CN207814014U - 一种新型除尘风机节能控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型除尘风机节能控制系统，包括智能调速系统、电动阀门和气体负压传感器；本实用新型结构简单，使用方便，在智能调速系统中预先设定除尘系统总管道气体负压值，智能调速系统根据其内部的定时模块来控制相应除尘点管道电动阀门关闭或开启，并通过调速模块改变除尘风机的转数，进而改变除尘系统总管道气体负压值，同时智能调速系统通过气体负压传感器实时采集除尘系统总管道的气体负压值，形成闭环控制，保证除尘系统总管道的气体负压值始终为设定，即可满足工作设备对应除尘点的收尘要求，又实现了风机耗能的降低，实现了节能。

Description

一种新型除尘风机节能控制系统

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，尤其涉及一种除尘风机节能控制系统。

背景技术

我国经济已由粗放型增长转变为节约型增长模式，工业节能减排已成为必须的工作。除尘风机是部分生产企业的主要耗能设备之一。为满足生产工艺的要求，风机除尘系统一般按照最大生产负荷或最恶劣工况环境设计的，并留有一定的余量，这就导致风机除尘系统在大部分运行时间内都处于“大马拉小车”的状态，其电能浪费相当严重。

同时，因生产和工艺等方面的变化，需要经常调节气体的流量和压力，而最常用的是通过调节风门或挡板开度的大小来调整受控对象。这样，不论生产的需求大小，风机都要全速运转，风机的功率基本不变，而运行工况的变化则使得部分能量以克服风门或挡板形成的阻力作功的形式损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。

在实际工业生产过程中，为了满足不同产量和节能的需求，在生产作业过程或整个生产线中采用多套相同设备并联使用，当产量较少时，只启动部分设备，当产量多时，所有设备全部启动；除尘点对应的管道阀门无论收尘与否，始终处于开启状态，不能根据实际使用情况改变状态，浪费了风量，即浪费了电能，这既不符合国家节能减排的政策要求，也增加了企业的生产成本。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种用于改造传统除尘风机，在保证除尘需求的前提下，使除尘风机的转数跟随负载的变化而改变，实现了最大限度的节能的除尘风机节能控制系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种新型除尘风机节能控制系统，包括智能调速系统、电动阀门和气体负压传感器；

所述智能调速系统包括若干智能控制模块、定时模块、人机交互模块和调速模块，定时模块、人机交互模块和调速模块均与智能控制模块相连接；

所述气体负压传感器连接智能调速系统的输入端口，气体负压传感器通过智能调速系统内部导线与智能控制模块相连接，智能控制模块通过调速模块控制除尘风机的转数，除尘风机连接所述智能调速系统的输出端口，智能调速系统的输出端口与电动阀门相连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述气体负压传感器安装在除尘器进口前端的除尘系统总管道中，用于采集除尘系统总管道中的气体负压值，并将此负压值输入至智能调速系统的智能控制模块中，除尘系统总管道上设置有若干除尘点，并在每个除尘点上安装有电动阀门。

作为本实用新型的一种优选技术方案，智能控制模块、定时模块、人机交互模块和调速模块均采取了冗余设计，大大增强了系统运行的可靠性；且智能控制模块、定时模块、人机交互模块和调速模块的相同模块之间相互并联连接，可实现对应的模块之间信息交互。

本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型结构简单，使用方便，在智能调速系统中预先设定除尘系统总管道气体负压值，智能调速系统根据其内部的定时模块来控制相应除尘点管道电动阀门关闭或开启，并通过调速模块改变除尘风机的转数，进而改变除尘系统总管道气体负压值，同时智能调速系统通过气体负压传感器实时采集除尘系统总管道的气体负压值，形成闭环控制，保证除尘系统总管道的气体负压值始终为设定，即可满足工作设备对应除尘点的收尘要求，又实现了风机耗能的降低，实现了节能。

