本發明涉及散狀物料裝卸、轉運、輸送等系統除塵技術領域，尤其是涉及一種智能控制噴霧除塵裝置及除塵方法。
背景技術：
在冶金、煤炭、建材、電力、化工、礦山和港口等行業中，散狀物料在裝卸、轉運、輸送和破碎篩分等環節會產生的粉塵，帶來對環境的污染，目前有效的處理方式仍是對這些粉塵產生點設置除塵裝置。
針對散料裝卸、轉運、輸送等系統的除塵，目前已有較多的除塵裝置和控制方法。如cn105373065a公開了一種干霧除塵控制系統及其控制方法；cn105259877a公開了一種環保料場除塵控制系統。
現有技術中，對散狀物料裝卸、轉運、輸送等系統的揚塵點除塵，仍主要采用單一的水噴淋除塵裝置、高壓微霧除塵裝置、或干霧抑塵裝置進行除塵。水噴淋除塵裝置耗水量大，多數情況下需設置廢水處理系統；高壓微霧除塵裝置，具有除塵能力強，耗水量適中，抗風能力強，但因水壓高，噴嘴磨損嚴重，且噴嘴孔徑小，噴嘴易堵，應用過程中需對噴嘴進行反沖洗或更換，主要適用于散料裝卸、轉運、輸送等環節開放空間的無組織排放的粉塵除塵；干霧抑塵裝置，具有抑塵能力強，針對直徑10μm以下的可吸入粉塵顆粒抑塵率大于90%，耗水量很小，但抗風能力較弱，當環境風速較大時，干霧會被吹散或產生偏移，適用于散狀物料裝卸、轉運和輸送等環節半密閉或密閉空間的無組織排放的粉塵除塵。
隨著國家對大氣環境污染力度的不斷加強，研究開發新型除塵裝置及除塵方法，建立環境友好型散料輸送系統也成為了當務之急。
技術實現要素：
為了克服現有技術的缺陷，本發明解決的技術問題在于：提供一種可根據散狀物料裝卸、轉運和輸送等系統的粉塵濃度、環境風速的變化，自動切換高壓微霧除塵或干霧抑塵的除塵裝置及除塵方法。
為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供一種智能控制噴霧除塵裝置，包括plc控制器；與所述plc控制器連接的顯示器；至少一組與所述plc控制器連接的粉塵濃度傳感器和風速傳感器；與所述plc控制器連接的高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構；所述高壓微霧除塵機構包括水箱，通過管道與所述水箱連接的高壓柱塞泵，至少一組通過管道與所述高壓柱塞泵連接的噴嘴及相關的閥組；所述干霧抑塵機構包括螺桿式空氣壓縮機，通過管道與所述螺桿式空氣壓縮機連接的儲氣罐，通過管道與所述水箱和儲氣罐連接的干霧抑塵主機，至少一組通過管道與所述干霧抑塵主機連接的水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器，至少一組通過管道與所述水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器連接的干霧噴嘴。
作為進一步改進技術方案，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有設置于所述水箱內與所述plc控制器連接的液位傳感器；設置于所述水箱進水管上與所述plc控制器連接的控制閥。
作為進一步改進技術方案，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有設置于所述水箱進水管上的過濾器。
作為進一步改進技術方案，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有與所述plc控制器連接的溫度傳感器；設置于所述高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構內，與所述plc控制器連接的電伴熱裝置。
為了解決上述技術問題，另一方面，本發明提供一種智能控制噴霧除塵方法，在開放、半密閉空間和密閉空間產生粉塵的粉塵點設有智能控制噴霧除塵裝置，所述智能控制噴霧除塵裝置包括plc控制器；與所述plc控制器連接的顯示器；至少一組與所述plc控制器連接的粉塵濃度傳感器和風速傳感器；與所述plc控制器連接的高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構；所述高壓微霧除塵機構包括水箱，通過管道與所述水箱連接的高壓柱塞泵，至少一組通過管道與所述高壓柱塞泵連接的噴嘴及相關的閥組；所述干霧抑塵機構包括螺桿式空氣壓縮機，通過管道與所述螺桿式空氣壓縮機連接的儲氣罐，通過管道與所述水箱和儲氣罐連接的干霧抑塵主機，至少一組通過管道與所述干霧抑塵主機連接的水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器，至少一組通過管道與所述水控干霧箱控制器和氣控干霧箱控制器連接的干霧噴嘴，除塵方法包括以下步驟：
