CN206952157U - 铸造车间用喷雾系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铸造车间用喷雾系统，属于铸造技术领域。该系统包括药液存储装置、喷雾装置和控制装置，所述药液存储装置的出口连接所述喷雾装置的入口，所述喷雾装置安装在铸造车间的中上部对整个铸造车间进行喷雾；所述控制装置包括电气控制柜、设置于所述电气控制柜内的PLC控制器以及设置于所述PLC控制器内的时钟单元和档位控制器件，所述PLC控制器的控制端连接所述喷雾装置，所述档位控制器件接通后，所述PLC控制器根据所述时钟单元的当前时间，控制所述喷雾装置按照喷雾一定时长后间歇一定时长的方式重复进行动作。本实用新型能够同时降温、除尘和去除有害气体，喷雾量能够准确控制，并且结构简单、成本低廉。

Description

铸造车间用喷雾系统

技术领域

本实用新型涉及铸造技术领域，尤其涉及一种铸造车间用喷雾系统。

背景技术

铸造行业是我国国民经济的重点行业，铸件生产过程中产生的粉尘、有害气体不仅对车间工人的身体健康造成危害，也对外部环境造成较大的污染。而且，铸造车间内的高温闷热环境也给工人带来不舒适感，易引起恶心、眩晕、中暑等严重后果。因此，对铸造车间的粉尘、有害气体的处理进行研究，并且改善铸造车间内的工作环境，是铸造行业中不容忽视的问题。

对于铸造车间内的高温及粉尘问题，现有技术有的采用高压喷雾系统对铸造车间进行降温增湿、除尘。喷雾系统的工作介质是水，由水箱向水泵供水，在喷雾系统运行过程中，水泵通过供水管路、喷雾控制箱、喷雾管路向雾化喷嘴提供高压水，实现液态水雾化，水雾与空气形成充分的热湿交换，吸收热量而被汽化，空气因损失了显热而温度下降，达到降温增湿的目的。此外水雾以一定的运动规律与粉尘粒子发生惯性碰撞、重力沉降、拦截捕尘、扩散捕集等作用，达到除尘的作用。

发明人在研究过程中发现，这种解决方案存在的问题是喷雾系统的喷雾量较难准确控制，当从雾化喷嘴中喷出的水雾过多造成空气湿度达到饱和时，水雾就会形成水滴，水滴与有害气体发生反应，形成酸雨降落到铸造设备上，从而对设备造成腐蚀；当从雾化喷嘴中喷出的水雾过少时，则降温增湿和除尘的效果就会不理想。

对于铸造车间内的有害气体问题，已有相关技术通过在喷雾系统中增加药剂的方式，来吸收、分解或祛除铸造车间内空气中的二氧化硫、氮氧化物、甲醛、酚、甲醇、碳氢化合物等有机物。然而这种添加药剂进行喷雾的方式多针对铸造车间中的局部区域，当用于整个铸造车间时，仍然存在上述喷雾系统的喷雾量较难准确控制的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种能够同时降温、除尘和去除有害气体，喷雾量能够准确控制，并且结构简单、成本低廉的铸造车间用喷雾系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种铸造车间用喷雾系统，包括药液存储装置、喷雾装置和控制装置，其中：

所述药液存储装置的出口连接所述喷雾装置的入口，所述喷雾装置安装在铸造车间的中上部对整个铸造车间进行喷雾；

所述控制装置包括电气控制柜、设置于所述电气控制柜内的PLC控制器，所述PLC控制器连接有时钟单元和档位控制器件，所述PLC控制器的控制端连接所述喷雾装置，所述档位控制器件接通后，所述PLC控制器根据所述时钟单元的当前时间，控制所述喷雾装置按照喷雾一定时长后间歇一定时长的方式重复进行动作。

进一步的，所述喷雾装置包括泵送装置、高压管路和高压微雾喷头，其中：

所述述药液存储装置的出口连接所述泵送装置的入口，所述泵送装置的出口经所述高压管路连接所述高压微雾喷头，所述高压管路布设在铸造车间内，所述高压微雾喷头设置在所述高压管路上。

