一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統的製作方法

2023-09-18 00:54:05

本實用新型屬於港口移動除塵設備領域，特別涉及一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統。

背景技術：

近年來，隨著霧霾天氣的頻繁發生，國家對空氣的保護逐漸重視，並出臺了眾多的嚴控措施。對於港口作業，特別是煤炭港口作業，存在著作業現場髒、煤塵多、作業粗放等問題，為減少煤炭港口的煤塵對空氣造成的汙染，近年來出現了一種針對煤炭港口的移動式的卷盤式水纜除塵系統。如中國實用新型專利CN204661050U公開了一種卷盤式水纜除塵系統，與傳統水除塵系統相比，該系統省去了吸水泵、灑水泵、機上水箱等設備，極大簡化了結構，提高了除塵效率、降低了故障率。但是該系統同樣存在傳統水除塵系統的共有缺陷，就是在冬季溫度較低時，系統上的部件和水管容易發生凍結，嚴重時甚至發生凍裂並損壞設備，進而只能停用，這會進一步惡化北方港口地區在冬季時的空氣品質。為此，本實用新型提出改進。

技術實現要素：

為了克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在於提供一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統，其用於降低煤炭港口的煤塵汙染，並且在冬天時可有效防止水管被殘留水所凍結，保證系統正常工作。

為實現上述目的，本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統，包括堆料機或取料機和安裝於堆料機或取料機的卷盤式水纜，卷盤式水纜的第一端連通供水管道和排水管道，卷盤式水纜的第二端連通氣路管道和位於堆料機或取料機的作業臂上的灑水管道；灑水管道連接有噴頭，在噴頭和卷盤式水纜的第二端之間的灑水管道上設置有灑水控制裝置；氣路管道連接有氣源，在氣源和卷盤式水纜的第二端之間的氣路管道上設置有氣路控制裝置；供水管道設置有供水控制裝置，排水管道設置有排水控制裝置。

其中，氣路控制裝置包括控制氣路管道通斷的氣路手動球閥、氣路電磁閥和氣路單向閥；氣路單向閥使介質在氣路管道內從氣源所在的一端單向流向卷盤式水纜的第二端。

其中，氣路單向閥在氣路管道上相對於氣路手動球閥和氣路電磁閥更靠近卷盤式水纜的第二端。

其中，氣源包括連接氣路管道的進氣端的氣泵和串接於氣路管道的氣罐，氣泵連接有氣泵放水閥；氣罐的底部連接有氣罐放水閥。

其中，灑水控制裝置包括控制灑水管道通斷的灑水手動球閥、灑水電磁閥和灑水單向閥；灑水單向閥使介質從卷盤式水纜的第二端單向流向噴頭所在的一端。

其中，在灑水管道上，噴頭與灑水控制裝置之間旁接有灑水管道放水閥。

其中，卷盤式水纜的第一端連接有四通接頭，該四通接頭的其餘三個接口分別連接供水管道、排水管道和一條備用排水管道，備用排水管道設置有手動排水球閥。

其中，灑水控制裝置、氣路控制裝置、供水控制裝置和排水控制裝置中分別設置有電磁閥；該除塵系統還設置有PLC電控單元，PLC電控單元控制電磁閥的開閉。

其中，還包括管道伴熱保溫裝置，管道伴熱保溫裝置從內而外設置有電伴熱帶、保溫層和用於包紮的鍍鋅鐵皮，灑水管道、氣路管道、供水管道和排水管道被包裹在管道伴熱保溫裝置內；灑水控制裝置、氣路控制裝置、供水控制裝置和排水控制裝置被包裹在管道伴熱保溫裝置內。

其中，還包括卷盤式水纜伴熱保溫裝置，卷盤式水纜伴熱保溫裝置包括保溫箱體，保溫箱體內設置加熱板，卷盤式水纜被保護在卷盤式水纜伴熱保溫裝置內。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型的一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統，在堆料機或取料機上設置卷盤式水纜，卷盤式水纜分別連接水源和位於堆料機或取料機的作業臂上的灑水管道，為作業臂上的灑水噴頭供水，在堆料機或取料機運行的過程中，卷盤式水纜的可伸縮性使得灑水除塵作業的範圍可變，噴頭跟隨作業臂運動，使灑水除塵作業不受場地的限制，在堆料機或取料機作業期間對作業環境進行大範圍、全天候、跟隨式的灑水除塵。卷盤式水纜還連接有氣路管道和排水管道，在冬季時，當灑水除塵作業完成後，氣路管道對卷盤式水纜和灑水管道進行反吹，高壓氣體把水管內的殘留水排除，防止水管中的殘留水凍結而造成下次灑水除塵作業時水管的堵塞、凍結，使得該除塵系統能在冬季時正常運行。

