CN102908835B - 多功能脉冲喷吹清灰控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能脉冲喷吹控制装置，解决了现有技术存在的对不同清灰方式需要不同的控制模式、增加成本和施工量大等问题，包括脉冲阀与气缸阀板以及控制开关、按钮构成的控制回路，其技术要点是：采用带三个常开触头的三位转换开关，同为清灰室的离线清灰、在线清灰、手动清灰的清灰方式选择开关，采用瞬动型按钮同为清灰室的脉冲阀手动清灰按钮，并利用二极管的单向导通性形成矩阵接法来控制各脉冲阀，各清灰室内的同一顺序号的脉冲阀线圈的另一端通过单向导通二极管连接在直流24V电源的负极。其结构设计简单，利用同一控制模式可实现对清灰室及离线清灰、在线清灰、手动清灰等需求的同时选择，明显降低成本和减少现场施工量。
Description
技术领域
本发明涉及一种除尘器用清灰控制装置，特别是一种利用同一控制回路实现对所选定的清灰室及离线清灰、在线清灰、手动清灰等需求同时进行选择的多功能脉冲喷吹控制装置。主要适用于冶金、石油、化工、电厂等场所用的低压脉冲袋式除尘器的清灰控制装置，属于环保设备领域。
背景技术
现有冶金、石油、化工、电厂等场所用的大、中型低压脉冲袋式除尘器，其清灰方式总体分为两种：离线清灰与在线清灰。所谓离线清灰，即是每个清灰室采用气缸阀板关闭阻断气流之后，通过多个脉冲阀进行压缩气体反吹清灰；所谓在线清灰则为气缸阀板不关闭，直接利用多个脉冲阀进行压缩气体反吹清灰。清灰工作时，通常不允许多个气缸阀板与多个脉冲阀同时工作。并且一般而言，都需要设备具有就地可手动操作的功能，以便设备检修或出现故障时，能采用手动控制操作。目前，现有的低压脉冲袋式除尘器控制方式主要有以下三种：
一、脉冲喷吹控制仪控制，采用固定集成的专用控制模块来控制适用范围：即采用清灰室与脉冲阀的数量都少的小型除尘器。其控制特点是投资小，但工作模式固定，使用起来受到限制，这种控制方式对于有多个清灰室的除尘器而言，控制起来难度很大，并且不能够实现微机自动监控，也无法实现手动控制。
二、分布式清灰控制器控制，由清灰控制器、网络管理机、通信模块、热备配电箱构成，适用范围：中、大型布袋除尘器。其控制特点是清灰室与脉冲阀的数量都多，安装调试较为繁琐，一次性投资过大，监控画面制作难度大、手动控制时操作麻烦。
三、PLC控制单元点对点控制，每个脉冲阀用一根三芯控制线连接，每个脉冲阀占用PLC控制单元一个控制点。适用范围：大型低压脉冲袋式除尘器。其控制特点：大大增加了PLC控制单元点数与三芯控制线的数量，从而增加了成本，也大大增加编程、组态画面的工作量与现场施工的工作量。而且不利于实现对离线、在线、手动的清灰方式同时进行选择。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能脉冲喷吹控制装置，解决了现有低压脉冲布袋除尘器中脉冲喷吹控制装置存在的对不同清灰方式需要不同的控制模式、增加成本和施工量大等问题，其结构设计简单，利用同一控制模式可实现对清灰室及离线清灰、在线清灰、手动清灰等需求的同时选择，明显降低成本和减少现场施工量。
本发明所采用的技术方案是：该多功能脉冲喷吹控制装置包括用于清灰室反吹清灰的脉冲阀与气缸阀板以及控制开关、按钮构成的控制回路，其技术要点是：所述控制开关采用带三个常开触头的三位转换开关，同为清灰室的离线清灰、在线清灰、手动清灰的清灰方式选择开关，采用瞬动型按钮同为清灰室的脉冲阀手动清灰按钮，并利用二极管的单向导通性形成矩阵接法来控制各脉冲阀，每个清灰室的各脉冲阀线圈的公共端通过三位选择开关与所控制清灰室选择的中间继电器连接在直流24V电源的正极，来选定清灰室及清灰方式；各清灰室内的同一顺序号的脉冲阀线圈的另一端通过单向导通二极管连接在直流24V电源的负极，并与所控制脉冲阀的中间继电器和脉冲阀手动清灰按钮相并联，来选定清灰室中工作的脉冲阀。
