一種集成式高壓細水霧除塵系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種集成式高壓細水霧除塵系統，該系統包括機箱、補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置、控制裝置和噴霧裝置。機箱為可拆卸結構，補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置和控制裝置均集成在機箱中，噴霧裝置安裝在機箱的一側。補水過濾裝置的進水口連接外界水源，儲水裝置用于存儲過濾后的水，增壓裝置的進水口同水箱出水口相連，高壓出水口連接至噴霧裝置，該增壓裝置用于將儲水裝置中的水抽出并增壓至高壓噴霧管路中，通過高壓離心噴嘴將水噴出霧化為分布均勻的微米級霧粒，以實現高壓細水霧的降塵除塵。本發明結構緊湊，占地面積小，自動化程度高，除塵效果好。
【專利說明】
一種集成式高壓細水霧除塵系統
技術領域
[0001]本發明屬于除塵、清洗設備領域，更具體地，涉及一種集成式高壓細水霧除塵、清洗設備。
【背景技術】
[0002]在煤炭生產、運輸和使用過程中，粉塵污染不但危害工人的身體健康，同時存在重大的安全隱患。隨著新《大氣污染法》、《安全生產法》、《職業病防治法》和《塵肺病防治條例》的實施，國家對工業生產制定了嚴格的粉塵排放濃度標準，以此來維護工人身體健康和企業安全，減少大氣污染。除塵治理的主要對象是150μπι以下的粉塵顆粒，特別是直徑在ΙΟμπι以下的可吸入粉塵顆粒，雖然其在物料總量中所占比例不到1%，但其對人身的傷害非常大，是造成塵肺病等職業病的主要根源，嚴重威脅著人類的健康和生命。
[0003]在輸煤系統除塵設施中有袋式除塵、靜電除塵、水噴淋除塵以及細水霧除塵等方法，其中，細水霧除塵具有除塵效率高、節水等突出優勢，在煤炭行業，將大大改善水噴淋由于噴水過多而造成的后續處理困難和熱量利用率降低等問題。例如，CN201310091871.4公開了一種移動式高壓細水霧除塵裝置，該裝置的優點在于采用汽油機來帶動高壓栗運行從而產生高壓，但是系統本身存在占地面積較大、需要單獨設置過濾設備，且系統沒有進行封裝，戶外灰塵地帶容易造成系統進灰，長期運行對系統會造成不利；再如，CN201220290548.0公開了一種水霧除塵器，該除塵器的優點是結構簡單，體積較小，但是相對來說整體除塵空間較小，不適用于煤場及工業生產等大規模揚塵場所。
[0004]綜上，現有的細水霧除塵設備存在以下問題:系統集成度不高，占地面積大，同時采用分布式結構不便于設備的自身防塵保護；系統不具備過濾系統自循環清洗功能，對水質要求高，抗污染能力差，長時間使用導致故障率高；系統自動化程度不高，不能和現場設備實現聯動控制。

【發明內容】

[0005]針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種除塵系統，其中結合高壓細水霧除塵自身的特點，相應設計了集成式高壓細水霧除塵系統，并對其關鍵組件如機箱、補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置和控制裝置的結構及其具體設置方式進行研究和設計，相應的可有效解決現有除塵設備占地面積大、安裝維護工作量大，對水質要求高，抗污染能力差、不具備自循環清洗功能等問題，同時還具備結構緊湊，安裝維護簡單，節能及降塵除塵效果好等優點，適用于煤炭及礦料開采、轉運、儲煤場，火電廠轉運站、翻車機等揚塵量大且環境較惡劣的場所及工業清洗等領域。
[0006]為實現上述目的，本發明提出了一種集成式高壓細水霧除塵系統，該系統包括機箱、補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置、控制裝置和噴霧裝置，其中:
[0007]所述機箱為可拆卸結構;所述補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置和控制裝置均集成在該機箱中；所述噴霧裝置通過高壓噴霧管路安裝在所述機箱的一側，其中，所述補水過濾裝置的進水口連接外界水源，其用于將外界水源進行過濾并送入儲水裝置中；所述儲水裝置用于存儲過濾后的水;所述增壓裝置的高壓出水口連接至所述高壓噴霧管路，該高壓噴霧管路的末端連接至所述噴霧裝置，該增壓裝置用于將儲水裝置中的水抽出并增壓至高壓噴霧管路中，通過高壓離心噴嘴將水噴出霧化為分布均勻的微米級霧粒，以實現高壓細水霧的降塵除塵;所述控制裝置用于實現補水過濾裝置、增壓裝置和噴霧裝置的開啟和關閉，并實現儲水裝置的液位調節。