粉塵濃度傳感器檢測粉塵濃度并傳遞給plc控制器；風速傳感器檢測作業環境風速并傳遞給plc控制器；當檢測出某粉塵點的粉塵濃度達到智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值、且該粉塵點的作業環境風速達到高壓微霧除塵機構啟動設定值時，plc控制器發出高壓微霧除塵機構運行指令，啟動歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴及相關的閥組；當該粉塵點的粉塵濃度達到智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值、作業環境風速低于高壓微霧除塵機構啟動設定值時，plc控制器發出干霧抑塵機構運行指令、啟動歸屬于該粉塵點干霧抑塵機構的水控干霧箱控制器、氣控干霧箱控制器和干霧噴嘴，同時發出停用歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴及相關的閥組運行的指令；當粉塵濃度低于智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值時，plc控制器發出關閉歸屬于該粉塵點的高壓微霧除塵機構的噴嘴及相關的閥組、歸屬于該粉塵點的水控干霧箱控制器、氣控干霧箱控制器和干霧噴嘴運行的指令。
作為進一步改進技術方案，本發明提供的智能控制噴霧除塵方法，所述智能控制噴霧除塵裝置還具有與所述plc控制器連接的溫度傳感器；設置于所述高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構內，與所述plc控制器連接的電伴熱裝置；溫度傳感器檢測環境溫度并傳遞給plc控制器；當環境溫度達到或低于設定值時，所述plc控制器發出啟動電伴熱裝置的指令，當環境溫度高于設定值時，所述plc控制器發出停用電伴熱裝置的指令。
在不沖突的情況下，上述改進技術方案可單獨或組合實施。
本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，在開放、半密閉空間和密閉空間產生粉塵的粉塵點設有高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構，可根據作業環境的粉塵濃度、風速和溫度的變化，實現兩種除塵方式的智能化作業，解決單一除塵技術應用的局限性問題。可實現開放、半密閉空間和密閉空間無組織排放粉塵的同步除塵，具有良好的除抑塵效果。
附圖說明
附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
圖1是實施例智能控制噴霧除塵裝置的結構原理圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。
在開放、半密閉空間和密閉空間產生粉塵的粉塵點設有智能控制噴霧除塵裝置，如圖1所示的智能控制噴霧除塵裝置，包括plc控制器1，與plc控制器1連接的粉塵濃度傳感器2、風速傳感器3、顯示器4，與plc控制器1連接的高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構；高壓微霧除塵機構包括水箱5，通過管道與水箱連接的高壓柱塞泵6，通過管道與高壓柱塞泵6連接的噴嘴7及相關的閥組8；干霧抑塵機構包括螺桿式空氣壓縮機9，通過管道與螺桿式空氣壓縮機9連接的儲氣罐10，通過管道與水箱5和儲氣罐10連接的干霧抑塵主機11，通過管道與干霧抑塵主機11連接的水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17，通過管道與水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。系統可以設置一套高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構，但各粉塵點分別設有噴嘴7及相關的閥組8，水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17，與該水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。
可選地，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有設置于水箱5內與plc控制器1連接的液位傳感器14；設置于水箱5進水管上與plc控制器1連接的控制閥。液位傳感器14和控制閥用于控制水箱5內的液位保持在設定值內，使高壓微霧除塵機構或干霧抑塵機構的供水得到保障。
可選地，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有設置于水箱進水管上的過濾器15。
可選地，本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，還具有與plc控制器1連接的溫度傳感器16；設置于高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構內，與plc控制器連接的電伴熱裝置。
本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，除塵過程包括以下步驟：
