確定噴霧降塵系統噴霧量的方法與流程

2023-05-18 23:56:06 1

本發明涉及粉塵處理技術領域，具體的說，涉及一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法。

背景技術：

一些散狀物料(如煤)在裝卸和轉運等過程中都會產生揚塵，這樣不僅破壞了生態環境，同樣也影響著人類的健康。目前，常採用的一種抑制粉塵的方法是——噴霧抑塵，即採用霧化噴頭對揚塵點或物料表面噴射水霧，使得物料表面溼潤達到抑制粉塵目的。

同一種物料在不同含水率下，在運輸、裝卸過程中產生的粉塵量大小是不一樣的。不同物料在相同含水率下產生的粉塵量大小也是不一樣的。然而，現有的噴霧抑塵方法基本參照工程經驗來設計噴嘴數量和噴霧量，未充分考慮物料含水率與揚塵的關係，從而造成噴霧量過多，浪費水資源；或者噴霧量太小達不到抑塵效果。眾所周知，在相同條件下，物料的含水率越高，產生的粉塵量越少，當物料達到一定含水量時，在裝卸和轉運中就不會再產生揚塵。若能找到含水率與揚塵的關係，就能夠在準確地控制噴霧量。

因此，如何確定物料噴霧量，以抑塵的同時降低浪費，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明提供了一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法，以抑塵的同時降低浪費。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法，其包括步驟：

稱取一定量篩分後的物料，對物料進行乾燥至含水量為0；

將乾燥後的物料均分成若干份，並密封存放；

將均分後的物料配比成不同的含水率的配比物料；

取其中一份配比物料稱重並記錄m01，並對稱重後的配比物料進行揚塵處理；

獲取收集到的粉塵的重量△m；

計算粉塵量係數f1:f1＝△m/m01×100000；

重複上述步驟，檢測不同含水率的配比物料，並獲得對應的粉塵量係數；

繪製以含水率和粉塵係數中一者為橫坐標，另一者為縱坐標的圖表，並將測得的數據點繪製在圖表中，將繪製的數據點連線，得到物料粉塵係數和含水率的關係表；

檢測出該物料不產生揚塵的最小含水率wb0；再檢測需要噴霧處理的物料的實際含水率wba，物料的重量為mw，根據含水率計算公式，可以推導計算出為了消除揚塵而所需要的最少噴霧量ms，ms＝mw*(wb0-wba)/(1-wb0)。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述配比物料採用揚塵裝置進行揚塵處理，所述揚塵裝置包括：

用於盛放配比物料的物料存儲裝置；

驅動所述物料存儲裝置轉動以攪動所述配比物料的驅動裝置；

與所述物料存儲裝置內部連通的粉塵收集裝置；

用於將所述物料存儲裝置中產生的粉塵吸入所述粉塵收集裝置內的抽風機。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述物料存儲裝置為轉動設置的滾筒，所述滾筒內具有隔板。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述粉塵收集裝置包括濾袋箱和設置在所述濾袋箱內的濾袋，所述濾袋與所述物料存儲裝置內部連通。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述濾袋與所述物料存儲裝置通過中空的轉軸連通。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述驅動裝置包括：

固定安裝於所述轉軸上的皮帶輪；

驅動電機；

套設在所述皮帶輪和所述驅動電機輸出端的主動輪上的皮帶。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述抽風機與所述濾袋箱之間的管路上設置有流量計、流量調節閥和三通閥，且所述三通閥一端連接所述濾袋箱一端連接所述抽風機另一端與大氣壓連通。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，在步驟：取其中一份配比物料稱重並記錄m01，並對稱重後的配比物料進行揚塵處理，之前還包括步驟：

啟動抽風機，並根據流量計顯示的數值調節流量調節閥和補氣閥的開度，使流通粉塵收集裝置的空氣流量滿足測量要求；

調整驅動裝置的轉速，使物料存儲裝置的轉速符合測量要求。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述步驟：獲取收集到的粉塵的重量△m，具體包括：

分別稱量所述粉塵收集裝置收集粉塵前的重量mb1和收集粉塵後的重量mc1。

優選地，上述的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法中，所述揚塵處理具體包括步驟：

將其中一份配比物料放入物料存儲裝置中，啟動抽風機，待抽風機滿負荷運轉後，啟動驅動裝置，驅動物料存儲裝置轉動；

在預設時間後關閉抽風機，延時幾秒後，關閉驅動裝置。

經由上述的技術方案可知，本發明公開了一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法，包括步驟：稱取一定量篩分後的物料，對物料進行乾燥至含水量為0；將乾燥後的物料均分成若干份，並密封存放；將均分後的物料配比成不同的含水率的配比物料；取其中一份配比物料稱重並記錄m01，稱量未使用的粉塵收集裝置的重量並記錄mb1，並將稱重後的配比物料放入物料存儲裝置中，啟動驅動裝置使物料存儲裝置轉動；物料存儲裝置轉動預設時間後，關閉抽風機，延時預設時間後，關閉驅動裝置；稱量收集有粉塵的粉塵收集裝置的重量mc1；計算粉塵量係數f1:f1＝(mb1-mc1)/m01×100000；重複上述步驟，檢測不同含水率的配比物料，並獲得對應的粉塵量係數；繪製圖標，繪製以含水率和粉塵係數中一者為橫坐標，另一者為縱坐標的圖表，並將測得的數據點繪製在圖標中，將繪製的數據點連線，得到物料粉塵係數和含水率的關係表。通過上述步驟可實現採用獲取物料粉塵量係數的裝置而獲取所試驗物料的粉塵係數，並且還獲取的了粉塵係數與物料含水率之間的關係，為了確定噴霧降塵系統的噴霧量，還包括以下步驟：檢測出物料不產生揚塵的最小含水率wb0；再檢測需要噴霧處理的物料的實際含水率wba，物料的重量為mw，根據含水率計算公式，可以推導計算出為了消除揚塵而所需要的最少噴霧量ms，ms＝mw*(wb0-wba)/(1-wb0)。