[0008]作為進一步優選的，所述補水過濾裝置包括依次通過管道相連的補水栗、全自動自清洗過濾器和精密過濾器，外界水源由補水栗依次經過全自動自清洗過濾器和精密過濾器后進入儲水裝置中。
[0009]作為進一步優選的，所述全自動自清洗過濾器包括進口連接法蘭、出口連接法蘭、排污口、過濾器筒體、清洗刷、清洗電機和過濾網，其中，所述進口連接法蘭通過管路與補水栗相連，出口連接法蘭通過管路與精密過濾器相連，排污口設于過濾器筒體的底部，其通過兩路管路分別以電動和手動方式將水中的臟物和雜質排出；所述清洗刷與清洗電機下邊緣相連并隨著清洗電機轉動;所述過濾網豎直安裝在過濾器筒體內部的中下部，其為三層結構，內外兩層為粗濾鋼網，中間層為細濾鋼網，以此在過濾過程中，在細濾網的內外兩側形成壓差，進而根據該壓差與預設值的對比實現清洗過程的自啟動。
[0010]作為進一步優選的，所述增壓裝置用于將高壓管路內水的工作壓力提高到37MPa，并通過噴霧裝置將水進行霧化為分布均勻的微米級霧粒，實現噴霧抑塵降塵，該增壓裝置包括高壓栗電機和高壓栗，所述高壓栗電機通過高壓栗聯軸器與所述高壓栗相連，該高壓栗在高壓栗電機的帶動下旋轉，其上設置有調壓閥、溢流閥和壓力傳感器，所述調壓閥用于調節高壓栗出口的壓力，所述溢流閥用于調節高壓栗內部的壓力，當高壓栗內部的壓力達到溢流閥設定的壓力時，溢流閥開啟泄壓，保護高壓栗不超過其最高壓力;所述壓力傳感器用于檢測高壓栗出口的壓力，并將壓力值顯示在控制裝置的控制面板上。
[0011]作為進一步優選的，所述增壓裝置的高壓出水口處設置有蓄能器，該蓄能器用于吸收增壓裝置瞬間壓力增大時的能量，以保證整個增壓系統的壓力正常。
[0012]作為進一步優選的，所述儲水裝置包括水箱、水箱蓋、浮球閥、液位傳感器、排污口、進水口、出水口和回水口，所述水箱蓋設于所述水箱的上部，所述浮球閥和液位傳感器設于所述水箱的內部，所述液位傳感器用于測量儲水裝置的液位，并顯示在控制裝置的控制面板上；當儲水裝置的液位低于設定的液位時，控制裝置發出開啟補水栗的指令，對儲水裝置進行補水；當儲水裝置的液位達到設定的高液位時，控制裝置發出關閉補水栗的指令，停止補水；當儲水裝置的液位低于設定的最低液位或高于設定的最高液位時，控制裝置立刻停止高壓栗電機的運行并發出警報;所述排污口和出水口設于所述水箱的底部，所述進水口和回水口設于所述水箱的上部。
[0013]作為進一步優選的，所述噴霧裝置具體使用就地控制箱進行控制，該就地控制箱用于采集待除塵設備的運行信號和控制噴霧裝置的高壓霧化管路末端電磁閥的開關，當就地控制箱采集到設備運行信號后通過通訊發送到控制裝置，控制裝置接收到信號后，啟動高壓栗并發出開啟運行設備處的電磁閥指令給噴霧裝置的閥組控制模塊，閥組控制模塊接收到指令后，開啟電磁閥及噴嘴，以進行噴霧抑塵降塵。
[0014]總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具備以下的技術優點:
[0015]1.打擊力強，降塵效果佳:本系統采用單一水體高壓霧化除塵技術，通過對水體增壓，經高壓離心噴嘴霧化噴霧，實現降塵除塵，噴嘴霧化粒度細微均勻(霧化粒度5μπι?80μm)，密度大、覆蓋面廣(可達120° )，大大增加了粉塵與水霧碰撞凝結機率，捕塵降塵效果好。
[0016]2.節能減排、適應性好:系統用水水源完全適用于將工業企業中循環水、生活用水、消防用水、海水等水源作為除塵水源的要求;單噴嘴耗水量有0.4?2.5L/min多規格產品，較好的解決了降塵帶來的二次污染，因噴水過多導致的濕煤燃燒耗能問題，以及除塵、清洗等領域使用需求。
