CN203899336U - 一种除尘器滤芯清灰测控装置 - Google Patents

一种除尘器滤芯清灰测控装置 Download PDF

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朱书成
赵家亮
李金峰
庞志峰
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Abstract

本实用新型公开了一种除尘器滤芯清灰测控装置,包括检测传感器、报警装置和控制装置,所述检测传感器包括探头和与探头连接的信号处理器,所述探头位于滤芯输出端出气口,所述控制装置为电磁控制阀,所述电磁控制阀连接喷吹气体输送管,并设置喷嘴。本实用新型设计合理,设备安全可靠,运行周期长,滤芯的再生性能高,对除尘器滤芯的积灰状况判断准确、迅速,可以适应于高温高压条件下工作,在实现自动检测喷吹后,除尘器过滤效率提高了10%以上,而且喷吹装置的智能利用,也极大降低了其磨损度,有效降低了设备成本,具有很好的推广和使用价值。

Description

一种除尘器滤芯清灰测控装置
技术领域
本实用新型属于喷吹除尘设备技术领域,特别涉及一种除尘器滤芯清灰测控装置。
背景技术
目前,我国的石油、天然气资源短缺,而太阳能、风能等高新清洁能源受地域、成本等多方面因素的影响,尚不能大范围推广,所以,煤炭在未来相当长时期内,仍将是我国最主要的一次能源。
然而煤炭转化利用过程中存在诸多问题与挑战,如综合利用效率低下、环境污染严重、水资源短缺及二氧化碳排放量大等,故而发展煤炭高效清洁利用技术,实现节能减排是我国能源产业发展的必然选择。
煤炭高效清洁利用技术的核心工艺之一,就是处理煤物质分解燃烧后产生了大量含尘气体。目前的干式除尘工艺中,以采用除尘布袋作为精除尘器最为常见,但是由于除尘布袋存在一个重要缺陷,即它能承受的正常工作温度往往较含尘气体温度低并且不易改造,所以对高温的含尘气体进行除尘过滤时,通常采用滤芯管式结构,此时便需要考虑对滤芯外表面吸附的大量颗粒粉尘进行清理,否则粉尘积累过多就会影响过滤质量。
目前对粉尘清理普遍使用的是反吹清灰技术,即用喷吹管实现逆向清灰,那么,反吹的时机以及时长就是技术人员需要解决的一个重要问题。如果反吹时间过早或过长,就会造成能源浪费以及设备的磨损加剧,如果反吹时间过晚或过短,又不利于及时有效地清理粉尘,达不到清灰效果,因此,亟需在除尘器滤芯清灰测控方面做出进一步改进和创新。
实用新型内容
本实用新型目的在于解决上述技术问题,提供一种除尘器滤芯清灰测控装置,它对除尘器滤芯的积灰状况判断准确、迅速,可以适应于高温高压条件下工作,有利于提高煤炭高效清洁利用效率。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种除尘器滤芯清灰测控装置,包括检测传感器、报警装置和控制装置,所述检测传感器包括探头和与探头连接的信号处理器,所述探头位于滤芯输出端出气口,所述报警装置输入端连接所述信号处理器输出端,所述报警装置输出端连接所述控制装置输入端。
所述信号处理器包括依次线接的信号放大电路与单片机处理器。
所述控制装置为电磁控制阀,所述电磁控制阀连接喷吹气体输送管,并设置喷嘴,所述喷嘴与除尘器滤芯接触并一一对应,所述喷吹气体输送管与高温增压气罐连通。
所述报警装置包括声光报警器与显示电路,所述声光报警器包括蜂鸣发声器与红外发光二极管,所述显示电路由四个共阴数码管组成。
所述探头为电化学反应装置,包括工作电极、参比电极与对电极。
一种除尘器滤芯清灰测控装置的使用方法,包括如下步骤:
1)    将检测传感器的探头安装于除尘器出气口;
2)    探头所探知信号经信号放大电路进入单片机处理器,经分析比较后输出至报警装置;
3)    报警装置一方面根据单片机所设置的门限值判断是否进行声光报警,另一方面将检测结果输出至显示装置与控制装置;
4)    控制装置如果接收到报警信号,控制自身电磁控制阀打开,进而使喷吹气体从喷嘴喷出,喷吹过程开始;
5)    喷吹过程持续进行,直到探头检测信号恢复正常,报警状态消失,进而使控制电磁阀失电关闭为止。