粉塵濃度傳感器2檢測粉塵濃度并傳遞給plc控制器1；風速傳感器3檢測作業環境風速并傳遞給plc控制器1；當檢測出某粉塵點的粉塵濃度達到智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值、且該粉塵點的作業環境風速達到高壓微霧除塵機構啟動設定值時，plc控制器1發出高壓微霧除塵機構運行指令，啟動歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8；當該粉塵點的粉塵濃度達到智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值、作業環境風速低于高壓微霧除塵機構啟動設定值時，plc控制器發出干霧抑塵機構運行指令、啟動歸屬于該粉塵點干霧抑塵機構的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13，同時發出停用歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8運行的指令；當粉塵濃度低于智能控制噴霧除塵裝置啟動設定值時，plc控制器1發出關閉歸屬于該粉塵點的高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8、歸屬于該粉塵點的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13運行的指令。
可選地，本發明提供的智能控制噴霧除塵方法，智能控制噴霧除塵裝置還具有與plc控制器1連接的溫度傳感器16；設置于高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構內，與plc控制器1連接的電伴熱裝置；溫度傳感器16檢測環境溫度并傳遞給plc控制器1；當環境溫度達到或低于設定值時，plc控制器1發出啟動電伴熱裝置的指令，當環境溫度高于設定值時，plc控制器1發出停用電伴熱裝置的指令。溫度傳感器16和plc控制器1控制電伴熱裝置的啟停，避免高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構因環境溫度低而結冰。
本發明提供的智能控制噴霧除塵裝置，各粉塵點集成高壓微霧除塵機構和干霧抑塵機構，可根據作業環境的粉塵濃度、風速和溫度的變化，實現兩種除塵方式的智能化作業，解決單一除塵技術應用的局限性問題。可實現開放、半密閉空間和密閉空間無組織排放粉塵的同步除塵，具有良好的除抑塵效果。
工作原理：粉塵濃度傳感器2可利用非取樣靜電感應原理，實時監測散狀物料裝卸、轉運、輸送等系統環境粉塵濃度的變化；風速傳感器3可選取葉輪式結構，實時監測散狀物料裝卸、轉運、輸送等系統環境風速的變化；溫度傳感器16可選取非接觸熱電阻式，實時監測環境溫度的變化。各傳感器的檢測結果傳遞至控制組件，經運算處理，輸出模擬量信號。
智能控制噴霧除塵裝置集成高壓微霧除塵機構與干霧抑塵機構，兩者共用水箱5、過濾器15及液位控制系統。高壓微霧除塵機構主要包括高壓柱塞高壓柱塞泵6、噴嘴7、電伴熱裝置、相關閥組和高壓管路等。干霧抑塵機構主要包括螺桿式空氣壓縮機、儲氣罐、微米級干霧抑塵主機、水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17、電伴熱裝置和水氣管路等。各粉塵點分別設有噴嘴7及相關的閥組8，水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17，與該水控干霧箱控制器12和氣控干霧箱控制器17連接的干霧噴嘴13。
例如，選用的粉塵濃度傳感器2的檢測范圍為0～1000mg/m3，檢測響應時間s左右，除塵裝置啟動的粉塵濃度設定值mg/m3時；選用的風速傳感器3的測量范圍為0～30m/s，采集頻率s，高壓微霧除塵機構啟動的風速設定值＝3m/s；選用的溫度傳感器16測量范圍為–20～60℃，采集頻率s。
在一般情況下，散狀物料輸送設備的允許工作風速在風力等級7級左右，當風力等級超過其允許工作風速時，散狀物料輸送設備需安排停止作業。高壓微霧除塵具有較強的抗風能力，當作業環境風速<17m/s（風力等級約7級），微細水霧仍在有效工作范圍內，環境風速<17m/s時微細水霧一般不會被吹散或偏移；干霧抑塵相比高壓微霧除塵技術，抗風能力較弱，當作業環境風速≥3m/s（風力等級約2級）。受風力作用干霧一般將被吹散或偏移。
當某粉塵點粉塵濃度≥10mg/m3，同時風速≥3m/s，plc控制器1發出啟動高壓微霧除塵機構運行指令，啟動歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8，啟動高壓微霧除塵機構進行除塵作業；當某粉塵點粉塵濃度≥10mg/m3，同時風速<3m/s，plc控制器1發出干霧抑塵機構運行指令，啟動歸屬于該粉塵點干霧抑塵機構的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13，同時發出停用歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8運行的指令，啟動干霧抑塵機構進行抑塵作業；當某揚塵點附近的粉塵濃度<10mg/m3時，plc控制器1發出關閉歸屬于該粉塵點高壓微霧除塵機構的噴嘴7及相關的閥組8、歸屬于該粉塵點干霧抑塵機構的水控干霧箱控制器12、氣控干霧箱控制器17和干霧噴嘴13運行的指令。
當環境溫度≤0℃時，plc控制器1發出啟動電伴熱裝置的指令，當環境溫度>0℃時，plc控制器1發出停用電伴熱裝置的指令。
顯然，本發明不限于以上優選實施方式，還可在本發明權利要求和說明書限定的精神內，進行多種形式的變換和改進，能解決同樣的技術問題，并取得預期的技術效果，故不重述。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接或聯想到的所有方案，只要在權利要求限定的精神之內，也屬于本發明的保護范圍。