断；在反吹电磁阀开启时，反吹管道中的压缩气体对布袋进行反向吹抖，吹抖的方向具有多个。

所述风速变送器1设于所述一级脉冲布袋收集器4的出风口，用于获得不同状态下的风速的检测值；

所述风机2的风口与所述一级脉冲布袋收集器4相连；

所述控制器3用于：

控制所述反吹电磁阀的开阀和关阀；

在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机2的工作频率以增大风机2的转速；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机2的工作频率以降低风机2的转速；比起采用阻挡气流管道等方式，从产生风的源头上对风速进行控制，使得电能利用率最大化，且对整个系统的副作用更小。当反吹电磁阀关阀时，风速变送器1没有受到其它干扰，因此风速的检测值就能反应一级脉冲布袋收集器4出风的真实风速，可以根据检测值与预设风速之间的大小来调整风机2的工作频率，避免检测值偏移预设风速太多。

在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机2的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的所述检测值一致。当反吹电磁阀开阀时，由于小范围的、可能从不同方向吹来的反吹气流的影响，风速变送器1检测到的检测值会比反吹电磁阀关闭状态下的变化幅度和频率更高，但是实际上一级脉冲布袋收集器4出风口大范围中的风速并没有发生较大的变化，如果此时按照关阀时依据风速的检测值的方法来调整风机2功率，会出现多次反复调整的现象，从而使得整个设备内的风速发生较大的波动，不利于稳定。所以，本发明在反吹电磁阀关闭状态下，放弃了根据检测值调整风速的方法，而是直接使得此时的风速与开阀之前的检测值一致，以合理抵消过滤掉反吹对大范围风速的影响，避免错误调整风速，从而保证整个粉末产品收集设备中风速的平稳。

由于在运行过程中，存在设备自身的稳定性和外界因素的干扰，实际上的风速难以与预设风速完全一致，因此本方案没有采用直接使得反吹电磁阀开阀状态的风速与预设值相等的方案，而是以开阀前预设时间段之内的所有检测值作为调整基础，具体地，优选采用检测值的平均值作为调整基础，平均值可以反映一组数据的集中趋势，代表着一般水平，因此选用平均值可以很好地与开阀前这一预设时间段内的实际风速接近，有利于风速的平稳。考虑到实际运行情况，所述预设时间段的时长为8s至15s，这个时长既能反应风速，又不会收集过多数据使得计算负担增加，为较为合适的时长。

在本方案中，反吹电磁阀也并非如现有技术中采用定时开启的方式，而是考虑了布袋内外的实时压力差，采用差压变送器5对所述布袋内外的实时压力差进行检测，当所述实时压力差大于预设压力差时，代表布袋已被堵塞，气流难以通过，所述脉冲反吹电磁阀开阀，反吹布袋将布袋上堵塞的粉末吹落；当所述实时压力差小于预设压力差时，代表布袋可以让气流较为自由的通过，布袋未被堵塞，所述脉冲反吹电磁阀关闭，停止反吹布袋。实现自动调整反吹的时间间隔，不但避免了不必要的反吹动作影响风速，还节省了电量。

除了一级脉冲布袋收集器4之外，还包括二级脉冲布袋收集器6，所述二级脉冲布袋收集器6设于所述一级脉冲布袋收集器4与所述风机2之间，所述一级脉冲布袋收集器4、二级脉冲布袋收集器6和风机2通过管道相连通，经过一级脉冲布袋收集器4一次过滤收集之后的气体，再经过二级脉冲布袋收集器6进行二次过滤收集，减小最后进入风机2中气体中的粉末含量，避免浪费和损坏风机2。

优选的，所述二级脉冲布袋收集器6的出风口与所述风机2的风口之间连接有管道，所述风速变送器1设于所述管道上以检测一级脉冲布袋收集器4的出风速度。

优选的，两级布袋收集器的功能是不一样的，所述一级脉冲布袋收集器4的进风口与产品发生装置7通过管道相连，一级脉冲布袋收集器4的排尘口连接产品接收装置41，收集到的产品从一级脉冲布袋收集器4的布袋中出来，进入产品接收装置41收集起来；所述二级脉冲布袋收集器6连接废品接收装置61，剩余的气体中的粉末由于不满足产品需求，将作为废品收集。

