一种具有流量检测的两级除尘系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有流量检测的两级除尘系统，包括旋风除尘器、文氏管除尘器、干燥器、差压传感器和数据采集系统，旋风除尘器通过风机与文氏管除尘器相连接，文氏管除尘器与干燥器相连接；文氏管除尘器与差压传感器相连接，差压传感器与数据采集系统相连接，差压传感器上设有均压阀。本实用新型将旋风除尘器和文氏管除尘器相结合形成二级除尘系统，干－湿两类除尘器相结合，不但可以极大的提高除尘效率，还可弥补两类除尘器各自的不足，取得更高的经济效益，从而得到达到国家排放标准的洁净空气；在数据采集系统中引入单片机控制，实现了管道内流量的动态显示及总量的打印复现，便于用户统计和性能分析。
【专利说明】
一种具有流量检测的两级除尘系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及除尘设备的技术领域，具体涉及一种具有流量检测的两级除尘系统。
【背景技术】
[0002]随着工业生产的迅速发展，工业废气的种类和排放量日益增多，防治大气污染的问题也日益引起人们的重视。粉尘是人体健康的大敌，尤其是粒径在0.5?5μπι之间的飘尘，由于可通过呼吸直接到达肺部而沉积，对人体的危害极大。因此采取措施对尘源进行有效的控制和治理对保障人民身体健康具有重要意义。
[0003]空气净化装置是提高空气质量的有效手段。除尘器是空气净化装置的主要组成部分，主要用于控制和治理粉尘，是从含尘气流中将粉尘分离出来并加以捕集的装置。
[0004]此外，由于机电一体化产品的高效稳定等特点，机电结合已成为机械产品发展不可逆转的趋势。因此，在空气净化装置中引入机电一体化设计也必将是众多环保工作者致力研究的方向。
[0005]但是由于我国的环境保护事业起步较晚，加之技术水平的局限，使得我国环保产品中达到国际八十年代和九十年代水平的产品仅占1/4左右。我国现行污染治理设施中正常运行，实现达标排放的比例并不高，由于设计和技术问题造成报废，停运或不正常运转的设施占有相当大的比重。此外，我国普通长线产品比重过大，而高效节能的机电仪一体化产品却严重匿之。
【实用新型内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有流量检测的两级除尘系统，将旋风除尘器和文氏管除尘器相结合进行除尘，通过在文氏管除尘器上增设差压传感器和数据采集系统实现对除尘流量的动态检测，为除尘设备机电仪一体化的研究奠定了基础。
[0007]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种具有流量检测的两级除尘系统，包括旋风除尘器、文氏管除尘器、干燥器、差压传感器和数据采集系统，旋风除尘器通过风机与文氏管除尘器相连接，文氏管除尘器与干燥器相连接;所述文氏管除尘器与差压传感器相连接，差压传感器与数据采集系统相连接，差压传感器上设有均压阀。
[0008]所述差压传感器通过切断阀与文氏管除尘器相连接，切断阀与文氏管除尘器之间的管路上连接有排污阀。
[0009]所述旋风除尘器包括圆筒体和圆锥体，圆筒体下端与圆锥体相连接，圆筒体上方设有顶盖，圆筒体上部的侧部设有进气管，顶盖中部设有排气管，圆锥体下方设有排灰管。
[0010]所述文氏管除尘器包括进风管、收缩管、喉管、扩散管、连接风管和注水管，风机与进风管相连接，进风管与收缩管相连接，收缩管与喉管相连接，喉管与扩散管相连接，扩散管与连接风管相连接，连接风管与干燥器相连接，喉管上设有注水管。
[0011]所述数据采集系统包括单片机、A/D转换电路、电源、存储器、I/O接口扩展电路和按键，A/D转换电路与差压传感器相连接，A/D转换电路、电源、存储器、I /0接口扩展电路和按键均与单片机相连接，I/O接口扩展电路分别与LCD显示器、打印机相连接。
[0012]所述单片机分别与掉电保护电路、备用电源相连接，掉电保护电路包括齐纳二极管和电压比较器，齐纳二极管与电压比较器相连接，电压比较器与单片机相连接。
[0013]所述按键的数量设有两个、包括控制LCD显示器流量显示的按键和打印机工作的按键。
[0014]本实用新型将旋风除尘器和文氏管除尘器相结合形成二级除尘系统，干一湿两类除尘器相结合，5um以下微小尘粒的除尘效率可达到98%以上，不但可以极大的提高除尘效率，还可弥补两类除尘器各自的不足，取得更高的经济效益，从而得到达到国家排放标准的洁净空气;在数据采集系统中引入单片机控制，实现了管道内流量的动态显示及总量的打印复现，便于用户统计和性能分析。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型的结构示意图。
[0017]图2为本实用新型数据采集系统的原理框图。