进一步的，所述喷雾装置包括超声波雾化产生装置和用于将所述超声波雾化产生装置产生的水雾吹散到铸造车间内的风机。

进一步的，所述喷雾装置包括电加热水蒸气产生装置和用于将所述电加热水蒸气产生装置产生的水蒸气吹散到铸造车间内的风机。

进一步的，所述时钟单元集成在所述PLC控制器内。

进一步的，当所述PLC控制器判断所述时钟单元的当前时间在第一预设时间段内时，所述PLC控制器控制所述喷雾装置按照喷雾P1时长后间歇T1时长的方式重复进行动作；当所述PLC控制器判断所述时钟单元的当前时间在第二预设时间段内时，所述PLC控制器控制所述喷雾装置按照喷雾P2时长后间歇T2时长的方式重复进行动作，所述P1和P2时长不相等。

进一步的，所述档位控制器件至少为两个，每个档位控制器件的第一预设时间段对应的P1时长以及第二预设时间段对应的P2时长均不相同。

进一步的，所述铸造车间用喷雾系统设置有温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端连接至所述PLC控制器的输入端。

进一步的，所述温度传感器和湿度传感器设置于铸造车间的外部。

进一步的，所述PLC控制器还连接有用于显示所述铸造车间用喷雾系统在工作状态时的各个参数的显示屏。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的铸造车间用喷雾系统在PLC控制器的控制下将药液存储装置内的药液输送到喷雾装置，并经过喷雾装置形成药雾喷洒在整个铸造车间的上方。一方面，药雾与空气形成充分的热湿交换，吸收热量而被汽化，空气因损失了显热而温度下降，达到降温增湿的目的；并且药雾以一定的运动规律与粉尘粒子发生惯性碰撞、重力沉降、拦截捕尘、扩散捕集等作用，达到除尘的作用。另一方面，药雾与铸造车间内的有害气体进行化学反应，将有害气体分解成无毒害物质，达到去除有害气体的作用。

发明人在研究过程中发现，现有技术中喷雾量较难准确控制的原因是，由于铸造车间在一个生产周期内，在前期时间段，车间内的温度、粉尘量和有害其气体的浓度相对较低，湿度相对较高，随着生产时间的加长，车间内的温度、粉尘量和有害气体的浓度越来越高，湿度越来越低；到最后停止生产后，车间内的空气逐渐扩散到车间外，温度和有害气体的浓度逐渐降低。因此，在铸造车间一个生产周期的前期时间段，所需的喷雾量相对较少，随着生产时间的加长，所需的喷雾量也随之逐渐增多，到最后停止生产时，所需的喷雾量也相应减少。而现有的喷雾系统中通常只能控制喷雾装置一直喷雾并且时间较长，无法根据铸造车间的实际生产情况选择喷雾量，这将导致喷雾系统的喷雾量要么在铸造车间生产前期过多，使得喷出的水雾多集中在喷雾装置周围而来不及扩散，形成水滴；喷雾系统的喷雾量要么在铸造车间生产中期过少，使得喷雾产生的效果差。而本实用新型的铸造车间用喷雾系统的PLC控制器在档位控制器件接通后，根据时钟单元的当前时间控制喷雾装置间歇喷雾(喷雾一定时长后间歇停止一定时长)，使得喷出的药雾具有足够的时间进行扩散，即根据当前时间的不同，PLC控制器在当前时间控制的喷雾时长也不相同，使得喷出的药雾量根据铸造车间内不同时间的温度、湿度、粉尘量和有害气体的浓度不同而不同，容易控制喷雾量。

综上所述，本实用新型的铸造车间用喷雾系统在能够同时降温、除尘和去除有害气体的同时，能够准确地控制喷雾量。

附图说明

图1为本实用新型的铸造车间用喷雾系统的结构示意图；

图2为本实用新型的铸造车间用喷雾系统的喷雾装置的第一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本实用新型提供一种铸造车间用喷雾系统，如图1至图2所示，包括药液存储装置1、喷雾装置2和控制装置3，其中：

药液存储装置1的出口连接喷雾装置2的入口，喷雾装置2安装在铸造车间的中上部对整个铸造车间进行喷雾；

控制装置3包括电气控制柜、设置于电气控制柜内的PLC控制器31，PLC控制器31连接有时钟单元32和档位控制器件33，PLC控制器31的控制端连接喷雾装置2，档位控制器件33接通后，PLC控制器31根据时钟单元32的当前时间，控制喷雾装置2按照喷雾一定时长后间歇一定时长的方式重复进行动作。

