發布日期：2017-12-10 15:31
摘要：本文（wén）通過對陶瓷行業噴霧幹燥塔的煙氣除塵（chén）係統的工作（zuò）特點（diǎn）進行深入分析，設計並製造了一個實（shí）用的控製（zhì）係統，其功能完整（zhěng）、結構簡化，並對該（gāi）控製（zhì）係統的成（chéng）功經驗進行總結。
關健詞：噴霧（wù）幹燥塔；袋式除塵（chén）器；可編程控製（zhì）器PLC；輸入輸出口
1 引言
在生產陶瓷地磚的噴霧幹燥塔工序中，傳統的除塵方法是采（cǎi）用旋風除塵器除塵，但是該除塵方法的效果不徹底。近年來由於清潔生（shēng）產和節能減排的需要，各（gè）企業在此基礎（chǔ）上增加使用了袋（dài）式除塵（chén）器。旋風（fēng）除塵器用作粗濾，袋式除塵器用作細濾，二（èr）者雙管齊下。雖然投入增加了，但減少了噴霧幹（gàn）燥（zào）塔對大氣層的粉塵排放量，同時能夠使可用粉塵回收再利用，起到了一舉兩得（dé）的效果。
2 袋式除塵（chén）器工作原（yuán）理與（yǔ）說明
袋式除塵器采用滌綸針剌氈（zhān）濾料作為過濾材料（除塵布袋（dài）），透（tòu）氣性能強，除塵效率高。將其製（zhì）作成一個個由金屬骨架包裹的圓柱狀中空的（de）濾氣組件（俗稱布袋），把數個濾氣組件（圖1為三（sān）件）裝（zhuāng）進（jìn）一個特製的箱體內，簡稱為氣箱脈衝袋，如圖1所示。而袋式除（chú）塵器是由多個這樣（yàng）的氣箱（xiāng）脈衝袋組（zǔ）成（chéng）。
氣箱脈衝袋除塵器，采用反吹除塵法（fǎ），不僅（jǐn）能淨化一般的含塵（chén）硫氣體，還能處理入口濃度達1300g/Nm3的含塵（chén）氣（qì）體。煙氣中所含的（de）水蒸氣由於其溫度較高，在100℃左（zuǒ）右，初呈（chéng）氣態（tài）；從噴霧塔出來後，溫（wēn）度有所降低，冷凝成水滴附在煙氣中的塵粒上，呈現霧狀；進入氣箱脈衝袋除塵器時塵粒即被捕集下（xià）來。
除塵清灰工作過程為：以（yǐ）一個袋為例，含塵氣體由進口處直接進入氣箱的袋室；由（yóu）於有負壓風機的引力驅動作用，含塵氣體由外（wài）及裏，自下而上（shàng），克服阻力（lì），穿越（yuè）濾芯到達上部箱體（tǐ）；粉塵就會（huì）被阻擋在濾器組件之外，小的顆粒被吸（xī）附在濾（lǜ）芯的（de）表麵，大的顆粒直接掉到下麵的灰鬥中；經過過濾後的含有微塵的氣體在脈（mò）衝提升閥處匯集，之後從出風口排出（chū），此時便是幹淨的氣體。這個工作過程如圖1中的過濾（lǜ）狀態所示，過濾狀（zhuàng）態（tài）就是對含塵氣體進（jìn）行除塵（chén）。當（dāng）過（guò）濾工作達到（dào）一定（dìng）時（shí）間（或阻力達到預先（xiān）設（shè）定值），清灰過程開始。其工作過程為：控製器發出信號（hào），使脈衝提升閥關閉，阻斷排氣；壓縮空氣脈（mò）衝（chōng）閥開啟，以大於0.5MPa的壓縮空氣經脈衝閥噴（pēn）入淨氣室；並迅速膨脹入濾袋（dài）內，並產生振動作用，清（qīng）除濾袋外側表麵上的粉塵，粉塵掉落（luò）到灰鬥，如圖1中的清（qīng）灰狀態所示。這（zhè）個動作完成後（大約6～15s），壓縮空氣脈衝（chōng）閥關閉，提（tí）升閥重新打開，該箱室的濾（lǜ）袋重新回到過濾狀（zhuàng）態。
噴霧塔的尾氣中（zhōng）含有大量的粉塵和（hé）SO2等廢氣，經（jīng）過旋風除塵和布袋除塵後的（de）煙氣的粉塵量可降到40mg/m3以下，比之（zhī）前的8000mg/m3降低了兩個數量級，效果（guǒ）非常明（míng）顯。除下來的粉塵都是陶泥粉，可以回收利用。
