發布日期：2017-12-10 15:31
摘要：本文通過對陶瓷行業噴（pēn）霧幹燥塔的煙氣除塵係統的工作特點進（jìn）行深入分析，設計並製造了一個實用的控製係統，其功能（néng）完整、結構簡化，並對該控製係（xì）統的成（chéng）功經驗進行總（zǒng）結。
關健詞：噴霧幹燥塔；袋式除塵（chén）器；可編程控製器PLC；輸入輸出口
1 引言（yán）
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用旋風（fēng）除塵器除塵，但是該除塵方法的效果（guǒ）不徹底。近年來由於清潔生產和節能減排的需要，各企業在此基礎上增加使用（yòng）了袋式除塵器（qì）。旋風除塵器用作粗濾，袋（dài）式除塵（chén）器（qì）用作細濾（lǜ），二者雙管齊下。雖然投入增加了，但減少了噴霧幹燥塔對大氣層的粉塵排放量，同時能夠使可用（yòng）粉塵回收再利用，起到了（le）一舉兩得的效果（guǒ）。
2 袋式除塵器（qì）工作原理與說明
袋式除塵器采用滌綸針剌氈濾料作為過濾材料（liào）（除塵布袋），透氣性能強，除塵效率高（gāo）。將其製作成一個個由金屬骨架包裹的圓柱狀中空的濾氣組件（俗（sú）稱布袋（dài）），把數個濾氣組件（圖1為三件（jiàn））裝進一個特製的箱體內，簡稱為氣箱脈衝袋，如圖1所示。而袋式除塵器是（shì）由多（duō）個這樣的氣箱脈衝袋組成。
氣箱脈衝袋除塵器，采用反吹除塵法，不僅能淨化一般的含塵（chén）硫氣體，還能處理入口濃度（dù）達1300g/Nm3的含塵氣（qì）體。煙氣中所含的水（shuǐ）蒸氣由於其溫度較高，在100℃左右，初呈氣態；從噴霧塔出來後，溫度有所降（jiàng）低，冷凝成水滴附在煙氣中的塵粒上，呈現霧（wù）狀（zhuàng）；進入氣箱脈衝袋（dài）除（chú）塵器時塵粒即被捕集下來。
除塵清灰工作過程為：以一（yī）個袋為例，含塵氣體由進口處直接進入（rù）氣箱（xiāng）的袋（dài）室；由於有負壓風機（jī）的引力驅動作用，含塵氣體由外及裏，自下而上，克服阻力，穿（chuān）越濾芯到達上部箱體；粉塵就會被阻擋在濾器組件之（zhī）外（wài），小的顆粒被吸附在濾芯的（de）表麵，大的顆粒直接（jiē）掉到下麵的灰鬥中；經過過濾（lǜ）後的含有微塵的氣體在脈衝提升閥處匯集，之後從出風口排出，此時便是幹淨的氣（qì）體。這（zhè）個工作過程如圖1中的（de）過濾狀態所示，過濾狀態就是對含塵氣體進行除塵。當過濾工（gōng）作達到一定（dìng）時間（或阻力達（dá）到預先設定值），清灰過程開始。其工作過程為：控製器發出信號，使脈衝提升閥關閉，阻斷排氣；壓縮空氣脈衝閥開啟，以（yǐ）大於0.5MPa的壓縮空氣（qì）經脈衝閥噴入淨氣室；並迅速膨脹入濾袋內，並產生振動作用，清除濾（lǜ）袋外側表麵上的粉塵，粉塵（chén）掉落到灰鬥，如圖1中的清灰狀態所示。這個動作完成後（大約6～15s），壓縮空氣脈衝閥關（guān）閉，提升閥重新打開，該箱室的濾袋重新回到過濾狀態。
噴霧塔（tǎ）的尾氣中含有大量的粉塵和（hé）SO2等廢氣，經過旋風除塵和布（bù）袋除塵後的煙氣的粉塵量可降到40mg/m3以下，比之前（qián）的8000mg/m3降低了兩個數量級，效果非常明（míng）顯。除下來的粉塵都是陶泥（ní）粉，可以回收利用。