在含尘煤气中,除了粉尘外还含有很多纯气体成分,包含大量的烷烃、硫化气体、一氧化碳和氢气等可燃性气体,并含有少量的氮气、氮化物、二氧化碳等不可燃气体,在经过清灰滤芯时,这些气体分子均不会被过滤,从而可以在出气口或出风口检测到较高的气体分子浓度,但如果滤芯被堵住时,出气口或出风口的气体分子浓度就会大大降低甚至不易被检测出,所以,根据这一原理,便可以针对煤气里含量较高的气体分子应用专门的浓度检测装置。
在除尘器进入稳定工作状态时,检测装置方可投入使用,此时的被测气体浓度趋于稳定饱和值,单片机记录下该稳定状态值,并将其作为基准值,同时可以设定基准值的10℅为门限值。随着滤芯进气端积灰,被测气体浓度会逐渐降低,当降低至门限值时,即向报警装置输出报警信号,被测气体浓度状态值在显示装置进行实时显示,以供操作人员查看。
在被测气体浓度低于门限值时,报警装置会使控制装置的电磁阀持续带电,这样就会使电磁控制阀处于常开状态,喷吹气体会从高温增压气罐,导出至喷吹气体输送管并从喷嘴喷出。随着清灰过程的持续进行,气体流动逐渐恢复通畅,出气口或出风口的被测气体浓度也会越来越高,当被测气体浓度逐渐升高并超过门限值时,报警信号中止,控制装置的电磁阀失电,进而使反吹通路关闭,反吹一周期结束。
本实用新型设计的灵敏度较高,实现了高温含尘气体清灰检测的准确判断,可以保证在除尘器工作温度提升时,自动及时地清除滤芯的长期积灰,提高了滤芯的使用寿命,并保证了清灰除尘的效率。本实用新型设计合理,设备安全可靠,运行周期长,滤芯的再生性能高,实现自动检测喷吹后,过滤效率提高了10%以上,而且喷吹装置的智能利用,也极大降低了其磨损度,有效降低了设备成本,具有很好的推广和使用价值。
说明书附图
下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明:
图1是本实用新型实施例一的装置结构示意图;
图2是本实用新型实施例二的装置结构示意图;
图3是本实用新型的检测流程示意图。
具体实施例
实施例一
如图1、图2、图3所示,一种除尘器滤芯清灰测控装置,包括检测传感器、报警装置和控制装置,所述检测传感器包括探头1和与探头连接的信号处理器2,所述探头位于滤芯输出端出气口,所述报警装置输入端连接所述信号处理器输出端,所述报警装置输出端连接所述控制装置输入端。
所述信号处理器包括依次线接的信号放大电路与单片机处理器。
所述控制装置为电磁控制阀3,所述电磁控制阀连接喷吹气体输送管4,并设置喷嘴5,所述喷嘴与除尘器滤芯6接触并一一对应,所述喷吹气体输送管与高温增压气罐连通。
所述报警装置包括声光报警器与显示电路7,所述声光报警器包括蜂鸣发声器8与红外发光二极管9,所述显示电路由四个共阴数码管组成。
所述探头为电化学反应装置,包括工作电极、参比电极与对电极。
一种除尘器滤芯清灰测控装置的使用方法,包括如下步骤:
1.       将检测传感器的探头安装于除尘器出气口;
2.       探头所探知信号经信号放大电路进入单片机处理器,经分析比较后输出至报警装置;
3.       报警装置一方面根据单片机所设置的门限值判断是否进行声光报警,另一方面将检测结果输出至显示装置与控制装置;
4.       控制装置如果接收到报警信号,控制自身电磁控制阀打开,进而使喷吹气体从喷嘴喷出,喷吹过程开始;
5.       喷吹过程持续进行,直到探头检测信号恢复正常,报警状态消失,进而使控制电磁阀失电关闭为止。
在本实施例中,被测气体选择一氧化碳,CO检测探头即电化学反应装置采用的是恒电位电解法原理,利用工作电极、参比电极与对电极进行检测。参比电极给工作电极提供稳定的电化学电位,其作用是确保对电极提供足够的电流并处于合适的电位,使其不随化学反应而变化,并保证最佳工作电极电位与最大的反应电流的线性关系。因而,参比电极的稳定电位很重要,它保证了工作电极的电位,保证了传感器稳定的灵敏度、较好的线性,减小了对干扰气体的反应。在工作电极和对电极上,对CO气体进行如下的氧化还原反应:
CO +H2O→CO2 +2H++2e
O2+4H++4e→2H2O
上述反应在工作电极和对电极上形成与CO浓度成正比的电子,由于CO探头在气体浓度较低时输出信号较小,因此要对信号进行放大。放大电路采用4个相互耦合的运算放大器组成,对信号进行调理,以减少漂移和误差,信号接下来送给单片机处理。
