一种自适应喷雾式除尘方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自适应喷雾式除尘方法及装置，首先获取粉尘区域中粉尘的物理参数和设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；之后，基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；进一步地，基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应喷雾式除尘方法及装置
本专利技术涉及工业除尘领域，尤其涉及一种自适应喷雾式除尘方法及装置。
技术介绍
随着科技水平的不断提高，工业机械化生产需求不断扩大。对于煤矿等多粉尘空间来说，其粉尘产生量也在急剧增多，造成工作区域环境的恶化，严重影响工作人员的身体健康。就目前工业技术来看，矿下除尘主要采用水喷雾法，即让喷头喷出固定粒径的雾滴，这对于不同大小的粉尘除尘效果显然是不一样的。因此，该水喷雾法这不仅除尘效果不理想，还浪费水资源。另外，现有的矿下除尘还得工作人员随时操作，且操作流程比较繁琐。为了解决上述提及的除尘效果差的问题，相关技术中有采用如申请号为2015010034146.2的专利文献所记载的超声波干雾降尘装置来降尘。然而，该装置采用激光衍射法进行实时雾滴粒径检测存在如下缺陷：1)无法对雾滴数量加以统计；2)该装置制造和维护成本较大，使得降尘成本大大提高；3)该装置只有雾滴检测，没有对粉尘浓度的实时监测，这就无法保证除尘效果的稳定性和高效性，达不到理想的除尘效果的同时也浪费了水资源。相关技术中还有采用如申请号为201510815034.0的专利文献所记载的磁化水除尘方法。该专利设计了一款活性磁化水除尘雾化喷嘴并且提供了一种除尘方法，但该除尘方法是通过安装不同长度的调节螺母来控制合适的水量的，其控制方法较为落后且一旦确定很难改变，故无法做到实时改变水量大小的目的。而且，其喷嘴排布方法在具体使用方面有很大的限制，不利于推广。
技术实现思路
本专利技术实施例为了解决上述提及的除尘效果差的问题，创造性地提供一种自适应喷雾式除尘方法及装置。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种自适应喷雾式除尘方法，所述方法包括：获取粉尘区域中粉尘的物理参数；获取设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。根据本专利技术一实施方式，所述特定数据融合算法包括如下算法至少之一：加权平均法、卡尔曼滤波法、多贝叶斯估计法、产生式规则、模糊逻辑理论、神经网络学习法及粗集理论。根据本专利技术一实施方式，设置在所述粉尘区域内的喷雾头包括多个，多个所述喷雾头所形成的喷雾系统的喷雾方式包括如下方式至少之一：单排时分法和多排空分法。根据本专利技术一实施方式，所述基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数，包括：获取所述粉尘区域当前的水流量和气压信息；基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定气水跟随系数；结合当前的水流量和气压信息，及所确定的气水跟随系数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数。根据本专利技术一实施方式，所述基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控，包括：基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数来分别对应控制水比例阀和气比例阀的开度。根据本专利技术实施例的第二方面，还提供一种自适应喷雾式除尘装置，所述装置包括：粉尘传感器，用于获取粉尘区域中粉尘的物理参数；雾滴传感器，用于获取设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；自适应优化控制器，用于基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；还用于基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。根据本专利技术一实施方式，所述特定数据融合算法包括如下算法至少之一：加权平均法、卡尔曼滤波法、多贝叶斯估计法、产生式规则、模糊逻辑理论、神经网络学习法及粗集理论。根据本专利技术一实施方式，设置在所述粉尘区域内的喷雾头包括多个；多个所述喷雾头所形成喷雾系统的喷雾方式包括如下方式至少之一：单排时分法和多排空分法。根据本专利技术一实施方式，所述装置还包括：水流量传感器，用于获取所述粉尘区域当前的水流量；气压传感器，用于获取所述粉尘区域当前的气压信息；自适应优化控制器，还用于基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定气水跟随系数；结合当前的水流量和气压信息，及所确定的气水跟随系数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数。根据本专利技术一实施方式，所述自适应优化控制器还用于，基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数来分别对应控制水比例阀和气比例阀的开度。本专利技术实施例自适应喷雾式除尘方法及装置，首先获取粉尘区域中粉尘的物理参数和设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；之后，基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；进一步地，基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。如此，本专利技术通过对粉尘的物理参数(如浓度和粉尘颗粒粒径等)和雾滴的物理参数(如雾滴颗粒粒径和数量等)进行实时测量，并进一步将二者的物理参数进行耦合运算，通过控制器构成实时控制系统，实现雾滴参数可随粉尘浓度及粉尘粒径大小的变化而实时调整，从而有效提高除尘过程的高效性。而且该方法具有耗水量小、雾滴粒径和数量可随粉尘参数实时控制、除尘效果好、装置简便、适用于大部分粉尘治理领域等优点，易于推广。需要理解的是，本专利技术的教导并不需要实现上面所述的全部有益效果，而是特定的技术方案可以实现特定的技术效果，并且本专利技术的其他实施方式还能够实现上面未提到的有益效果。附图说明通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，其中：在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。图1示出了本专利技术实施例自适应喷雾式除尘系统的应用场景示意图；图2示出了本专利技术喷雾系统中的多排空分结构示意图；图3示出了本专利技术实施例自适应喷雾式除尘方法的实现流程示意图；图4示出了本专利技术一应用实例的自适应喷雾式除尘系统架构图；图5示出了本专利技术实施例自适应喷雾式除尘装置的组成结构示意图。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术，而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反，提供这些实施方式是为使本专利技术更加透彻和完整，并能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细阐述。图1示出了本专利技术实施例自适应喷雾式除尘系统的应用场景示意图。参考图1，本专利技术实施例自适应喷雾式除尘系统包括：安装在粉尘区域1上方进水口3处的水泵2，安装在粉尘工作区域1上方进气口4处的空气泵5，用于调节水管中水流量的大小的电动水比例阀6，用于调节气管中气压大小的电动气比例阀7，用于采集水流量的大小的水流量传感器8，用于采集气压的大小的气压传感器9，自适应优化控制器10，安装在传感器安装箱11内的用于采集粉尘的物流参数的粉尘传感器12和用于采集雾滴的物流参数的雾滴传感器13，及分布于粉尘区域1上方或侧面的喷雾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自适应喷雾式除尘方法，其特征在于，所述方法包括：获取粉尘区域中粉尘的物理参数；获取设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。

【技术特征摘要】
1.一种自适应喷雾式除尘方法，其特征在于，所述方法包括：获取粉尘区域中粉尘的物理参数；获取设置在所述粉尘区域内的喷雾头所喷出雾滴的物理参数；基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数；基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定数据融合算法包括如下算法至少之一：加权平均法、卡尔曼滤波法、多贝叶斯估计法、产生式规则、模糊逻辑理论、神经网络学习法及粗集理论。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置在所述粉尘区域内的喷雾头包括多个；多个所述喷雾头所形成喷雾系统的喷雾方式包括如下方式至少之一：单排时分法和多排空分法。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数，包括：获取所述粉尘区域当前的水流量和气压信息；基于特定数据融合算法根据所获取的粉尘的物理参数和雾滴的物理参数，确定气水跟随系数；结合当前的水流量和气压信息，及所确定的气水跟随系数，确定所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数对所述喷雾头所喷出雾滴的物理参数进行自适应调控，包括：基于所述粉尘区域的水流量和气流量的调整参数来分别对应控制水比例阀和气...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎冠，王标，卜祥丽，刘永涛，翟延忠，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北,13