附圖說明

圖1是本實用新型的防凍結的卷盤式水纜除塵系統的結構示意圖。

圖2是本實用新型的防凍結的卷盤式水纜除塵系統的水路和氣路示意圖。

具體實施方式

以下將參考附圖詳細說明本實用新型的示例性實施例、特徵和方面。附圖中相同的附圖標記表示功能相同或相似的元件。儘管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。

另外，為了更好的說明本實用新型，在下文的具體實施方式中給出了眾多的具體細節。本領域技術人員應當理解，沒有某些具體細節，本實用新型同樣可以實施。對於本領域技術人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本實用新型的主旨。

卷盤式水纜的結構與工作原理可參照中國實用新型專利CN204664050U所公開的一種卷盤式水纜除塵系統，在本申請中不再詳細描述。

如圖1所示，本實用新型的一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統包括堆料機或取料機和安裝在堆料機或取料機上並隨堆料機或取料機運動的卷盤式水纜2，卷盤式水纜2的第一端連通供水管道17和排水管道16，卷盤式水纜2的第二端連通氣路管道26和位於堆料機或取料機的作業臂上的灑水管道27，灑水管道27的末端連接噴頭6，堆場壩基供水排水單元1為供水管道17供水，並接收從排水管道16排出的水。

如圖2所示，在供水管道17上從堆場壩基供水排水單元1到卷盤式水纜2的第一端之間連接有供水電磁閥11和供水手動球閥12。在排水管道16上從堆場壩基供水排水單元1到卷盤式水纜2的第一端之間連接有排水電磁閥15和排水手動球閥14；排水管道16並聯有備用排水管道28，備用排水管道28上連接有排水備用球閥18。灑水管道27從卷盤式水纜2的第二端到灑水端之間連接有灑水電磁閥10、灑水單向閥9、灑水手動球閥8、灑水管道放水閥7和噴頭6。氣路管道26從其進氣端到卷盤式水纜的第二端之間連接有氣泵24、氣罐22、氣路手動球閥21、氣路電磁閥20、氣路單向閥19；同時，氣泵24還連接有氣泵放水閥25，在氣罐的底部接有放水閥23。

卷盤式水纜2的第一端連接四通接頭的第一個接口，四通接頭的第二個接口連接供水管道17，四通接頭的第三個接口連接排水管道16，四通接頭的第四個接口連接備用排水管道28。

該除塵系統在正常工作的情況下，供水手動球閥12、排水手動球閥14處於常開狀態，排水備用球閥18處於常閉狀態，供水電磁閥11、排水電磁閥15為得電打開、失電關閉；灑水手動球閥8為常開狀態，灑水管道放水閥7為常閉狀態，灑水電磁閥10為得電打開、失電關閉；氣路手動球閥21為常開狀態，氣泵放水閥25、氣罐放水閥23為常閉狀態，氣路電磁閥20得電打開、失電關閉。

為準確地控制該除塵系統的工作，該除塵系統還設置有PLC電控單元4，PLC電控單元4連接並控制各電磁閥的通斷和氣泵24的工作與否，當然，PLC僅是一種優選的實施方式，各電磁閥和氣泵24也可採用手動開閉。

當操作者通過PLC電控單元4發出灑水指令，供水電磁閥11得電，排水電磁閥15失電，灑水電磁閥10得電，氣泵24得電，氣路電磁閥20失電，水除塵系統開始灑水。同時氣泵24往氣罐22充氣，當氣罐22壓力達到高壓設定值，氣泵24失電，停止充壓，氣罐22進入保壓狀態，等待排水。灑水除塵時，各電磁閥和氣泵24的動作情況參如表1所示，除塵用水的移動路徑為：供水管道17→供水手動球閥12→供水電磁閥11→卷盤式水纜2→灑水管道27→灑水電磁閥10→灑水單向閥9→灑水手動球閥8→噴頭6。