[0017]3.裝置結構緊湊、安裝維護簡單:本設備采用集成化的手段，將補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置及控制裝置徹底集成于機箱內部，降低了以往設備各個部件單獨放置的安裝難度;本裝置的箱體全部采用可拆卸面板，補水過濾裝置、儲水裝置、增壓裝置、控制裝置全部可以模塊化拆卸，極大的減輕安裝維護和檢修難度;本裝置安裝可直接在原有輸煤運行設備上增加，并不改變原系統設備結構，且可實現同原設備的智能聯動運行。安裝方便，僅需將主機接水、接電，鋪設高壓管路、信號線路，連接噴霧裝置即可，運行維護成本極低。
[0018]4.自動化運行:以PLC作為控制核心，可與輸煤、運煤等設備智能聯動，全自動運行，采用大屏幕觸控液晶顯示屏，具備人機接口和設備運行圖形畫面，可實時顯示設備的運行狀態、設備的各個參數情況。
[0019]5.多重保護、性能可靠:裝置具有可靠的調壓及泄壓元件，并具有壓力監控功能，通過調壓泄壓閥可在規定范圍內調定所需要壓力，當壓力達到安全閥調定壓力時，水通過安全閥泄壓口流入水箱，從而保護整個設備，即使在安全閥和調壓閥同時失效的情況下，壓力傳感器亦會監控設備壓力，若監控到的設備壓力超過規定的極限時，設備會立刻停止運行，從而保護人員及設備的安全。
[0020]6.可靠性高:補水過濾裝置設有全自動自清洗過濾器及精密過濾器兩道過濾手段，能極大的保障進入水箱水的干凈衛生，無大顆粒雜質和影響高壓栗及噴嘴使用的微生物，補水過濾裝置完全滿足工業企業中循環水、生活用水、消防用水等水源作為除塵水源過濾的要求。
[0021 ] 7.故障報警解除:當設備發生水箱缺水或是超過警戒水位時，設備具有故障自動報警功能和故障記錄功能，同時具有故障(例如缺水故障)自恢復功能，PLC程序隨時監測液位、壓力、溫度等信號，發生故障時，根據程序要求動作，并記錄故障發生情況，在后續過程中在液位、壓力、溫度符合程序設定時，系統根據程序恢復運行。
[0022]8.自適應噴霧除塵:根據現場實際需要采用多級分步式噴霧除塵，在保證除塵效果的同時使用水量達到最小，最大程度上減少對原有設備的影響。在各需要噴霧的設備處安裝檢測儀表，當檢測到該設備工作時，對應的電磁閥自動打開，進行噴霧，從而實現自適應噴霧的要求。
[0023]9.高效、低噪、可靠:動力源采用新型多柱塞低噪聲水栗，體積小，重量輕，噪聲低，效率高，所采用柱塞水栗能夠連續24小時運行，整個裝置無機械易損件，在惡劣環境中使用不影響原有設備的正常使用，裝置具有高效、節能、環保的突出優勢。
【附圖說明】
[0024]圖1(a)是本發明實施例的機箱的結構示意圖；
[0025]圖1(b)-(d)是本發明實施例的機箱中面板的結構示意圖；
[0026]圖2是本發明實施例的機箱內部各裝置的裝配圖；
[0027]圖3是本發明實施例的集成式高壓細水霧除塵系統的結構側視圖；
[0028]圖4是本發明實施例的集成式高壓細水霧除塵系統使用方案的框圖；
[0029]圖5是本發明實施例的補水過濾裝置的結構示意圖；
[0030]圖6是本發明實施例的全自動自清洗過濾器的結構示意圖；
[0031 ]圖7是本發明實施例的增壓裝置的結構示意圖；
[0032]圖8是本發明實施例的儲水裝置的結構示意圖；
[0033]圖9是本發明實施例的控制裝置內部構造圖。
【具體實施方式】
[0034]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。此外，下面所描述的本發明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
[0035]本發明提供了一種集成式高壓細水霧除塵系統，該設備包括機箱6、補水過濾裝置
4、儲水裝置1、增壓裝置2、控制裝置5和噴霧裝置。其中，機箱6為可拆卸結構，其用于集成補水過濾裝置4、儲水裝置1、增壓裝置2和控制裝置5，補水過濾裝置4、儲水裝置1、增壓裝置2和控制裝置5之間通過管道組件3相連，噴霧裝置設于機箱的一側遠端抑塵點，其中，補水過濾裝置4用于將外界水源進行過濾并送入儲水裝置I中，儲水裝置I用于儲存經過濾的水，增壓裝置2用于將儲水裝置I中的水抽出實現增壓并輸送至高壓霧化管路中，通過高壓離心噴嘴將水噴出霧化為分布均勻的微米級霧粒，實現高壓細水霧除塵，控制裝置5用于實現補水過濾裝置4和增壓裝置2的開啟和關閉，并實現儲水裝置I的液位調節，從而實現設備的噴霧的啟停，噴霧裝置用于實現高壓水的細水霧噴射，進而實現降塵除塵。通過上述各個裝置的相互配合，可實現各種粉塵的除塵，具有結構緊湊，占地面積小，性能安全可靠，自動化程度高，安裝維護簡便，運行維護工作量小成本低特點，所使用的元器件高效、低噪、集成式，產生的細水霧顆粒細小，分布均勻，除塵效果良好，適應各種粉塵濃度及水質狀況不好的惡劣環境。