为了满足不同产量和节能的需要，在实际生产工艺过程或整个生产线中采用多套相同设备并联使用；当产量较少时，只启动部分设备，当产量多时，所有设备全部启动。根据启动设备的数量，将全部生产过程分为多个工艺过程，所有工艺过程在一天内都会出现，且出现的顺序不变，每个工艺过程启动和结束的时间点在一天内也是固定不变的，此生产过程常年运行无间歇并保持不变。除尘系统总管道气体负压值的设定与修改依据最不利原则，即满足除尘系统中最不利除尘点的除尘要求，除尘效果更加彻底。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1 是本实用新型一种新型除尘风机节能控制系统的示意图；

图2 是本实用新型智能调速系统机构示意图；

图中标号：1、智能调速系统；2、电动阀门；3、气体负压传感器；4、除尘点；5、除尘系统总管道；6、除尘器；7、风门；8、除尘风机；9、智能控制模块；10、定时模块；11、人机交互模块；12、调速模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、 “安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接 相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理 解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：如图1-2所示，本实用新型提供的一种新型除尘风机节能控制系统，包括智能调速系统1、电动阀门2和气体负压传感器3；

所述智能调速系统1包括若干智能控制模块9、定时模块10、人机交互模块11和调速模块12，定时模块10、人机交互模块11和调速模块12均与智能控制模块9相连接；

所述气体负压传感器3连接智能调速系统1的输入端口，气体负压传感器3通过智能调速系统1内部导线与智能控制模块9相连接，智能控制模块9通过调速模块12控制除尘风机8的转数，除尘风机8连接所述智能调速系统1的输出端口，智能调速系统1的输出端口与电动阀门2相连接。

所述气体负压传感器3安装在除尘器6进口前端的除尘系统总管道5中，除尘系统总管道5上设置有若干除尘点4，并在每个除尘点4上安装有电动阀门2；除尘点4为该生产现场中需要进行除尘的点，配置的除尘系统在该处设置有除尘设备，该除尘设备上配置有电动阀门2，通过控制电动阀门2控制该处除尘设备，所有除尘点4处的灰尘均通过除尘系统总管道5，有固定在除尘系统总管道5上的除尘器6将大颗粒灰尘进行消除；除尘器6和除尘风机8之间有风门7，原来的除尘系统是通过风门7控制除尘风机8对除尘系统总管道5内风压和风速进行控制，极大的浪费电能。

智能控制模块9、定时模块10、人机交互模块11和调速模块12均采取了冗余设计，且智能控制模块9、定时模块10、人机交互模块11和调速模块12的相同模块之间相互并联连接，通过智能化的除尘取代了风门7的作用，从根本上解决电力浪费的问题。

工作原理：为了满足不同产量和节能的需要，现以烧结厂的整粒生产线中采用了3套相同设备为例：该3套相同设备相互并联使用，分别标记为S1、S2和S3；当产量较少时，只启动其中一台设备或两台设备，当产量最大时三套设备全部启动。三套设备的生产过程分为G1、G2、G3三个作业过程，即当启动设备S1时为G1作业过程，当设备S1和S2启动时为G2作业过程，三套设备全部启动时为G3作业过程；其中，作业过程G1的运行时间为0:00-8:00，作业过程G2的运行时间为8:00-16:00，作业过程G3的运行时间为16:00-24:00，三个作业过程依次循环，起止时间固定不变，且常年运行无间歇。

现将除尘风机8前的风门7的开度设定为100%，将G1、G2、G3三个作业过程的启停时间信息通过智能调速系统1内的人机交互模块11输入至智能控制模块9中；同时，通过人机交互模块11在智能调速系统1中设定除尘工艺需求的除尘系统总管道气体负压值P，三个作业过程所需的P相同，P的设定与修改将依据最不利原则，最不利原则即满足三个作业过程中最不利除尘点4的除尘需求。

