一种除尘系统及其控制器技术方案

本发明专利技术公开了一种除尘系统及其控制器，它通过检测生产工艺室粉尘气体在布袋除尘器进口处的气体温度、压力与除尘器出口处的气体压力，以粉尘气体进口压力或温度或生产过程控制系统的工作模式来做给定值控制变频器实现风机转速控制，并可与在线或离线净化空气检测仪相连来实现风速的闭环控制；控制器以除尘气体进、出口压差和压差变化时间来控制脉冲除尘阀的启停，实现布袋除尘的离线、在线、分仓、级联等高智能控制形式。本发明专利技术具有除尘系列一体化、内部结构模块化、功能多元化、控制方式智能化和性能/价格比最优化的特点，适用于多种场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及除尘
，具体地说是一种除尘系统及其控制器。
技术介绍
含尘工业废气或产生于固体物质的粉碎、筛分、输送、爆破等机械过程，或产生于燃烧、高温熔融和化学反应等过程。除尘器广泛用于控制已经产生的粉尘和烟尘。除尘器按捕集机理可分为机械除尘器、电除尘器、过滤除尘器和洗涤除尘器等。机械除尘器依靠机械力将尘粒从气流中除去，其结构简单，设备费和运行费均较低，但除尘效率不高。电除尘器利用静电力实现尘粒与气流分离，常按板式与管式分类，特点是气流阻力小，除尘效率可达99%以上，但投资较高、占地面积较大。过滤除尘器使含尘气流通过滤料将尘粒分离捕集，分内部过滤和表面过滤两种方式，除尘效率一般为90% 99%，不适用于温度高的含尘气体。洗涤除尘器用液体洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被俘获，并与气流分离， 除尘效率为80% 95%，运转费用较高。为此，需要一种具有运行费用低、除尘效率高、节能环保等特点的除尘系统。现有的除尘器主要是脉冲袋式除尘器，其除尘原理当含尘气体由进风口进入除尘器，首先碰到进、出风口中间的斜板及挡板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度放慢，由于惯性作用，使气体中粗颗粒粉尘直接流入灰斗，起到预收尘的作用。进入灰斗的气流随后折而向上通过内部装有金属骨架的滤袋粉尘被捕集在滤袋的外表面，净化后的气体进入滤袋室上部清洁室，汇集到出风口排出。但是，在含尘气体通过滤袋净化的过程中，随着时间的增加而积附在滤袋上的粉尘越来越多，增加滤袋阻力，致使处理风量逐渐减少，为了正常工作，需要控制阻力在一定范围内(140-170毫米水柱)，因此，必须对滤袋进行清灰。脉冲袋式除尘器是指通过喷吹压缩空气的方法除掉过滤介质(布袋或滤筒)上附着的粉尘。现在，脉冲除尘器多为新的袋式滤件除尘器，也称为布袋除尘器。目前布袋除尘器上的反吹清灰系统种类较多，控制方式也不尽相同。国内除尘控制上主要针对布袋脉冲控制来讲的，如果考虑到节能，则需要对风速进行控制，这就需要构建一个优化控制系统。现有的布袋除尘器基本上都用脉冲控制器对布袋进行清洗控制，基本上都没有实现节能控制。虽然有些利用PLC加配上位机和压力传感器等分散仪器来构建集散控制系统，在算法上采用优化控制，但是，该系统庞大，需要多类技术人员配合，软硬件成本高，且不易推广。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种除尘系统，其不仅能够对生产过程进行除尘过程实行优化控制，而且能够达到节能且降低设备损耗的目的。本专利技术还提供了一种控制器，其不仅能够优化控制除尘过程，达到节能且降低设备损耗的目的，而且具有成本低、功能强、高节能和安装方便等特点。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是一种除尘系统，包括进气管道、布袋除尘器、出气管道、引风机和控制系统，所述进气管道的两端分别与生产工艺室和布袋除尘器的进气口连通，所述出气管道一端与布袋除尘器的出气口连接，所述引风机设置在出气管道的管道内，其特征是，所述控制系统包括控制器以及分别与控制器连接的温度传感器、压差传感器和变频器，所述控制器分别与生产工艺控制系统和布袋除尘器的脉冲控制阀电气连接；所述温度传感器设置在进气管道内，用以采集进口气体温度信息；所述压差传感器分别设置在进气管道和出气管道内，用以采集进口气体和出口气体的气体压力信息；所述变频器与引风机连接，用以控制引风机的风速。进一步地，所述的除尘系统还包括净化空气测量仪，所述净化空气测量仪的气体采集装置设置在出气管道的出口处，用以采集除尘后净化空气并进行检测，并把检测的数据发送给控制器。