[0036]下面將分別對各個裝置進行詳細的描述和說明。
[0037]如圖1所示，機箱6包括機架6-7和面板，其中機架采用空心型鋼焊接而成，具體的，面板包括前側板、后側板6-10、左側板、右側板6-8、上蓋板6-9和下蓋板6-11，前側板由控制裝置面板6-1、前側蓋板一 6-2和前側蓋板二 6-4拼裝而成，左側板由左側蓋板一 6-3、左側蓋板二 6-5和左側蓋板三6-6拼裝而成，其上設置有系統的排污口 6-14、高壓水出口 6-12和系統進水口 6-13，后側板6-10、右側板6-8、上蓋板6-9和下蓋板6-11均為安裝板結構，其安裝在機架6-7上。為方便安裝及檢修，本機箱的面板除左側板外，其余均為可拆卸結構。為了更大程度的保護系統的安全，本系統采用全覆蓋式的安裝形式，四周全部采用蓋板覆蓋安裝，需要檢修時，只需要按下蓋板上的按鈕鎖，即可方便的打開蓋板進行維護檢修。
[0038]圖2為本系統主體部分的零部件布置圖(為了直觀起見，繪圖時已經去除了四周的蓋板，默認控制裝置面板6-1所在的面為本設備的正面，也即前側)，圖3是本發明系統的結構側視圖，如圖2和3所示，補水過濾裝置4、儲水裝置1、增壓裝置2和控制裝置5均集成安裝在機箱6內，其中，控制裝置5安裝在機箱內的前側，儲水裝置I安裝在機箱內的后側，補水過濾裝置4安裝在機箱的中部，增壓裝置2安裝在水箱內的底部，通過高壓軟管同水箱出水口1-7連接，管道組件3及其余所有零部件均位于機箱內部(機箱內部裝置安裝布置可根據需要進行調整)，噴霧裝置設于機箱的外部，本系統整體結構布置緊湊，占地面積小，并且具有高度集成的特點。
[0039]如圖5所示，補水過濾裝置4的進水口連接外界水源，其包括依次通過管道相連的補水栗4-2、全自動自清洗過濾器4-6和精密過濾器4-7，管道具體采用UPVC供水管道熔接，補水栗4-2通過補水栗進口接頭4-1與外界水源相連，并由補水栗電機4-3驅動，補水栗4-2具體選用低噪聲水栗，外界水源由補水栗4-2依次經全自動自清洗過濾器4-6和精密過濾器4-7后進入儲水裝置I中。
[0040]具體的，如圖6所示，全自動自清洗過濾器4-6包括清洗電機4-6-1、進口連接法蘭4-6-2、清洗刷4-6-3、過濾網4-6-4、過濾器筒體4_6_6、出口連接法蘭4_6_7、排污口 4_6_8，該過濾器的進口連接法蘭4-6-2通過管路與補水栗4-2相連，其出口連接法蘭4-6-7通過管路與精密過濾器4-7相連，其排污口 4-6-8設于過濾器筒體4-6-6的底部，其通過兩路管路分別以電動和手動兩種方式將水中的臟物、雜質排出，其中電動排污由電動排污閥4-5控制，手動排污由手動排污閥4-4控制，過濾網4-6-4豎直安裝在過濾器筒體4-6-6內部的中下部，該過濾器筒體4-6-6內部的中下部形成清洗室，過濾網4-6-4其為雙層結構，其中內層為粗濾網，外層為細濾網(即內層濾網的孔徑大于外層濾網的孔徑)，清洗刷4-6-3與清洗電機4-6-1下邊緣相連并隨著清洗電機轉動，其對濾網內部進行清洗，過濾器筒體4-6-6的下部形成吸污室，過濾器筒體4-6-6由支撐桿4-6-5進行支撐，電動排污閥4-5和手動排污閥4-4安裝在筒體下部的管路上，當清洗電機4-6-1轉動時，控制裝置5控制電動排污閥4-5同時開啟，從而排出刷下來的污染物。
[0041]全自動自清洗過濾器具有過濾雜質并將雜質排出系統之外的功能，其基本原理是外界工業水或者消防水首先經過過濾網的內層粗濾網，然后再經過中間層細濾網進行再次過濾，在過濾過程中，濾網逐漸累積水中的臟物、雜質，形成過濾雜質層，由于雜質層堆積在細濾網的內側，因此在細濾網的內、外兩側形成一個壓差；當過濾器的壓差達到預設值(0.5MPa)時，將開始自動清洗過程，此間凈水供應不斷流，電動排污閥4-5打開，過濾器筒體4-6-6的清洗室與吸污室內水壓大幅度下降，通過清洗室與吸污室的壓力差，形成一個吸污過程，同時，清洗電機4-6-1帶動清洗刷4-6-3沿軸向做螺旋運動，清洗刷4-6-3的軸向運動與旋轉運動的結合將整個濾網內表面完全清洗干凈。
