一种自动除尘系统控制模块的设计
                                                   袁舒欣，唐亚鸣，常永超
                                          (河海大学机电工程学院，江苏 常州 213022)
     喷雾除尘技术中，传统的除尘系统自动化程度不高。对传统系统进行改进，着重设计了控制模块，激光粉尘仪、PLC、变频器等的联合应用可以实现以下功能：实时监测粉尘浓度；根据检测结果，自动调节水压、气压以控制喷雾液滴的大小，从而对不同大小的粉尘实施针对性的降尘作业；当粉尘浓度不超标时，系统停止作业，节能环保。

    工矿企业的工作环境中，常常伴有浓度超标的粉尘，会带来以下危害：影响工人的健康，易发生粉尘爆炸，污染大气环境。因此，需要对恶劣工作环境中的粉尘浓度进行实时监测，并采取相应的除尘措施。喷雾除尘技术在工矿企业中较为常用，其原理是：当喷雾液滴粒径与粉尘粒径相近时，能够使粉尘有效沉降［1。因此，为有针对性地除去不同粒径大小的粉尘，应使喷雾液滴的大小与粉尘相接近。
关于除尘系统的设计成果，张可金等［2］设计的喷雾除尘装置，只能进行简单的除尘作业；蒋泽［3］设计的自动喷雾除尘装置，在自动控制方面取得进步，可实现粉尘浓度超标自动喷雾。本文根据前人的研究理论［4］，选取气压、水压两个影响因素作为调节喷雾粒径的关键，着重设计了控制模块：采用激光粉尘仪对粉尘浓度进行监测，将监测数据作为输入信号传输给PLC，当某一大小的粉尘浓度超标时，对应的程序指令使PLC控制变频器的运行频率，从而改变除尘系统的水压、气压，喷出预定大小的水雾。本除尘系统可实现：对粉尘浓度在线实时监测；根据检测结果，粉尘浓度超标时，自动调节水压、气压以控制喷雾液滴的大小，从而对不同大小的粉尘实施针对性降尘作业；当粉尘浓度不超标时，系统停止作业。

1系统总体设计
    本文所设计的除尘系统应具备以下功能：1)对工矿环境中的粉尘浓度进行实时监测，并能够检测不同粒径大小的粉尘浓度；2)根据检测结果，自动控制喷雾液滴的粒径大小，有针对性地进行除尘作业；3)粉尘浓度不超标时，系统自动停止工作。
系统采用模块化设计，主要包括控制模块、水气处理模块、阀类模块、喷雾模块。系统具体结构示意图如图1所示。

〖TP28601.TIF，+44mm〗

1—激光粉尘仪；2—变频器；3—空气压缩机；4—储气罐；〖JZ〗5—气动三联件；6—水路电磁阀；7—压力表；〖JZ〗8—液气两相喷嘴；9—吹气电磁阀；10—压力表；〖JZ〗11—气路电磁阀；12—稳压阀；13—离心泵；14—水质过滤器
图1〓系统结构示意图〖HT7〗〖HT5SS〗

    控制模块包括激光粉尘仪、PC机、PLC、变频器几个构件。将PC机、激光粉尘仪、PLC、变频器依次连接。激光粉尘仪选用LD-5C型号，有粒子切割性采样器PM10、PM5、PM2.5及TSP可供选择，可对大颗粒粉尘以及粒径10μm、5μm、2.5μm的呼吸性粉尘浓度进行分类统计，且具有与计算机双向通信的功能。PC机用于处理激光粉尘仪采集到的数据，其中编有特定的程序，控制PLC，当某种粒径大小的粉尘浓度超标时，启动变频器，调节变频器的运行频率，进一步调节空气压缩机以及水泵的输出压力，从而控制喷嘴喷出雾滴的粒径大小，。。。。


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作者简介：袁舒欣(1993—），女，江苏连云港人，河海大学机电工程学院硕士研究生，主要研究方向为机械电子。


（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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