[0018]图中，I为旋风除尘器，11为圆筒体，12为圆锥体，13为排灰管，14为进气管，15为顶盖，16为排气管，2为文氏管除尘器，21为进风管，22为收缩管，23为喉管，24为连接风管，25为扩散管，26为注水管，3为差压传感器，4为数据采集系统，40为按键，41为单片机，42为A/D转换电路，43为电源，44为存储器，45为I/O接口扩展电路，46为打印机，47为LCD显示器，48为备用电源，49为掉电保护电路，5为均压阀，6为切断阀，7为排污阀。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]如图1所示，一种具有流量检测的两级除尘系统，包括旋风除尘器1、文氏管除尘器
2、干燥器9、差压传感器3和数据采集系统4，旋风除尘器I通过风机8与文氏管除尘器2相连接，文氏管除尘器2与干燥器9相连接。文氏管除尘器2与差压传感器3相连接，差压传感器3用于测量文氏管除尘器2中气体的流量;差压传感器3与数据采集系统4相连接，数据采集系统4对采集的流量进行处理;差压传感器3上设有均压阀5。
[0021]旋风除尘器I包括圆筒体11和圆锥体12，圆筒体11下端与圆锥体12相连接，圆筒体11上方设有顶盖15，圆筒体11上部的侧部设有进气管14，顶盖15中部设有排气管16，圆锥体12下方设有排灰管13。当含尘气流以一定的速度由进气管14进入旋风除尘器I内时，气流将由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿器壁呈螺旋形向下，朝圆锥体12流动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将重度大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管13。旋转下降的外旋气流在到达圆锥体12时，因锥体形的收缩而向旋风除尘器I的中心靠拢，当气流到达圆锥体12下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风除尘器I的中部由下反转而上，继续作螺旋流动，最后净化气经排气管16排出旋风除尘器I外。一部分未被捕集的微小尘粒也由此逃失，自进气管14流入的另一小部分气体，则向旋风除尘器I的顶盖15流动，然后沿排气管16外侧向下流动，当到达排气管16下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管16排出。分散在这一部分上的旋气流中的尘粒也随同被带走，因此，旋风除尘器I除尘效率经过优化仍然只能达到95%左右。
[0022]旋风除尘器I借助离心力将粉尘从气体中分离出来，与其它各种除尘器比较具有结构简单、设备紧凑、造价低、维修方便等优点，尤其适用于高温、高压和腐蚀性环境。旋风除尘器对于捕集、分离数微米(>5μπι)以上的粉尘效率较高，但对5μπι以下的细微尘粒的分离效率仍很低，而这种数微米以下的粉尘颗粒正是污染大气的主要危害。为了保护环境以及进一步提高化工等产品的质量和降低成本，显然单纯使用通常旋风除尘器分离含尘气体是不能满足要求的。
[0023]湿式除尘器对于捕集微小尘粒具有很高的除尘效率，具有投资低，操作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。文氏管除尘器2是湿式除尘器中最具代表性的除尘器，能除去I?5μπι的尘粒，效率高，而且不会产生二次飞扬。文氏管除尘器2包括进风管21、收缩管22、喉管23、扩散管25、连接风管24和注水管26，风机8与进风管21相连接，进风管21与收缩管22相连接，收缩管22与喉管23相连接，喉管23与扩散管25相连接，扩散管25与连接风管24相连接，连接风管24与干燥器9相连接，喉管23上设有注水管26。收缩管22和扩散管25为锥形管，喉管23的横截面最小。当含尘气体通过风机8由进风管21进入收缩管22后，流速逐渐增大，气流的压力逐渐变成动能;进入喉管23时，流速达到最大值，静压下降到最底值;然后在扩散管25中则进行着相反的过程，流速渐小，压力回升。除尘过程如下:水通过注水管26进入喉管23，然后被高速的含尘气流撞击成雾状液滴，这些细小液滴有极大的接触表面积，气体中所挟带的尘粒，在气体绕流液滴时被巨大的惯性力抛到液滴上而被捕集。湿气体经干燥器9干燥后成为洁净气体，然后排入大气。
[0024]本实用新型采用两级除尘系统，不但可以极大的提高除尘效率，还可弥补两类除尘器的不足，取得更高的经济效益。含尘气体由于风机8的作用被吸入旋风除尘器I中，经过旋风除尘器I的第一级除尘后，较大颗粒的粉尘被捕集;而含有细小粉尘的含尘气体，又在风机8的作用下被压入文氏管除尘器2中，经过文氏管除尘器2的二次除尘后经过干燥器干燥，就可以得到达到国家排放标准的洁净空气。
[0025]优选地，差压传感器3与文氏管除尘器2相连接的导压管上设有切断阀6，切断阀6是为了防止被测介质损坏差压传感器3而设置的。差压传感器3分别与文氏管除尘器2的进风管21和喉管23相连接。为了使被测压力直接作用于差压传感器3，测压点应选在进风管21的直管段处。为了避免液体影响测量结果，喉管处的测压点应尽量远离注水口。由于测量的是气体流量，所以测压点取在进风管21和喉管23的上方，以使导压管内不积存液体。切断阀6与文氏管除尘器2之间的管路上连接有排污阀7，防止污物堵塞导压管。