[0042]電動排污閥4-5同時具有手動功能，可通過自身附帶的工具進行手動排污，當電動排污球閥4-5出現問題時，可以通過開啟手動排污閥4-4進行排污。手動排污閥4-4為低壓球閥，防止電動排污閥失效時系統無法排污。根據控制裝置設定，當補水栗電機4-3開啟，補水栗4-2開始補水時，清洗電機4-6-1才開啟，其開啟功能可以通過設定定時排污和壓差排污兩種方式，經過自清洗過濾器之后，水流經過精密過濾器4-7，最終達到符合的要求，最后流入水箱。
[0043]如圖7所示，增壓裝置2用于將在高壓管路內的水的工作壓力提高到額定工作壓力(^7MPa)，并通過噴霧裝置中的高壓離心噴嘴將水進行霧化，實現噴霧抑塵降塵。噴霧裝置9包括高壓噴霧管路7、高壓電磁閥8和高壓離心噴嘴，高壓離心噴嘴通過高壓噴霧管路7與高壓出水口 6-12相連，高壓電磁閥8設置在高壓噴霧管路7上，以此通過開啟高壓電磁閥8，使得增壓裝置中的高壓水通過高壓噴霧管路7進入高壓離心噴嘴，并經高壓離心噴嘴噴出，實現降塵。
[0044]具體的，該增壓裝置2包括高壓栗電機2-1、蓄能器2-2和高壓栗2-5，高壓栗電機2_1通過高壓栗聯軸器2-3與高壓栗2-5相連，該高壓栗2-5在高壓栗電機2-1的帶動下旋轉，其上設置有調壓閥2-7、溢流閥2-8和壓力傳感器2-6。其中，高壓栗2-5的進口為低壓進水口，低壓進水口與水箱1-2下面的出水管通過軟管連接，高壓栗2-5的出口通過高壓軟管與機箱上的高壓出水口 6-12相連，高壓出水口通過高壓管道與蓄能器2-2連接，蓄能器2-2是液壓系統中的一種能量儲蓄裝置，它可以在適當的時機將系統中的能量轉變為壓縮能儲存起來，當系統需要時，又將壓縮能轉變為液壓能釋放出來，重新補供給系統，當系統瞬間壓力增大時，它可以吸收這部分的能量，保證整個系統壓力正常;最后高壓出水口連接至高壓噴霧管路7，高壓噴霧管路7末端連接高壓電磁閥和高壓離心噴嘴以將水霧化噴出。其中，調壓閥2-7用于調節高壓栗2-5出口的壓力，調壓閥的進口與高壓栗的出水口連接，調壓閥的出口與外界高壓管網連接;溢流閥2-8用于調節高壓栗2-5內部的壓力，溢流閥2-8的進口連接在高壓栗的高壓出水口，當高壓栗2-5內部的壓力達到溢流閥2-8設定的壓力時，溢流閥2-8開啟泄壓，保護高壓栗2-5不超過其最高壓力，溢流閥的出口與調壓閥的泄水口匯合后與水箱的回水口連接;壓力傳感器2-6用于檢測高壓栗2-5出口的壓力，并將壓力值顯示在控制裝置的控制面板上。
[0045]使用時，儲水裝置I水箱里的水通過水箱出水口1-7采用軟管連接至高壓栗2-5的入口，高壓栗電機2-1通過聯軸器2-3帶動高壓栗2-5旋轉對水進行增壓，高壓水從高壓栗2-5的出口流出，通過調壓閥2-7調節最終出口的壓力，壓力傳感器2-6安裝在調壓閥2-7之后，接線連接在控制裝置的端子X26?X27上，壓力值顯示在控制裝置的控制面板上，從而更加直觀的觀看運行參數。在高壓栗聯軸器2-3的外部套裝有高壓栗鐘罩2-4，鐘罩的設置一方面可進一步連接高壓栗2-5和電機2-1，另一方面可有效防護聯軸器零部件飛出而傷害附近工作人員。
[0046]如圖8所示，儲水裝置I具有水位調節功能和水位報警功能，其包括水箱1-2、水箱蓋1-1、浮球閥1-3、液位傳感器1-4、排污口 1-5、進水口 1-6、出水口 1-7和回水口 1-8。其中，水箱蓋1-1設于水箱1-2的上部，為了方便清洗水箱，水箱蓋板1-1設置為可打開的形式，浮球閥1-3置于水箱內部的進水口 1-6處，浮球閥1-3的設置為了防止外界水箱有一定壓力時，補水栗未開啟時水箱溢出的情況發生，液位傳感器1-4通過管夾固定在水箱底部，試驗發現當水箱的水位超過設定的最高液位時會造成精密過濾器超壓打不開，因此設置液位傳感器可實現水位的實時監測，防止上述現象的發生。
[0047]該儲水裝置還設置有進水管、回水管、排污管、出水管，其中，進水管、回水管分別與水箱1-2上部的進水口 1-6和回水口 1-8相連，排污管、出水管分別與水箱1-2底部的排污口 1-5、出水口 1-7相連通，排污管、出水管的下端安裝低壓球閥，出水管下端的球閥與增壓裝置相連，排污管下端的球閥與系統整體的排污口 6-14(該排污口設于機箱6上)相連，其中，液位傳感器1-4用于測量儲水裝置的液位(具體指水位)，并顯示在控制裝置5的控制面板上，由此可以直觀觀察到水位高度。