本实用新型的铸造车间用喷雾系统在PLC控制器的控制下将药液存储装置内的药液输送到喷雾装置，并经过喷雾装置形成药雾喷洒在整个铸造车间的上方。一方面，药雾与空气形成充分的热湿交换，吸收热量而被汽化，空气因损失了显热而温度下降，达到降温增湿的目的；并且药雾以一定的运动规律与粉尘粒子发生惯性碰撞、重力沉降、拦截捕尘、扩散捕集等作用，达到除尘的作用。另一方面，药雾与铸造车间内的有害气体进行化学反应，将有害气体分解成无毒害物质，达到去除有害气体的作用。

发明人在研究过程中发现，现有技术中喷雾量较难准确控制的原因是，由于铸造车间在一个生产周期内，在前期时间段，车间内的温度、粉尘量和有害其气体的浓度相对较低，湿度相对较高，随着生产时间的加长，车间内的温度、粉尘量和有害气体的浓度越来越高，湿度越来越低；到最后停止生产后，车间内的空气逐渐扩散到车间外，温度和有害气体的浓度逐渐降低。因此，在铸造车间一个生产周期的前期时间段，所需的喷雾量相对较少，随着生产时间的加长，所需的喷雾量也随之逐渐增多，到最后停止生产时，所需的喷雾量也相应减少。而现有的喷雾系统中通常只能控制喷雾装置一直喷雾并且时间较长，无法根据铸造车间的实际生产情况选择喷雾量，这将导致喷雾系统的喷雾量要么在铸造车间生产前期过多，使得喷出的水雾多集中在喷雾装置周围而来不及扩散，形成水滴；喷雾系统的喷雾量要么在铸造车间生产中期过少，使得喷雾产生的效果差。而本实用新型的铸造车间用喷雾系统的PLC控制器在档位控制器件接通后，根据时钟单元的当前时间控制喷雾装置间歇喷雾(喷雾一定时长后间歇停止一定时长)，使得喷出的药雾具有足够的时间进行扩散，即根据当前时间的不同，PLC控制器在当前时间控制的喷雾时长也不相同，使得喷出的药雾量根据铸造车间内不同时间的温度、湿度、粉尘量和有害气体的浓度不同而不同，容易控制喷雾量。

综上所述，本实用新型的铸造车间用喷雾系统在能够同时降温、除尘和去除有害气体的同时，能够准确地控制喷雾量。

本实用新型中，喷雾时长和间歇时长的具体时间的选择，需要根据铸造车间的大小、一次喷雾能力的大小、铸造车间内温湿度等情况，灵活确定。

此外，药液存储装置内的药液既可以是经水和药剂按照一定的比例混合好后预先存储在药液存储装置内，也可以是在铸造车间用喷雾系统中设置供水装置和供药装置，在喷雾系统工作时，供水装置和供药装置将水和药剂按照一定的比例输送到药液存储装置内进行混合形成药液，再输送到喷雾装置。

需要说明的是，本实用新型中的供药装置内的药液可以选择常规的能够将铸造车间内因铸造工艺产生的有害气体进行分解的药液即可，此处不再赘述。

本实用新型的第一个实施例中，如图2所示，喷雾装置2优选包括泵送装置201、高压管路202和高压微雾喷头203，其中：

药液存储装置1的出口连接泵送装置201的入口，泵送装置201的出口经高压管路202连接高压微雾喷头203，高压管路202均匀布设在铸造车间内，高压微雾喷头203均匀设置在高压管路上。

在本实施例中，喷雾装置2可以是多个，每个喷雾装置均包括一个泵送装置、一个高压管路和多个高压微雾喷头；喷雾装置2也可以是一个，喷雾装置中包括一个泵送装置、多个高压管路和多个高压微雾喷头。上述两种方式均可以实现喷雾装置对整个铸造车间进行喷雾。

本实用新型的第二个实施例中，喷雾装置2可以包括超声波雾化产生装置。超声波雾化产生装置是利用电子高频震荡(振荡频率为1.7MHz或2.4MHz，超过人的听觉范围，该电子振荡对人体及动物绝无伤害)，通过陶瓷雾化片的高频谐振，将液态水-药混合物分子结构打散而产生自然飘逸的水-药雾，不需加热或添加任何化学试剂。由于超声波雾化产生装置产生的水-药雾是自然飘逸出来的，为了使产生的水-药雾扩散的更加均匀，范围更广，本实施例中的喷雾装置还包括将超声波雾化产生装置产生的水雾吹散到铸造车间内的风机。