在控制器3类型的选取上，所述控制器3为PLC控制器3。PLC控制器3是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器3，可以将控制指令随时载入内存进行储存与执行。功能上已经相当或接近于一台紧凑型电脑的主机，且具有扩展性和可靠性方面的优势，可以完成本申请所需的功能。

此外，本实施例还提供一种所述粉末产品收集装置的风速控制方法，包括以下步骤：

预设风速：设置预设风速；

风速检测：获取所述一级脉冲布袋收集器4在不同状态下出风口风速的检测值；

关阀风速控制：在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机2的工作频率；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机2的工作频率；

开阀风速控制：在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机2的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的检测值一致。

优选地，所述开阀风速控制步骤具体为：

在发出控制所述反吹电磁阀开阀指令的同时，发出风机2风速调整指令；

收集发出控制所述反吹电磁阀开阀指令之前，预设时间段之内风速的检测值，得出预设时间段之内的检测值的平均值；

所述风机2风速调整指令用于调整所述风机2的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值等于所述平均值。

综上，本发明实施例提供了一种粉末产品收集装置的风速控制方法，其打破了现有技术中较为死板的风速控制方法，既可以根据布袋内外的压力差来控制是否反吹，又可以根据实际的风速的检测值与预设风速之间的差值来调整风速；更重要的是，过滤了反吹脉冲对风速的不良影响，多重作用下保证了风速的平稳，进而保证了收集到的产品的品质和成品率。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种粉末产品收集设备，其特征在于，包括一级脉冲布袋收集器、风速变送器、风机和控制器；

所述一级脉冲布袋收集器上设有布袋和反吹电磁阀，所述反吹电磁阀的开阀和关阀决定反吹所述布袋气流的通和断；

所述风速变送器设于所述一级脉冲布袋收集器的出风口，用于获得不同状态下的风速的检测值；

所述风机的风口与所述一级脉冲布袋收集器相连；

所述控制器用于：

控制所述反吹电磁阀的开阀和关阀；

在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机的工作频率；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机的工作频率；

在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的所述检测值一致。

2.如权利要求1所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述开阀前的检测值为：所述反吹电磁阀开阀前预设时间段之内，所有检测值的平均值。

3.如权利要求2所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述预设时间段的时长为8s至15s。

4.如权利要求1至3任一项所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述一级布袋变送器上还设有差压变送器，所述差压变送器用于检测所述布袋内外的实时压力差；

所述控制器还获取所述实时压力差，当所述实时压力差大于预设压力差时，控制所述脉冲反吹电磁阀开阀，反吹布袋；当所述实时压力差小于预设压力差时，控制所述脉冲反吹电磁阀关闭，停止反吹布袋。

5.如权利要求4所述的粉末产品收集设备，其特征在于，还包括二级脉冲布袋收集器，所述二级脉冲布袋收集器设于所述一级脉冲布袋收集器与所述风机之间，所述一级脉冲布袋收集器、二级脉冲布袋收集器和风机通过管道相连通。

6.如权利要求5所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述二级脉冲布袋收集器的出风口与所述风机的吸风口之间连接有管道，所述风速变送器设于所述管道上。

7.如权利要求6所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述一级脉冲布袋收集器的进风口与产品发生装置相连，一级脉冲布袋收集器的排尘口连接产品接收装置；所述二级脉冲布袋收集器连接废品接收装置。

8.如权利要求1所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述控制器为PLC控制器。

9.一种权利要求1至8任一项所述粉末产品收集装置的风速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

预设风速：设置预设风速；

风速检测：获取所述一级脉冲布袋收集器出风口在不同状态下风速的检测值；

关阀风速控制：在所述反吹电磁阀关阀的状态下，获取所述检测值，当所述检测值大于预设风速时，增大所述风机的工作频率；当所述检测值大于预设风速时，减小所述风机的工作频率；

开阀风速控制：在所述反吹电磁阀开阀的状态下，根据所述反吹电磁阀开阀前的所述检测值调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值与开阀前的检测值一致。

10.如权利要求9所述的粉末产品收集设备，其特征在于，所述开阀风速控制步骤具体为：

在发出控制所述反吹电磁阀开阀指令的同时，发出风机风速调整指令；

收集发出控制所述反吹电磁阀开阀指令之前，预设时间段之内风速的检测值，得出预设时间段之内的检测值的平均值；

所述风机风速调整指令用于调整所述风机的工作频率，使得开阀状态下的所述检测值等于所述平均值。

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