[0048]具體的，當儲水裝置的液位低于規定液位(該規定液位位于最低液位和最高液位之間)時，控制裝置5發出開啟補水栗4-2的指令，對儲水裝置進行補水；當儲水裝置的液位達到設定的最高液位時，控制裝置5發出關閉補水栗4-2的指令，停止補水；當儲水裝置的液位低于設定的最低液位或高于設定的最高液位時，控制裝置5立刻停止高壓栗電機2-1的運行并且由控制裝置控制柜上的報警裝置發出鳴叫或閃光警報。
[0049]如圖9所示，本設備的控制裝置5以PLC控制器為主，輔以各種繼電器和接觸器等電器元件進行控制，設備可以實現自動運行和手動運行兩種模式，控制裝置包括PLC控制單元、電氣控制單元、觸摸屏人機交互操作單元，其中，PLC控制單元(I/O模塊)與觸摸屏人機交互操作單元之間通過485通信線纜連接，各電氣控制單元與PLC控制單元(I/O模塊)之間通過信號線連接，整個控制系統由220V/24V轉換模塊提供電源，該控制裝置是整個設備的控制中樞，負責所有電機的驅動，所有信號的收集及發送。壓力傳感器信號以及液位傳感器信號通過屏蔽電纜傳輸至PLC控制單元(I/O模塊)，并實時顯示在人機交互界面，整個設備的運行可以通過設備面板上的實體操作按鈕實現控制，亦可通過人機交互界面上的虛擬按鈕進行控制。觸摸屏人機交互操作單元可以實時觀測設備壓力參數及儲水裝置液位參數，同時可以實時顯示就地電磁閥開關情況，實現整套設備所有參數的實時顯示。同時，系統運行控制各種信號與參數亦可通過通信電纜等方式傳輸至集中控制室，進行遠程監控。
[0050]如圖9所示，外界三相380V AC主電連接至三相漏電斷路器，其余的電機及各種信號傳感器均接入控制箱下排的端子上。其中，高壓栗電機2-1為三相異步電機，接入到端子
Xl?X4;補水栗電機4-3為兩相電機，接入到端子X5?X7;清洗電機4-6-1為兩相電機，接入到端子X8?X10;全自動自清洗過濾器4-6的排污電動球閥的啟動和關閉接線端子Xll?X16;全自動自清洗過濾器4-6的壓差開關信號接線端子為X17?X19;現場噴霧裝置的閥組控制模塊和控制裝置之間為通訊主線連接，模塊連接到控制裝置的端子為X20?X21;現場控制閥組箱的供電線連接到控制裝置的端子X22?X23;水箱里的液位傳感器1-4接線到端子X24?X25;高壓栗的出口壓力傳感器2-6接線到端子X26?X27。
[0051]噴霧裝置的閥組控制使用就地控制箱進行控制，采用系統總線控制，由控制裝置5發出控制指令，噴霧裝置的閥組控制模塊執行操作。就地控制箱主要作用為采集設備運行信號和控制霧化管路末端電磁閥的開關，就地控制箱采集到設備運行信號后通過通訊發送到控制裝置，控制裝置接收到信號后，啟動高壓栗并發出開啟該運行設備處的電磁閥指令給閥組控制模塊，閥組控制模塊接收到指令后，開啟電磁閥及相關噴嘴，進行噴霧抑塵降塵。
[0052]本系統已在某電廠煤倉間成功運用，具體實施情況如下:
[0053]1.該電廠煤倉間主要塵源
[0054]由于該電廠為老電廠，因輸煤系統設備陳舊，漏粉嚴重，每次上煤時煤倉間充斥著大量的粉塵，其塵源主要產生于以下三個方面:
[0055]I)轉運站、導料槽處粉塵:
[0056]上級皮帶下泄煤流在轉運站落煤管內高速慣性下落滑動沖擊，在導料槽與膠帶結合處產生強烈沖擊與正壓，產生大量粉塵;在落煤管內，高速下落的煤帶著周圍的空氣快速向下運動，攜帶大量誘導風，在管內形成正壓，受擠壓氣流帶動煤粉塵(0.5-150μπι)隨皮帶高速運動沖向導料槽尾部(氣流出口)，致使粉塵從導料槽處密封不嚴處溢出，同時在穿過擋塵簾后帶著煤粉向導料槽出口處噴出，造成周圍空氣污染污染。
[0057]2)犁煤器及落料口處粉塵:
[0058]一是輸煤膠帶在運行過程中，煤流經犁煤器犁頭形成剪切與擠壓后，順兩側落料口高速慣性下落流入原煤倉，快速下流(落)的物料與周圍空氣磨擦將細小的物料懸浮在空氣中，造成周圍環境污染。
[0059]二是原煤在煤倉內高速下落過程中，受擠壓空氣釋放產生正壓氣流帶動倉內煤粉從落煤口溢出，特別是遇干煤和煤倉空倉時，從落煤口溢出煤粉更嚴重，并迅速擴散到煤倉間空間以及室外，污染車間及周邊環境。
[0060]3)回程皮帶處粉塵