[0026]优选地，如图2所示，所述数据采集系统4包括单片机41、A/D转换电路42、电源43、存储器44、I/O接口扩展电路45和按键40，A/D转换电路42与差压传感器3相连接，A/D转换电路42、电源43、存储器44、1/0接口扩展电路45和按键40均与单片机41相连接，I/O接口扩展电路45分别与LCD显示器47、打印机46相连接。A/D转换电路42将差压传感器3测量的每秒钟压差的变化量由模拟量转换为数字量，单片机41为89C51单片机，存储器44用于存储A/D转换电路42转换后的数据。I/O接口扩展电路4为8155可编程并行接口芯片，其内设有地址锁存器，并有ALE控制信号，方便单片机41的控制信号传送至IXD显示器4和打印机46。
[0027 ]优选地，单片机41分别与掉电保护电路49、备用电源48相连接，掉电保护电路49包括齐纳二极管和电压比较器，齐纳二极管与电压比较器相连接，电压比较器与单片机41相连接。掉电保护电路49确保断电后，所测的累积流量不会丢失。电压比较器为LM339，用于进行掉电捡测，齐纳二极管提供一个比较电压。电源43通过变压器与市电相连接，当电源43正常时，电压比较器输出为高电平；当电源43掉电时，电压比较器输出一个负脉冲向单片机41发送掉电中断申请信号。为了使单片机41能够实时地响应掉电中断，把外中断O定义为最高优先级。单片机41响应中断后便转去执行掉电中断处理程序，进行掉电标志和低功耗方式的设置，如执行上述掉电方式设置指令等。掉电后，为使整个系统的功耗降到最低，切断外围器件的供电电源，单片机41通过二极管由备用电源48供电。
[0028]优选地，按键40的数量设有两个、包括控制LCD显示器47流量显示的按键和打印机46工作的按键。两个按键是相互独立的。控制LCD显示器47的按键断开进行瞬时流量显示，闭合进行累计流量显示。控制打印机46的按键闭合进行信号打印。
[0029]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，包括旋风除尘器(I)、文氏管除尘器(2)、干燥器(9)、差压传感器(3)和数据采集系统(4)，旋风除尘器(I)通过风机(8)与文氏管除尘器(2)相连接，文氏管除尘器(2)与干燥器(9)相连接;所述文氏管除尘器(2)与差压传感器(3)相连接，差压传感器(3)与数据采集系统(4)相连接，差压传感器(3)上设有均压阀(5) 02.根据权利要求1所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述差压传感器(3)通过切断阀(6)与文氏管除尘器(2)相连接，切断阀(6)与文氏管除尘器(2)之间的管路上连接有排污阀(7)。3.根据权利要求1或2所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述旋风除尘器(I)包括圆筒体(11)和圆锥体(12)，圆筒体(11)下端与圆锥体(12)相连接，圆筒体(11)上方设有顶盖(15)，圆筒体(II)上部的侧部设有进气管(14)，顶盖(15)中部设有排气管(16)，圆锥体(12)下方设有排灰管(13)。4.根据权利要求1或2所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述文氏管除尘器(2)包括进风管(21)、收缩管(22)、喉管(23)、扩散管(25)、连接风管(24)和注水管(26)，风机(8)与进风管(21)相连接，进风管(21)与收缩管(22)相连接，收缩管(22)与喉管(23)相连接，喉管(23)与扩散管(25)相连接，扩散管(25)与连接风管(24)相连接，连接风管(24)与干燥器(9)相连接，喉管(23)上设有注水管(26)。5.根据权利要求1或2所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述数据采集系统(4)包括单片机(41)、A/D转换电路(42)、电源(43)、存储器(44)、I/O接口扩展电路(45)和按键(40)，A/D转换电路(42)与差压传感器(3)相连接，A/D转换电路(42)、电源(43)、存储器(44)、1/0接口扩展电路(45)和按键(40)均与单片机(41)相连接，I/O接口扩展电路(45)分别与LCD显示器(47)、打印机(46)相连接。6.根据权利要求5所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述单片机(41)分别与掉电保护电路(49)、备用电源(48)相连接，掉电保护电路(49)包括齐纳二极管和电压比较器，齐纳二极管与电压比较器相连接，电压比较器与单片机(41)相连接。7.根据权利要求5所述的具有流量检测的两级除尘系统，其特征在于，所述按键(40)的数量设有两个、包括控制IXD显示器(47 )流量显示的按键和打印机(46 )工作的按键。
【文档编号】G01F1/34GK205627513SQ201620502733
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】刘建英, 邓丽霞, 张亚东, 张行, 亢旭博
【申请人】河南工程学院