本实用新型的第三个实施例中，喷雾装置2可以包括电加热水蒸气产生装置和用于将电加热水蒸气产生装置产生的水蒸气吹散到铸造车间内的风机。电加热水蒸气产生装置是利用液态物质通过电加热，使其温度到沸点后转化为汽态的原理使水-药混合物转化为水-药雾。

需要说明的是，除了上述三种实施例外，喷雾装置还可以采用本领域技术人员能够想到的符合上述原则的其它结构，均不影响本实用新型的技术方案的实现。

本实用新型的一实施例中，时钟单元32优选集成在PLC控制器31内。

本实用新型的一实施例中，当PLC控制器31判断时钟单元32的当前时间在第一预设时间段内时，PLC控制器31控制喷雾装置2按照喷雾P1时长后间歇T1时长的方式重复进行动作；当PLC控制器31判断时钟单元32的当前时间在第二预设时间段内时，PLC控制器31控制喷雾装置2按照喷雾P2时长后间歇T2时长的方式重复进行动作，P1和P2时长不相等。通过在不同的预设时间段内设置不同的喷雾时长，以适应铸造车间的大小、铸造车间内设备工作的时间长短等因素引起的温度、湿度、粉尘浓度以及有害气体浓度在不同时间段内的不同；而不同预设时间段内的间歇时长(即T1和T2)则既可以相同也可以不相同，只需保证喷雾装置喷出的药雾能够及时扩散即可。

本实用新型的一实施例中，档位控制器件33优选至少为两个，每个档位控制器件33的第一预设时间段对应的P1时长以及第二预设时间段对应的P2时长均不相同。根据铸造车间的大小、铸造车间内设备工作的时间长短等因素引起的温度、湿度等设置不同的档位控制器件，进一步保证了本实用新型的喷雾系统根据铸造车间的实际情况准确的控制喷雾装置的喷雾量。

进一步的，铸造车间用喷雾系统优选设置有温度传感器4和湿度传感器5，温度传感器4和湿度传感器5的输出端连接至PLC控制器31的输入端。PLC控制器31根据温度传感器4和湿度传感器5检测到的温度和湿度可自动判断喷雾系统所要连通的档位控制器件，使得喷雾装置2按照预设的喷雾时长和间歇时长进行喷雾动作，便于自动化管理。此处的温度传感器和湿度传感器既可以是独立的传感器检测温度和湿度，也可以是集成一体的温湿度集成传感器，均可以检测所需的温度和湿度。

发明人在研究过程中发现，现有技术中的喷雾系统是将温度传感器和湿度传感器安装在铸造车间内，但是，由于铸造工艺本身的限制以及铸造车间一般很大，导致铸造车间内的温度和湿度并不是均匀分布的，如果铸造车间内设置的温度传感器和湿度传感器的数量较少，则会对铸造车间内的温度和湿度检测不准确；但是如果增加温度传感器和湿度传感器的数量，则不可避免的增加成本。发明人在研究过程中还发现，铸造车间的门窗一般都会打开，铸造车间外的空气通过打开的门窗进入铸造车间内，铸造车间内的空气通过铸造车间顶部的排风系统排出，使得铸造车间内外空气循环。因此，外部环境的温度和湿度更能体现出铸造车间内的整体温度和湿度，因此，本领域技术人员可以根据检测外部环境的温度值和湿度值并借助于现有技术中的焓湿图对喷雾系统的喷雾量和喷雾时长进行控制，使得喷雾系统喷出的水-药雾即不会因过多而形成水滴，也不会因过少而造成喷雾效果不好，以确保PLC控制器更加准确地控制喷雾量。

作为本实用新型的进一步改进，通过将温度传感器4和湿度传感器5设置在铸造车间的外部来检测外部环境的温度和湿度，温度传感器4和湿度传感器5将检测到的温度和湿度传输至PLC控制器31，PLC控制器31由此确定并控制喷雾装置2的喷雾量。