[0061]輸煤皮帶在上煤前或上煤過程中經常會出現皮帶空轉現象，皮帶空轉時皮帶在回程處抖動厲害，皮帶上黏附的粉塵在抖動中四處飛揚，產生揚塵。
[0062]2.本發明的高壓細水霧降塵系統具體布置
[0063]I)主機設備布置與安裝
[0064]根據現場實際情況，將高壓細水霧降塵系統主機在煤倉間輸送皮帶頭部導料槽旁靠墻布置，該位置有一處污水排水槽，利于設備的排污，同時又不影響通行，系統電源取自煤倉間MCC配電間備用電源，水源取自電廠工業循環水(沖洗水)。
[0065]2)各終端設備一一抑塵點設備布置與安裝
[0066]抑塵噴霧點布置在轉運站落料管與導料槽交匯處、導料槽尾部，犁煤器落料口、皮帶回程中間位置，考慮到有效覆蓋與抑塵，每處安裝兩個噴嘴用于抑塵，同時安裝一個控制電磁閥，一個手動開關，一個手動閥，以實現對噴嘴噴霧的自動/手動控制和便于觀察、檢修。
[0067]高壓噴霧管路自高壓細水霧降塵系統高壓水出口6-12引出，用304不銹鋼管焊接連接至各噴霧點，在各噴霧點末端安裝有手動閥門、電磁閥，手動閥門便于在設備檢修時不影響系統運行，系統各電纜通過電纜槽盒及鍍鋅保護管、金屬軟管從系統主機到就地控制箱及各電磁閥。
[0068]為便于系統同輸煤系統聯動，在每條皮帶上裝有煤流傳感器(開關量信號)，每個梨煤器安裝有全金屬接近開關，以采集皮帶運行信號。
[0069]高壓細水霧降塵系統安裝、運行并不改變原輸煤系統設備結構、運行方式，只需在輸煤系統設備上增加主機設備，高壓抑塵管路及噴嘴，即可實現抑塵降塵。
[0070]3.高壓細水霧系統運行
[0071 ]高壓細水霧系統運行可實現自動/手動模式，在自動模式下，系統主要有三種信號進行相關噴嘴噴霧降塵的啟停。
[0072]—是，系統接收到由電廠煤倉間遠程I/O站提供的輸煤系統警鈴信號(每次運行時都會有警鈴提醒相關運行人員注意安全)和皮帶運行信號后，系統即自動補水、過濾、啟動高壓栗增壓，開啟皮帶頭部回程皮帶、尾部返程皮帶處相關噴嘴電磁閥，噴嘴噴霧抑塵(間歇式噴霧抑塵)，因為需要在皮帶運行前對該處進行噴霧；
[0073]二是，當輸煤皮帶有煤流輸送時，煤流傳感器即向系統發出信號，系統即開啟導料槽內部噴嘴進行噴霧降塵；
[0074]三是，當輸煤皮帶上某一犁煤器下落，犁煤器開關即向系統傳遞開關量信號，系統即開啟犁煤器兩側落料口噴嘴進行噴霧抑塵，當輸煤皮帶上某一犁煤器提升時，系統即關閉該犁煤器兩側落料口噴嘴。
[0075]4.除塵效果
[0076]經過現場實際檢測，本系統的除塵效果良好，各抑塵點位的抑塵率可達到90%以上，如果系統布局適當，完全可以滿足輸煤系統車間粉塵控制達到國家標準。
[0077]本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，該系統包括機箱(6)、補水過濾裝置(4)、儲水裝置(1)、增壓裝置(2)、控制裝置(5)和高壓噴霧管路(7)、噴霧裝置(9)，其中:所述機箱(6)為可拆卸結構;所述補水過濾裝置(4)、儲水裝置(1)、增壓裝置(2)和控制裝置(5)均集成在該機箱(6)中；所述噴霧裝置(9)通過高壓噴霧管路(7)安裝在所述機箱(6)的一側，其中，所述補水過濾裝置(4)的進水口連接外界水源，其用于將外界水源進行過濾并送入儲水裝置(I)中；所述儲水裝置(I)用于存儲過濾后的水;所述增壓裝置(2)的進水口同儲水裝置(I)的出水口(1-7)相連，其出水口通過管路經機箱(6)上的高壓出水口(6-12)連接至所述高壓噴霧管路(7)，該高壓噴霧管路(7)的末端連接至所述噴霧裝置(9)，該增壓裝置(2)用于將儲水裝置(I)中的水抽出并增壓至高壓噴霧管路(7)中，通過高壓離心噴嘴將水噴出霧化為分布均勻的微米級霧粒，以實現高壓細水霧的降塵除塵;所述控制裝置(5)用于實現補水過濾裝置(4)、增壓裝置(2)和噴霧裝置的開啟和關閉，并實現儲水裝置(I)的液位調節。2.如權利要求1所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述補水過濾裝置(4)包括依次通過管道相連的補水栗(4-2)、全自動自清洗過濾器(4-6)和精密過濾器(4-7)，外界水源由補水栗(4-2)依次經過全自動自清洗過濾器(4-6)和精密過濾器(4-7)后進入儲水裝置(I)中。