本文中袋式除塵器由18個氣箱脈衝袋組成（chéng）。氣箱脈衝袋（dài）需要定期清除（chú）濾芯表麵的粉塵，防止（zhǐ）堵塞。清灰時采用分箱（袋）清灰的方式，逐箱隔離、輪流進行，逐一按要求進行清（qīng）灰直至O後一（yī）個箱室清灰（huī）完畢，此為一個（gè）清灰周期（qī）。除塵器的脈衝噴吹寬度和清灰周期，是由清（qīng）灰程序控（kòng）製器自動控製連續進行，從而（ér）保證了清灰（huī）的效果。
3 控（kòng）製係統設計
在清灰過程中，氣箱脈衝袋（dài）的提升脈衝閥和噴（pēn）氣脈衝閥（fá）的動作要密切配合。其動（dòng）作流程是：先（xiān）關斷提升脈衝閥，再打開噴氣脈衝閥；幾秒之（zhī）後進行壓力檢測；然（rán）後關斷（duàn）噴氣脈衝閥，O後打開提升脈衝閥。係統輸（shū）出信號，通過電磁閥來關斷（duàn）或開啟這些脈衝閥（fá），控製每個氣箱脈衝袋（dài）的清灰過程。如此眾多的輸出口，筆者通過陣列的方式，簡化輸出口的數量，通過增加軟件指令（lìng）的措施來實（shí）現輸出口（kǒu）的控製，並且其功能不會減少，如圖2所示。
在本係統中采用西門子可編程控製器S7—226外帶一個擴展模塊EM223，其中KA1～KA18是控製1～18號脈衝提升閥的（de）中繼，KA19～KA36是控製1～18號脈衝噴氣閥的中繼，這些（xiē）都（dōu）不可缺省。這36個中繼如果用36個（gè）輸出（chū）口來驅（qū）動，勢必繁多。由於本文采（cǎi）用輪流清灰的工作特點，因此18個脈（mò）衝提升（shēng）閥任何時候隻有一個動作，18個脈衝（chōng）噴氣閥任何時候也隻有一（yī）個動（dòng）作，現隻用Q1.0～Q3.3中的18個輸出（chū）口，利用陣列即可實（shí）現對36個輸出口的驅動。例如：如果要實現2號噴氣閥KA20動作（zuò），隻（zhī）要程序中同時輸出Q1.0和Q3.2就可以了。指（zhǐ）令如下：
在本係（xì）統（tǒng）的設計過程中，考慮到要自動檢測每個（gè）袋的工作狀況（kuàng），特別是要檢測布袋是（shì）否破損或者堵塞，因此需要（yào）PLC設定檢測輸（shū）入口。當布袋有破損時，在壓縮空氣噴氣數秒（miǎo）之內，壓力下降太快，用壓力表可檢測出它的壓力會明（míng）顯降低；壓力過低，壓力表輸出一個檢測（cè）信號（如KL）給PLC，進行報警並（bìng）指示，以便及（jí）時處理。而在壓縮空氣噴氣數秒之（zhī）內檢測壓力過高，則表（biǎo）示布袋被粉塵堵塞，壓力下降太慢，過濾（lǜ）性能差了，壓力表也（yě）會輸出一（yī）個檢測（cè）信（xìn）號（hào）（如KH）給PLC，進行報警並指示，以便及時處理。如（rú）此眾多的輸入接口（kǒu），須（xū）進行簡化處理。如圖3所示：本設計隻需要有I3.2、I3.3和（hé）I3.6、I3.7及I4.4、I4.5這六個輸入點，即可實現18個袋的超低壓和超高壓的（de）共36個輸入反饋信號。例如：5號袋發生破裂，當清（qīng）灰噴氣後，壓力降低過（guò）快，壓力（lì）表設定的（de）O低（dī）限動作；輸入模塊的輸入點I3.3可以通過KA5和KL5串聯回路，捕獲到此故障狀態；並用（yòng）程序軟件（jiàn）區分出來，由此產生的報警信號（hào）可以通（tōng）過人機界麵顯示。
4 結論
通過對控製係統的簡化（huà）措施（shī），筆者成功地設（shè）計並製作了袋式除塵器的控製應用係統。不僅節省了硬件的開銷，而且提高了係統的工作可靠性和穩定性，取得了明（míng）顯的經濟效果（guǒ）。