在具体确定喷雾装置2的喷雾量时，可根据现有技术中的焓湿图进行计算确定。

进一步的，PLC控制器31还优选连接有用于显示铸造车间用喷雾系统在工作状态时的各个参数的显示屏34。这些参数可以包括喷雾的开始时间、喷雾的结束时间、各个档位控制器件的喷雾时长和间歇时长，各个档位控制器件的总喷雾时长，当前的温度和湿度以及各个设备的运行状态等。显示屏能够使工作人员清楚地、方便的监控本实用新型的喷雾系统的工作状态。当设置有显示屏时，各个档位控制器件既可以是设置在显示屏上的触摸键，也可以是设置在电气柜上的按钮开关；当各个档位控制器件是设置在电气柜上的按钮开关时，既可以是一个开关控制单个档位，也可以是一个开关控制多个档位，均能实现不同档位之间的转换。

现给出在某一铸造车间内本实用新型的铸造车间用喷雾系统的具体设置，其中，该铸造车间的长度为100米，宽度为18米，高度为18米，铸造车间内的铸造设备工作期间产生的温度为40℃、粉尘量为15毫克/立方米、主要有害气体的种类有二氧化硫、氮氧化物、甲醛等和总浓度为10.25毫克/立方米。本实用新型的铸造用喷雾系统的控制装置设置在车间门口处，喷雾装置为一个，高压喷管的数量为450个，相邻高压喷管之间的距离为3米，距离地面的高度为14米，每个高压喷管上的高压微雾喷头的数量为96个，相邻高压微雾喷头之间的距离为4米(采用的四孔喷座安装方式)，水-药混合物的浓度为2％；各档位控制参数如下表：

采用本实用新型的铸造车间用喷雾系统进行喷雾时，铸造设备工作期间，该铸造车间内的温度为30℃，粉尘量为0.2毫克/立方米，有害气体的总浓度为0.03毫克/立方米。

本实施例中只列出喷雾系统中只设置有两个档位控制器件的情形，本领域技术人员可根据铸造车间的实际情况设置多个档位控制器件。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种铸造车间用喷雾系统，其特征在于，包括药液存储装置、喷雾装置和控制装置，其中：

所述药液存储装置的出口连接所述喷雾装置的入口，所述喷雾装置安装在铸造车间的中上部对整个铸造车间进行喷雾；

所述控制装置包括电气控制柜、设置于所述电气控制柜内的PLC控制器，所述PLC控制器连接有时钟单元和档位控制器件，所述PLC控制器的控制端连接所述喷雾装置，所述档位控制器件接通后，所述PLC控制器根据所述时钟单元的当前时间，控制所述喷雾装置按照喷雾一定时长后间歇一定时长的方式重复进行动作。

2.根据权利要求1所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述喷雾装置包括泵送装置、高压管路和高压微雾喷头，其中：

所述药液存储装置的出口连接所述泵送装置的入口，所述泵送装置的出口经所述高压管路连接所述高压微雾喷头，所述高压管路布设在铸造车间内，所述高压微雾喷头设置在所述高压管路上。

3.根据权利要求1所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述喷雾装置包括超声波雾化产生装置和用于将所述超声波雾化产生装置产生的水雾吹散到铸造车间内的风机。

4.根据权利要求1所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述喷雾装置包括电加热水蒸气产生装置和用于将所述电加热水蒸气产生装置产生的水蒸气吹散到铸造车间内的风机。

5.根据权利要求1所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述时钟单元集成在所述PLC控制器内。

6.根据权利要求1至5中任一所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，当所述PLC控制器判断所述时钟单元的当前时间在第一预设时间段内时，所述PLC控制器控制所述喷雾装置按照喷雾P1时长后间歇T1时长的方式重复进行动作；当所述PLC控制器判断所述时钟单元的当前时间在第二预设时间段内时，所述PLC控制器控制所述喷雾装置按照喷雾P2时长后间歇T2时长的方式重复进行动作，所述P1和P2时长不相等。

7.根据权利要求6所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述档位控制器件至少为两个，每个档位控制器件的第一预设时间段对应的P1时长以及第二预设时间段对应的P2时长均不相同。

8.根据权利要求6中所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述铸造车间用喷雾系统设置有温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器的输出端连接至所述PLC控制器的输入端。

9.根据权利要求8所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述温度传感器和湿度传感器设置于铸造车间的外部。

10.根据权利要求8所述的铸造车间用喷雾系统，其特征在于，所述PLC控制器还连接有用于显示所述铸造车间用喷雾系统在工作状态时的各个参数的显示屏。