3.如權利要求2所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述全自動自清洗過濾器(4-6)包括進口連接法蘭(4-6-2)、出口連接法蘭(4-6-7 )、排污口(4-6-8)、過濾器筒體(4-6-6)、清洗刷(4-6-3)、清洗電機(4-6-1)和過濾網(4-6-4)，其中，所述進口連接法蘭(4-6-2)通過管路與補水栗(4-2)相連，出口連接法蘭(4-6-7)通過管路與精密過濾器(4-7)相連，排污口(4-6-8)設于過濾器筒體(4-6-6)的底部，其通過兩路管路分別以電動和手動方式將水中的臟物和雜質排出；所述清洗刷(4-6-3)與清洗電機(4-6-1)下邊緣相連并隨著清洗電機轉動;所述過濾網(4-6-4)豎直安裝在過濾器筒體(4-6-6)內部的中下部，其為三層結構，內外兩層為粗濾鋼網，中間層為細濾鋼網，以此在過濾過程中，在濾網的內外兩側形成壓差，進而根據該壓差與預設值的對比實現清洗過程的自啟動。4.如權利要求1或2所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述增壓裝置(2)用于將高壓管路內水的工作壓力提高到3 7MPa，并通過噴霧裝置將水進行霧化，實現噴霧抑塵降塵，該增壓裝置(2)包括高壓栗電機(2-1)和高壓栗(2-5)，所述高壓栗電機(2-1)通過高壓栗聯軸器(2-3)與所述高壓栗(2-5)相連，該高壓栗(2-5)在高壓栗電機(2-1)的帶動下旋轉，其上設置有調壓閥(2-7)、溢流閥(2-8)和壓力傳感器(2-6)，所述調壓閥(2-7)用于調節高壓栗(2-5)出口的壓力，所述溢流閥(2-8)用于調節高壓栗(2-5)內部的壓力，當高壓栗(2-5)內部的壓力達到溢流閥(2-8)設定的壓力時，溢流閥(2-8)開啟泄壓，保護高壓栗(2-5)不超過其最高壓力;所述壓力傳感器(2-6)用于檢測高壓栗(2-5)出口的壓力，并將壓力值顯示在控制裝置的控制面板上。5.如權利要求4所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述增壓裝置(2)的高壓出水口處設置有蓄能器(2-2)，該蓄能器(2-2)用于吸收增壓裝置瞬間壓力增大時的能量，以保證整個增壓系統的壓力正常。6.如權利要求5所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述儲水裝置(I)包括水箱(1-2)、水箱蓋(1-1)、浮球閥(1-3)、液位傳感器(1-4)、排污口(1-5)、進水口(1-6)、出水口(1-7)和回水口(1-8)，所述水箱蓋(1-1)設于所述水箱(1-2)的上部，所述浮球閥(1-3)和液位傳感器(1-4)設于所述水箱(1-2)的內部，所述液位傳感器(1-4)用于測量儲水裝置的液位，并顯示在控制裝置(5)的控制面板上；當儲水裝置的液位低于設定的液位時，控制裝置(5)發出開啟補水栗(4-2)的指令，對儲水裝置進行補水；當儲水裝置的液位達到設定的高液位時，控制裝置(5)發出關閉補水栗(4-2)的指令，停止補水;當儲水裝置的液位低于設定的最低液位或高于設定的最高液位時，控制裝置(5)立刻停止高壓栗電機(2-1)的運行并發出警報;所述排污口(1-5)和出水口(1-7)設于所述水箱的底部，所述進水口(1-6)和回水口( 1-8)設于所述水箱的上部。7.如權利要求1-6任一項所述的集成式高壓細水霧除塵系統，其特征在于，所述噴霧裝置具體使用就地控制箱進行控制，該就地控制箱用于采集待除塵設備的運行信號和控制噴霧裝置的高壓霧化管路末端電磁閥的開關，當就地控制箱采集到設備運行信號后通過通訊發送到控制裝置(5)，控制裝置(5)接收到信號后，啟動高壓栗(2-5)并發出開啟運行設備處的電磁閥指令給噴霧裝置的閥組控制模塊，閥組控制模塊接收到指令后，開啟電磁閥及噴嘴，以進行噴霧抑塵降塵。
【文檔編號】B01D47/06GK105999930SQ201610601797
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】劉銀水, 李學彬, 羅剛, 全偉才, 黃詩杰
【申請人】湖北嘉泓電力科技有限公司, 華中科技大學