检测装置中的单片机可以采用89C51系列,放大电路信号引入其模拟量输入引脚,即AIN引脚,在除尘器进入稳定工作状态时,检测装置方可投入使用,此时的被测气体浓度趋于稳定饱和值,AIN引脚接收到放大电路传送过来的信号,记录下该信号的稳定状态值,并通过内部程序将该状态值作为初始基准值,同时可以设定基准值的10℅为门限值。随着滤芯进气端积灰,被测气体浓度会逐渐降低,当降低至门限值时,即向报警装置输出报警信号,其中,报警装置中的声光报警器连接单片机的P2. 6脚,通过中断程序控制,实现断续报警,当P2. 6输出为高电平‘1’时,蜂鸣器发声,红外发光二极管闪烁,当P2.6输出为低电平‘0’时,不报警;报警装置中的显示电路由四个共阴数码管组成,其中高一位数码管是遥控选择位,低三位数码管接人单片机P1.0~P1.7以及P2.0~P2.3脚,实时显示CO浓度值,以供操作人员查看。
在被测气体浓度低于门限值时,报警装置会使控制装置的电磁阀持续带电,这样就会使电磁控制阀处于常开状态,喷吹气体会从高温增压气罐,导出至喷吹气体输送管并从喷嘴喷出,喷吹气体一般选取空气。随着清灰过程的持续进行,气体流动逐渐恢复通畅,出气口或出风口的被测气体浓度也会越来越高,当被测气体浓度逐渐升高并超过门限值时,报警信号中止,控制装置的电磁阀失电,进而使反吹通路关闭,反吹一周期结束。
实施例二
一种除尘器滤芯清灰测控装置,与实施例一的区别在于:其中涉及设备中,所述除尘器出气口端安装离心风机10,所述检测传感器探头1安装于离心风机出风口。
实施例三
一种除尘器滤芯清灰测控装置,与实施例一的区别在于:所述检测传感器的被测气体为含尘煤气中的硫化氢H2S,其原理区别在于,被测气体在敏感电极上氧化还原反应的不同,其方程式为:
硫化氢(H2S):H2S+4H2O→H2SO4+8 H++8 e
实施例四
一种除尘器滤芯清灰测控装置,与实施例一的区别在于:所述检测传感器的被测气体为含尘煤气中的氢H2,其原理区别在于,被测气体在敏感电极上氧化还原反应的不同,其方程式为:
氢(H2):H2→2 H++2 e
实施例五
一种除尘器滤芯清灰测控装置,与实施例一的区别在于:所述检测传感器的被测气体为含尘煤气中的二氧化硫SO2,其原理区别在于,被测气体在敏感电极上氧化还原反应的不同,其方程式为:
二氧化硫(SO2):SO2+2H2O→H2SO4+2 H++2 e
实施例六
一种除尘器滤芯清灰测控装置,与实施例一的区别在于:所述检测传感器的被测气体为含尘煤气中的一氧化氮NO,其原理区别在于,被测气体在敏感电极上氧化还原反应的不同,其方程式为:
一氧化氮(NO):NO+2H2O→HNO3+3 H++3 e
本实用新型设计的灵敏度较高,实现了高温含尘气体清灰检测的准确判断,可以保证在除尘器工作温度提升时,自动及时地清除滤芯的长期积灰,提高了滤芯的使用寿命,并保证了清灰除尘的效率。本实用新型设计合理,设备安全可靠,运行周期长,滤芯的再生性能高,实现自动检测喷吹后,过滤效率提高了10%以上,而且喷吹装置的智能利用,也极大降低了其磨损度,有效降低了设备成本,具有很好的推广和使用价值。

Claims (2)

1.一种除尘器滤芯清灰测控装置,包括检测传感器、报警装置和控制装置,其特征在于:所述检测传感器包括探头和与探头连接的信号处理器,所述探头位于滤芯输出端出气口,所述报警装置输入端连接所述信号处理器输出端,所述报警装置输出端连接所述控制装置输入端;所述信号处理器包括依次线接的信号放大电路与单片机处理器;所述控制装置为电磁控制阀,所述电磁控制阀连接喷吹气体输送管,并设置喷嘴,所述喷嘴与除尘器滤芯接触并一一对应,所述喷吹气体输送管与高温增压气罐连通;所述报警装置包括声光报警器与显示电路,所述声光报警器包括蜂鸣发声器与红外发光二极管,所述显示电路由四个共阴数码管组成。
2.如权利要求1所述的除尘器滤芯清灰测控装置,其特征在于:所述探头为电化学反应装置,包括工作电极、参比电极与对电极。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104587764A (zh) * 2015-02-02 2015-05-06 盐城工学院 一种用于工业废气除尘的清灰检测装置及除尘设备
CN105572404A (zh) * 2015-12-28 2016-05-11 常熟市矿山机电器材有限公司 一种全自动粉尘测定仪

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