当时间为6:00时，智能调速系统1根据其内部的定时模块10自动确定当前烧结厂的整粒工序的作业过程为G1，只有设备S1工作，则智能调速系统1控制设备S2和S3所对应的除尘点4管道5的电动阀门2关闭，此时除尘系统总管道气体负压值P会上升为P1，并通过气体负压传感器3传输至智能调速系统1内的智能控制模块9中，智能控制模块9输出控制信号至调速模块12中，调速模块12控制除尘风机8的转数降低，根据风机特性可知，风机转数的平方与风压成正比，除尘系统总管道气体负压值降低，从而形成闭环控制，使P1下降至P，保证除尘系统总管道的气体负压值始终为设定值P。整个控制过程既满足了工作设备对应除尘点4的收尘要求，又降低了除尘风机8的转数。

根据风机特性可知，风机转数与风量成正比，风机风量的立方与风机的功率成正比，降低了除尘风机8的转数，即减少了除尘风机8的风量，降低了除尘风机8的消耗功率，实现了作业过程的动态节能。

因整粒工序的除尘风机8在设计之初留有一定余量，在作业过程G2运行过程中，除尘风机8的转数始终低于额定转数，节约了设计余量导致的电能浪费；将管道5中的风门开度设定为100%，节约了除尘风机8克服风门7造成的阀阻所作功，实现了除尘风机8最大限度的节能。

当时间为16:00时，智能调速系统1根据其内部的定时模块10确定当前烧结厂的整粒工序的作业过程从G2转变为G3，三套设备全部工作，则智能调速系统1控制设备S1、S2和S3所对应的除尘点4的管道5的电动阀门2开启并保持，此时除尘系统总管道气体负压值P会下降为P2，并通过气体负压传感器3传输至智能调速系统1内的智能控制模块9中，智能控制模块9输出控制信号至调速模块12中，调速模块12控制除尘风机8的转数上升，根据风机特性可知，风机转数的平方与风压成正比，除尘系统总管道气体负压值升高，从而形成闭环控制，使P2上升至P，保证除尘系统总管道的气体负压值始终为设定值P。整个控制过程既满足了工作设备对应除尘点4的收尘要求，又降低了除尘风机8的转数。

根据风机特性可知，风机转数与风量成正比，风机风量的立方与风机的功率成正比，因整粒工序的除尘风机8在设计之初留有一定余量，在作业过程G3运行过程中，除尘风机8的转数始终低于额定转数，节约了设计余量导致的电能浪费；将管道5中的风门开度设定为100%，节约了除尘风机8克服风门7造成的阀阻所作功，实现了除尘风机8最大限度的节能。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种新型除尘风机节能控制系统，其特征在于，包括智能调速系统（1）、电动阀门（2）和气体负压传感器（3）；

所述智能调速系统（1）包括若干智能控制模块（9）、定时模块（10）、人机交互模块（11）和调速模块（12），定时模块（10）、人机交互模块（11）和调速模块（12）均与智能控制模块（9）相连接；

所述气体负压传感器（3）连接智能调速系统（1）的输入端口，气体负压传感器（3）通过智能调速系统（1）内部导线与智能控制模块（9）相连接，智能控制模块（9）通过调速模块（12）控制除尘风机（8）的转数，除尘风机（8）连接所述智能调速系统（1）的输出端口，智能调速系统（1）的输出端口与电动阀门（2）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型除尘风机节能控制系统，其特征在于，所述气体负压传感器（3）安装在除尘器（6）进口前端的除尘系统总管道（5）中，除尘系统总管道（5）上设置有若干除尘点（4），并在每个除尘点（4）上安装有电动阀门（2）。

3.根据权利要求1所述的一种新型除尘风机节能控制系统，其特征在于，智能控制模块（9）、定时模块（10）、人机交互模块（11）和调速模块（12）均采取了冗余设计，且智能控制模块（9）、定时模块（10）、人机交互模块（11）和调速模块（12）的相同模块之间相互并联连接。