灑水除塵完後，當操作者通過PLC電控單元4發出排水指令，供水電磁閥11失電，排水電磁閥15得電，灑水電磁閥10失電，氣路電磁閥20得電，氣罐22內的高壓氣體從氣路管道26經過卷盤式水纜2和排水管道16往外排除，並把水纜內殘留的水排出；在本方案中，進水和排水是通過不同的管道進行的，在正常情況下，排水管道16內是沒有水的，這樣方便高壓氣體把殘留水排出，而現有技術中大多是直接對進水管道進行反吹，但進水管道內是充滿水的，需要高壓氣體壓力高、氣體量大，特別對於本實用新型的除塵系統，其進水管道16較長，採用現有技術的對進水管進行反吹的話能耗大，且較難把殘留水排淨，而本方案中採用增設的排水管道16能有效避免上述問題。當氣罐22壓力降到低壓設定值，氣路電磁閥20失電關閉，氣泵24得電啟動，向氣罐22充氣。當氣罐22壓力達到高壓設定值，氣泵24失電，氣路電磁閥20得電打開，進入第二輪排水作業。如此循環三輪，結束排水作業，此時排水電磁閥15、氣路電磁閥20、氣泵24均失電，進入停機狀態。灑水除塵完後排水時，各電磁閥的動作情況參如表1所示，高壓氣體和殘留水的移動路徑為：氣泵24→氣罐22→氣路管道26→氣路手動球閥21→氣路電磁閥20→氣路單向閥19→卷盤式水纜2→排水手動球閥14→排水電磁閥15→排水管道16。

表1

在灑水除塵時，若出現供水電磁閥11失電後不能關閉的情況，則手動關閉供水手動球閥12，避免出現供水不受控制的情況；若出現氣路電磁閥20失電後不能關閉的情況，臨時關閉氣路手動球閥21，避免高壓氣體對灑水除塵作業造成影響。

在排水時，若出現灑水電磁閥10失電後不能關閉的情況，則手動關閉灑水手動球閥8，避免高壓氣體從噴頭6洩露；若出現排水電磁閥15得電後不能打開的情況，則臨時打開排水備用球閥18，採用備用排水管道28進行排水。

灑水單向閥9的設置有效避免作業臂上的灑水管道27中的水倒流入卷盤式水纜2中，防止卷盤式水纜2被凍結而難以釋放和回收水纜。當作業臂上的灑水管道27需要檢修時，打開灑水管道27的灑水管道放水閥7進行放水，方便維修。

此外，定期打開氣泵放水閥25和氣罐放水閥23，及時排放積水，防止氣泵24和氣罐22被凍裂而造成損壞。氣路單向閥19的設置有效避免除塵用水倒灌入氣罐22。同時，氣路單向閥19相對於氣路電磁閥20和氣路手動球閥21更靠近卷盤式水纜2的第二端，可使得氣路電磁閥20和氣路手動球閥21不必沾水，進一步防止被凍結。

上述的閥門及管道中除了卷盤式水纜2會隨堆料機或取料機的運動而轉動外，其餘部件均為固定，為了防止這些固定部件發生凍結，需要增設管道伴熱保溫裝置。各管道增設管道伴熱保溫裝置是為了保證管道的暢通，而各閥門增設管道伴熱保溫裝置是為了保證閥門不被水凍結而能正常開閉。管道伴熱保溫裝置包裹在上述的固定部件之外，管道伴熱保溫裝置從內到位依次設置有電伴熱帶、橡塑海綿保溫層和用於包紮的鍍鋅鐵皮；電伴熱帶負責產生熱量，使固定部件的溫度不會過低，橡塑海綿保溫層用於保存熱量，鍍鋅鐵皮用於包紮橡塑海綿保溫層，且使用鍍鋅的鐵皮能有效防止包紮層被腐蝕。當然，保溫層也可選用其他材料。此外，卷盤式水纜也被放置在一個卷盤式水纜伴熱保溫裝置內，卷盤式水纜伴熱保溫裝置包括保溫箱體，保溫箱體可採用不鏽鋼鋼板製成，保溫箱體內設置加熱板；卷盤式水纜伴熱保溫裝置使放置在其中的卷盤式水纜在寒冷的天氣下也能正常工作。

與現有技術相比，本實用新型的一種防凍結的卷盤式水纜除塵系統，在堆料機或取料機上設置卷盤式水纜，卷盤式水纜分別連接水源和位於堆料機或取料機的作業臂上的灑水管道，為作業臂上的灑水噴頭供水，在堆料機或取料機運行的過程中，卷盤式水纜的可伸縮性使得灑水除塵作業的範圍可變，噴頭跟隨作業臂運動，使灑水除塵作業不受場地的限制，在堆料機或取料機作業期間對作業環境進行大範圍、全天候、跟隨式的灑水除塵。卷盤式水纜還連接有氣路管道和排水管道，在冬季時，當灑水除塵作業完成後，氣路管道對卷盤式水纜和灑水管道進行反吹，高壓氣體把水管內的殘留水排除，防止水管中的殘留水凍結而造成下次灑水除塵作業時水管的堵塞，使得該除塵系統能在冬季時正常運行。

最後應說明的是：以上所述的各實施例僅用於說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。