[发明专利]一种带反馈检测的自动喷雾控制系统以及控制方法在审
申请号: | 201610122401.3 | 申请日: | 2016-03-03 |
公开(公告)号: | CN105629836A | 公开(公告)日: | 2016-06-01 |
发明(设计)人: | 金天;邹新富;徐新民;张志军;李春祥;郑东晓;虞伟军 | 申请(专利权)人: | 金华市华强电子科技有限公司 |
主分类号: | G05B19/042 | 分类号: | G05B19/042 |
代理公司: | 苏州睿昊知识产权代理事务所(普通合伙) 32277 | 代理人: | 伍见 |
地址: | 321017 浙江省金华*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 反馈 检测 自动 喷雾 控制系统 以及 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及环保设备领域,尤其是降尘设备,具体涉及一种带反馈检测 的自动喷雾控制系统以及控制方法。
背景技术
随着工业生产、生活的不断发展,冶金炼钢电炉和以原煤为燃料的锅炉 不断增加,放入大气的污染物也随之增加。其中,炉窖排放的大气污染物, 特别是直径在10微米以下的可吸入粉尘颗粒,是造成人们尘肺病等职业病和 粉尘污染的主要根源。
传统除尘技术以干式除尘和湿式除尘两大类为主,干式除尘是将被污染 的空气吸入除尘设备处理后重新排入大气,这种被动式处理不但损失物料, 也易产生二次污染。而湿式除尘则通过对起尘点喷水增加湿度来提高抑尘效 果,其对细小粉尘的处理能力低,导致除尘效率不高。
随着抑尘技术的发展,出现了微米级干雾降尘,通过产生微米级的干雾 与物料作用,采用主动式抑尘原理将粉尘直接抑制在物料上,已成为避免作 业空间污染和物料损失的最有效、最节约的除尘方向。该类干雾抑尘系统通 过将水压、气压调到最佳值,空气通过装置中的喷嘴部分加速延伸至谐振腔, 反射回来后成为最初的冲击波,液体在低压状态下形成冲击波被切割成微水 滴,空气推动微水滴在谐振腔中与谐振腔产生超声波共振,形成所需雾状喷 雾(直径<10微米水雾颗粒),微米级干雾对悬浮在空气中的粉尘-—特别是直 径在5微米以下的可吸入粉尘颗粒进行有效的吸附而聚结成团,受重力作用 而沉降,从而达到抑尘作用。
上述干雾降尘的方法具体可以通过这样一个系统过程来实现,利用压缩 空气和低压水经过喷嘴产生微米级颗粒的干雾(1-10μm的液滴大小)。当水雾 颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结的机率最大。粉尘可以通过水 或化学剂被粘贴而聚结增大,但那些最细小的粉尘只有当水滴很小以减小水 的表面张力时才会聚结成团。如果水雾颗粒直径大于粉尘颗粒,那么粉尘就 仅仅跟随水雾颗粒周围的气流运动,很少或者根本没有接触,达不到抑尘效 果。随着水雾颗粒大小的减小,当与粉尘颗粒相当时,后者便会随气流运动 与前者碰撞、接触而粘结在一起。水雾颗粒越小,聚结的可能性就越大。
因此,这些(干雾)超细水滴附着凝聚相同大小的粉尘粒子(PM10即10μ m或更小的粉尘粒子,呼吸性粉尘即漂尘)。稍微温润粉尘颗粒,然后大到可 以降落的质量,从而从空气中降落达到粉尘治理效果。
不同的水流、气流速度与干雾产生器不同的谐振腔固有频率相配合会产 生不同质量的雾滴。为形成所需干雾,水压、气压需调在最佳值使冲击波与 谐振腔固有频率相耦合。然而超声波共振过程中水和空气对谐振腔不断冲击, 易使谐振腔发生磨损;若使用了带有颗粒的污水,颗粒会对谐振腔产生更进 一步损坏;一旦使用了海水或其他含悬浮颗粒大的水,更可能使谐振腔被腐 蚀或堵塞,谐振腔的固有频率会因其腔体磨损形变而增大偏移。
现有干雾装置中水压、气压值在初始化后即保持不变,因此常会产生使 用一段时间后因谐振腔内部形变导致频率偏移,谐振腔与初始气压液压值不 再耦合,进而无法产生最佳干雾的问题,这会导致干雾喷嘴无法持续性有抑 尘、缩短寿命等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题,提供一种带反馈检测 的自动喷雾控制系统以及控制方法,本发明的控制系统具有动态跟踪、自适 应的闭环检测和控制结构系统,该系统主要围绕干雾谐振腔,利用光的折射、 散射和吸收原理,在喷雾口放置激光发射和接收装置,当光投向水雾区,并 且经过水雾的作用,激光的走向和强度将发生改变,通过感知这种改变推测 水雾颗粒浓度(单位体积水雾颗粒的多少)的大小,又因为水量与浓度有对 应的关系,在相同颗粒大小的情况下,水量越大浓度就越高;可以推断,当 水量相同时,颗粒越大,水雾浓度越低;反之,颗粒越小,水雾浓度也越高。
本发明利用上述原理,设计了一个主控制器为核心,还包括激光收发和 检测装置、水控电磁阀、气控电磁阀的系统,其中主控制器的功能是采集来 自激光收发及检测装置的浓度反馈信号,利用闭环控制PID算法,将控制信 号馈送给气控电磁阀,调节气流的流量大小,改变和适应在谐振腔里水气振 荡频率,最终达到改变产生水雾浓度的目的。
为实现上述技术目的,达到上述技术效果,本发明通过以下技术方案实 现:
一种带反馈检测的自动喷雾控制系统,其包括:
空压机,所述空压机为控制系统提供气源动力;
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