优选地，所述净化空气测量仪包括在线净化空气测量仪或离线净化空气测量仪，所述在线净化空气测量仪与控制器连接，用以实时将检测的除尘后净化空气数据发送给控制器；所述离线净化空气测量仪通过计算机与控制器连接，用以定期通过计算机将检测的除尘后净化空气数据发送给控制器。 本专利技术所述除尘系统的一种控制器，其特征是，包括壳体，设置在壳体内电路主板上的中央处理器、电源模块、存储模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、动作电流检测模块、控制信号输出模块、I/o输出电路、D / A转换电路、显示信号输出电路和通讯接口电路，以及设置在壳体上的显示模块和键入模块，所述电源模块、存储模块、模拟量输入模块、开关量输入模块、动作电流检测模块、控制信号输出模块、I/O输出电路、D / A转换电路、显示信号输出电路和通讯接口电路分别与中央处理器连接，所述显示模块与显示信号输出电路连接；所述中央处理器采用ST系列的工业级STM32F107VCT6单片机；所述模拟量输入模块分别与温度传感器和压力传感器连接，用以采集气体压差和温度信号；所述开关量输入模块分别与键入模块和生产工艺控制系统连接，用以获取生产工艺控制系统的工作状态信息，并发送给中央控制器且将键入模块的操作指令发送给中央控制器；所述动作电流检测模块与脉冲控制阀电气连接，用以检测脉冲控制阀门线路故障并将故障信息发送给中央控制器；所述通讯接口电路包括主RS485接口和从RS485接口，所述主RS485接口与净化空气测量仪连接，用以获取检测除尘后净化空气数据信息，所述从RS485接口与生产工艺控制系统连接，用以获取生产工艺控制系统的工作模式；所述D / A转换电路的输入端通过光电隔离电路与中央控制器连接，输出端与变频器连接，用以向控制变频器发送4-20mA的电流信号；所述中央控制器对接收到的数据信息和工作指令进行分析处理，并通过控制信号输出模块发送脉冲除尘器操作命令指令，通过I/O输出电路向外部报警设备发送报警信息并通过变频器控制引风机的启停操作，通过显示信号输出电路将数据信息和操作信息发送给显示模块进行显示，同时中央处理器将数据信息发送给存储模块存储。进一步地，所述的控制器还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器设置在壳体内电路主板上且与中央处理器连接。优选地，所述电源模块包括基于T0P246的单端反激式双输出开关电源模块，用以将交流85 265V的宽电压输入转换为直流12V和24V电压的双电源输出，并将DC12V稳压后变成DC5V电压为中央控制器提供工作电压。优选地，所述存储模块包括铁电存储器和EEPROM存储器，所述铁电存储器应以存储实时数据记录，所述EEPROM存储器用以参数掉电保护。优选地，所述开关量输入模块包括键入接口电路和2路I/O输入电路，所述键入接口电路的输入端与键入模块连接，输出端与中央处理器连接，用以接收键入模块的操作指令并发送给中央控制器；所述的一路I/o输入电路的输入端与气体压差开关连接，输出端通过光电隔离电路与中央处理器连接，用以根据气体压差信号自动启动智能控制器工作；所述的另一路I/o输入电路的输入端与生产工艺控制系统连接，输出端通过光电隔离电路与中央处理器连接，用以获取生产工艺控制系统的工作状态信息。优选地，所述控制信号输出模块包括16路固定脉冲阀控制电路、8路提升阀脉冲控制模块和三组可扩展8路脉冲阀控制模块，所述16路固定脉冲阀控制电路通过光电隔离电路与中央控制器连接，所述8路提升阀脉冲控制模块和三组可扩展8路脉冲阀控制模块分别与中央控制器连接。 优选地，所述I/O输出电路包括4路I/O输出电路，其中，一路I/O输出电路为级联链路信号输出，一路I/o输出电路为报警信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种除尘系统，包括进气管道、布袋除尘器、出气管道、引风机和控制系统，所述进气管道的两端分别与生产工艺室和布袋除尘器的进气口连通，所述出气管道一端与布袋除尘器的出气口连接，所述引风机设置在出气管道的管道内，其特征是，所述控制系统包括控制器以及分别与控制器连接的温度传感器、压差传感器和变频器，所述控制器分别与生产工艺控制系统和布袋除尘器的脉冲控制阀电气连接；所述温度传感器设置在进气管道内，用以采集进口气体温度信息；所述压差传感器分别设置在进气管道和出气管道内，用以采集进口气体和出口气体的气体压力信息；所述变频器与引风机连接，用以控制引风机的风速。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，张瑞芳，李春梅，王峰，刘辉，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：