本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明采用三位转换开关、瞬动型按钮分别与控制清灰室选择的中间继电器和控制脉冲阀的中间继电器构成的同一模式的控制回路，通过PLC控制单元的程序控制，再利用二极管的单向导通性形成矩阵接法来选择控制所选定的清灰室、清灰方式以及脉冲阀，可有选择地分别实现选定清灰室的离线清灰、在线清灰、手动清灰等作业，其结构设计简单，利用这同一控制模式可实现对所选定的清灰室及离线清灰、在线清灰、手动清灰等需求的同时选择，分别对选定的清灰室或选定的清灰方式进行作业，明显降低成本和减少现场施工量。
综上所述，本发明与现有技术相比，对于此类工程可以节省很多硬件投资，并大大减少电气安装工作量，尤其在清灰室与脉冲阀数量多的情况下更显优势，并且能够通过同一化了线路设计与操作模式，根据二极管的单向导电性并巧妙利用三位转换开关触头的组合特性，以独特的构思设计来满足不同清灰室的运行要求或不同清灰类型的作业要求。因此，本发明解决了现有低压脉冲布袋除尘器中脉冲喷吹控制装置存在的对不同清灰室或不同清灰方式需要不同的控制模式、硬件成本高和施工量大等问题。
附图说明
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的一个清灰室与一个脉冲阀的控制原理图；
图2是图1中选择开关的一种接点位置图；
图3是本发明的一种脉冲阀矩阵接线图。
图中序号说明：SA1－SA18清灰方式选择开关、KAQ1－KAQ18控制清灰室选择的中间继电器、KAM1－KAM12控制脉冲阀的中间继电器、1QG－18QG气缸阀板线圈、MF11－MF1812脉冲阀线圈、SB1－SB12脉冲阀手动清灰按钮、+KM直流24V电源正极、-KM直流24V电源负极。
具体实施方式
根据图1－3详细说明本发明的具体结构。该多功能脉冲喷吹控制装置包括用于清灰室反吹清灰的脉冲阀与气缸阀板以及控制开关、按钮等零部件构成的控制回路。其中控制开关采用带三个常开触头的三位转换开关，同为清灰室的离线清灰、在线清灰、手动清灰的清灰方式选择开关SA1－SA18。采用瞬动型按钮同为清灰室的脉冲阀手动清灰按钮SB1－SB12，并利用二极管D的单向导通性形成矩阵接法来控制各脉冲阀，每个清灰室的各脉冲阀线圈MF11－MF1812的公共端通过三位选择开关与所控制清灰室选择的中间继电器KAQ1－KAQ18连接在直流24V电源的正极+KM，来选定清灰室及清灰方式；各清灰室内的同一顺序号的脉冲阀线圈MF11－MF1812的另一端通过单向导通二极管D连接在直流24V电源的负极-KM，并与所控制脉冲阀的中间继电器KAM1－KAM12和脉冲阀手动清灰按钮SB1－SB12相并联，来选定清灰室中工作的脉冲阀。
下面以具有18个清灰工作室，每室为12个脉冲阀的低压脉冲袋式除尘器为例进行详细说明，其它以此类推。图1所示仅为一个清灰室与一个脉冲阀的控制原理图，其余17个清灰室与其余11个脉冲阀控制原理同此，只是将图中的标号1改为2、3……18。图中1QG－18QG代表气缸阀板线圈（直流24V电源），共18个；SA1－SA18代表清灰方式选择开关，共18个，为带三个常开触头的三位转换开关，安装于现场清灰控制箱中，用来选择清灰方式；KAQ1－KAQ18代表控制清灰室选择的中间继电器，共18个，受PLC控制单元控制，各占用一点；KAM1－KAM12代表控制脉冲阀的中间继电器，共12个，受PLC控制单元控制，各占用一点。本实施例中清灰控制部分共用PLC控制单元点数：18（清灰室数量）+12（脉冲阀数量）=30点，中间继电器18（清灰室数量）+12（脉冲阀数量）=30个；如果用通常做法PLC控制单元点数：18（清灰室数量）X12（脉冲阀数量）=216点，中间继电器18（清灰室数量）X12（脉冲阀数量）=216个。
图3中MF11-MF1812代表现场清灰脉冲阀线圈，共计216个（18X12=216）；SB1-SB12为瞬动型脉冲阀手动清灰按钮，共12个，安装于现场清灰控制箱中；图中二极管D共216个，型号为IN4007， IF=1A， VR=1000V，起到单相导通作用，防止多个脉冲阀同时得电而影响正常工作，二极管安装于清灰室内脉冲阀附近，也可在气缸定货时要求供货厂家集成到阀头内。通过SA1- SA18和SB1-SB12可进行现场手动清灰操作，且能够选择清灰方式。