本（běn）文中袋式除塵器由18個氣箱脈衝袋組成。氣箱脈衝袋需要（yào）定期清除濾芯表麵的粉塵（chén），防止堵塞。清灰時采用分箱（袋）清灰的方式，逐箱隔（gé）離、輪流進行，逐（zhú）一按（àn）要求進行清（qīng）灰（huī）直至O後一個箱室清灰完畢，此為一個清灰周期。除塵器的脈衝噴吹寬度和清（qīng）灰周（zhōu）期，是由清灰（huī）程序控製器自動控製連續進行，從而保證了清灰的效果。
3 控（kòng）製係統設計
在清灰過程中，氣箱脈衝袋的提升脈衝閥和噴氣脈衝閥的（de）動作（zuò）要密切配合。其動作（zuò）流程是：先關斷提升脈衝閥（fá），再打開噴氣脈衝（chōng）閥（fá）；幾秒之後進行壓力檢測；然後關斷噴氣脈衝閥，O後打開提升脈衝閥。係統輸出信號，通過電磁閥來關斷（duàn）或開啟這些脈衝閥，控製每個氣（qì）箱脈衝袋的清灰過程（chéng）。如此眾多的輸出口，筆者通過陣列的方式，簡化輸出口的（de）數量，通過增加軟件指令的措施來（lái）實現輸出（chū）口的控製，並且其功能（néng）不（bú）會減（jiǎn）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（tí）升閥的中繼，KA19～KA36是控（kòng）製1～18號脈衝噴氣閥的中繼，這（zhè）些都不可缺省。這36個（gè）中繼如果用36個輸出口來驅（qū）動，勢必繁多。由於（yú）本文采用輪流清灰的工（gōng）作特點，因此18個脈衝提升閥任何時候隻有一個（gè）動作，18個脈衝噴氣閥任何時候也隻有一個動作，現隻用Q1.0～Q3.3中的18個輸出口，利用陣列即可實現對36個輸出口的驅動。例如：如果（guǒ）要實現2號噴氣閥KA20動作，隻要程序中（zhōng）同（tóng）時輸出Q1.0和（hé）Q3.2就可以了。指令如（rú）下：
在本係統的設（shè）計過程中，考慮到要自動檢測每個袋的工作狀況，特別是要檢（jiǎn）測布袋（dài）是否破損或者堵塞，因此需要PLC設定檢測輸入（rù）口。當布（bù）袋有破損時，在（zài）壓縮空氣噴氣數秒之內，壓力下降太快，用（yòng）壓力表可檢測出它的壓力會明顯降低；壓力過低，壓力表輸出一個檢測信（xìn）號（如KL）給PLC，進行報警並指示，以便及時處理。而在壓縮空氣噴氣數（shù）秒之（zhī）內檢測壓力過高，則表示布袋被粉塵堵（dǔ）塞，壓力下降太慢，過濾性能差了，壓力表（biǎo）也會輸出一個檢測信號（如KH）給PLC，進行（háng）報警並指（zhǐ）示，以便及時處理（lǐ）。如此眾多的輸入接口，須進行簡（jiǎn）化處理。如圖（tú）3所示：本設（shè）計隻（zhī）需（xū）要有I3.2、I3.3和（hé）I3.6、I3.7及（jí）I4.4、I4.5這六個輸入點，即可實（shí）現18個袋的超低壓和超高壓的（de）共36個輸入反饋信號。例（lì）如：5號（hào）袋發生（shēng）破裂，當清灰噴氣後，壓力降低過快，壓力表（biǎo）設定的O低限動作；輸（shū）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（bìng）用程（chéng）序軟件區分出來，由此產生的（de）報警信（xìn）號可以通過（guò）人機界麵顯示。
4 結論
通過對控製係（xì）統的（de）簡化措（cuò）施，筆者成功地（dì）設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（kāi）銷，而且提高了係統的工作可靠性和穩（wěn）定性，取得了明顯的經（jīng）濟效果。