工作原理：如图2所示，当三位转换开关SA1转换到左面45°时，根据开关点号表接通1-2、3-4触点，此时为手动清灰操作，气缸阀板线圈1QG得电而关闭，同时切断5-6触点而脱离自动控制，且线号为S1处直流24V电源正极接通。
如图3所示，1#清灰室的1-12脉冲阀的公共S1端带直流24V正电源，此时可点动脉冲阀清灰按钮SB1-SB12，点动哪个按钮1#清灰室的哪个脉冲阀就会手动喷吹，其它室手动清灰依此类推。
当三位转换开关SA1转换到中间0位置时根据开关点号表触点全部断开，此时为在线清灰控制，气缸线圈1QG因为SA1触点全部断开失电而处于打开状态，不参与清灰控制。此时在线清灰由PLC控制单元控制：当1#室清灰时PLC控制单元给中间继电器KAQ1动作指令使其触点闭合，1#清灰室的1-12脉冲阀的公共S1端带直流24V正电源，PLC控制单元按照设定好的时间顺序给中间继电器KAM1- KAM12一个0.05-0.5S的瞬动信号，便完成了该室的在线自动清灰控制，2-18#室自动在线清灰工作原理同此。
当三位转换开关SA1转换到右面45°位置时根据开关点号表接通5-6触点，断开1-2、3-4触点，此时为离线清灰控制。此时离线清灰由PLC控制单元控制：当1#室清灰时，PLC控制单元给中间继电器KAQ1动作指令使其触点闭合，因5-6触点接通使得1#气缸得电而关闭，与此同时1#清灰室的1-12脉冲阀的公共S1端带直流24V正电源，PLC控制单元按照设定好的时间顺序给中间继电器KAM1- KAM12一个0.05-0.5S的瞬动信号，便完成了该室的清灰离线自动控制，即在气缸的关闭状态下完成反喷吹清灰工作，2-18#室工作原理同此。
这样，在一种线路模式下可完成三种工作模式，当所有三位选择开关SA1-SA18转换到右面45°位置时可实现除尘器的自动离线清灰；当所有三位选择开关SA1-SA18转换到中间0位置时可实现除尘器的自动在线清灰；当其中一个三位选择开关转换到左面45°位置时可实现除尘器的单室手动清灰。
接线时，一定要在脉冲阀线圈MF11-MF1812附近按照图示要求串接二极管D，并且注意方向不要接反，否则不能正常工作。如果现场的清灰室为一列布置至所有清灰室，只需一根19芯与一根14芯，共两根控制电缆即可；如果现场的清灰室为两列布置，每列9个清灰室，至每一列清灰室只需一根10芯与一根14芯，共两根控制电缆即可。而传统方法接此脉冲阀得216根2芯控制线，以平均每根电缆长50米计算，可见节省了很多投资。
具体操作步骤如下：
一、按照图1所示清灰控制回路，设计各清灰单元（清灰室）的控制回路，其中KAQ1-KAQ18与KAM1-KAM12受PLC控制单元输出控制，具体设计根据所选用PLC控制单元型号确定，并制作好PLC控制单元控制柜（控制柜置于中控室内）。
二、制作好清灰现场控制箱：将清灰方式选择开关SA1-SA18、脉冲阀手动清灰按钮SB1-SB12安装于清灰现场控制箱内，按图1接线并做好端子排。
三、按图3连接好二极管D，按控制电缆的线号连接到各清灰室脉冲阀与气缸阀板的控制线。
四、接线完毕检查准确无误后便可正常投入运行了。
Claims (1)
1. 一种多功能脉冲喷吹控制装置，包括用于清灰室反吹清灰的脉冲阀与气缸阀板以及控制开关构成的控制回路，其特征在于：所述控制开关采用带三个常开触头的三位转换开关，同为清灰室的离线清灰、在线清灰、手动清灰的清灰方式选择开关，采用瞬动型按钮同为清灰室的脉冲阀手动清灰按钮，并利用二极管的单向导通性形成矩阵接法来控制各脉冲阀，每个清灰室的各脉冲阀线圈的公共端通过三位选择开关与所控制清灰室选择的中间继电器连接在直流24V电源的正极，来选定清灰室及清灰方式；各清灰室内的同一顺序号的脉冲阀线圈的另一端通过单向导通二极管连接在直流24V电源的负极，并与所控制脉冲阀的中间继电器和脉冲阀手动清灰按钮相并联，来选定清灰室中工作的脉冲阀。
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