可通過檢測所需噴霧處理的物料的含水率，並在表中查找對應的不揚塵的粉塵係數，通過計算得出最少噴霧量。通過該方法可有效保證在滿足抑塵的目的的同時避免浪費。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的含水率與粉塵量係數對應的圖表；

圖2為本發明實施例提供的確定噴霧降塵系統噴霧量的方法的流程圖；

圖3為本發明實施例提供的揚塵裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的核心是提供一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法，以抑塵的同時降低浪費。

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

如圖2所示，本發明公開了一種確定噴霧降塵系統噴霧量的方法，包括以下步驟，具體地：

步驟s1：稱取一定量篩分後的物料，對物料進行乾燥至含水量為0。

對於散狀物料常採用的烘乾方式為將物料放置到烤箱中，以設定溫度(例如105℃)烘乾一段時間，將物料中的水分蒸發掉，直至被測物料的重量不再隨烘烤時間延長而發生變化時(例如一小時內物料重量沒有發生變化)則認為物料被充分乾燥，此時物料的含水量為0。

其中，在稱取物料時，需要將物料中直徑大於5mm的顆粒物料篩分出去，以保證測量的準確性。

步驟s2：將乾燥後的物料均分成若干份，並密封存放，將均分後的物料配比成不同的含水率的配比物料。

為了檢測不同含水率的粉塵的量，需要配比不同的含水率的物料，具體地，可分為5份，每份放入一個塑膠袋中密封存放，以待使用。對於每份物料的重量和體積可根據不同的需要進行設定，本申請是按體積對物料進行均分的，在實際中，可將每份物料的體積設置為1l。

對密封后的物料進行處理，具體的，配製成不同含水率的配比物料，例如：wb1為1％，wb2為3％，wb3為5％，wb4為10％，wb5為15％。在實際中，可根據不同的物料以及不同的要求配製不同的含水率的配比物料。對於含水率不同的配比物料的個數可根據不同的需要進行設定，只要能夠最終確定不揚塵時的物料的含水率是多少即可。

現有技術中，散狀物料的含水率的計算公式為：wb＝ms/mw，

wb——含水率；

ms——物料中所含水分的重量；

mw——物料的總重量；

而ms＝mw-ma，其中，ma——含稅率為0時的物料重量。

通過上述公式，得出：

wb＝(mw-ma)/mw；

上述步驟可知，wb和ma，通過計算可以得出mw，從而可以得出含水率為0時配製不同的含水率時所需的水的重量。

步驟s3：取其中一份配比物料稱重並記錄m01，並對稱重後的配比物料進行揚塵處理。

為了獲取含水率與揚塵量之間的關係，需要對配比好後的配比物料進行揚塵處理，以檢測揚塵量。

在實際中可根據不同的揚塵設備進行揚塵處理，本申請的核心在於測得揚塵量係數與含水率之間的關係，並結合該關係確定噴霧降塵系統的噴霧量。

如圖3所示，在一優選的實施例中，公開了一種具體的揚塵裝置，具體包括：物料存儲裝置、驅動裝置、粉塵收集裝置和抽風機12。其中，物料存儲裝置用於盛放配比物料，驅動裝置驅動物料存儲裝置轉動，以攪動配比物料，而抽風機12可將揚起的粉塵吹入粉塵收集裝置中。對於揚塵裝置的連接關係，物料存儲裝置與驅動裝置連接，物料存儲裝置的內部與粉塵收集裝置連通。

本領域技術人員可以理解的是，對於揚塵裝置可根據不同的需要進行設置，且均在保護範圍內。

在具體的實施例中，上述的配比物料存儲裝置為轉動設置的滾筒1，並且該滾筒1內設置有隔板。將配比物料放入到滾筒1中，滾筒1轉動使物料在滾筒1中攪動，為了更好的使物料滾動均勻，在滾筒1內設置了隔板，在隔板的作用下可將物料帶到滾筒1內更高的位置，保證揚塵的效果。

本申請中的粉塵收集裝置具體包括濾袋箱5和設置在濾袋箱5內的濾袋6，並且該濾袋6與物料存儲裝置內部連通，以保證粉塵進入濾袋6內。將濾袋6設置在濾袋箱5內可防止外界粉塵對濾袋6的汙染，提高了檢測的準確性。在實際中也可採用其他的粉塵收集裝置，對於能夠收集粉塵的所有的粉塵收集裝置均在保護範圍內。

為了實現粉塵收集裝置與物料存儲裝置內部的連通，在一具體實施例中，將濾袋6與物料存儲裝置通過中空的轉軸4連通。在實際中，也可通過管路連通。採用中空的轉軸4連通，不僅可以實現粉塵的流通，還可通過驅動裝置驅動轉軸4的轉動而帶動滾筒1轉動，實現對滾筒1的驅動。對於滾筒1的驅動方式有很多中，只要能夠實現滾筒1轉動的驅動裝置均在保護範圍內。

進一步的實施例中公開了一種具體的驅動裝置，包括：皮帶輪31、驅動電機33和皮帶32，其中，皮帶輪31固定安裝於中空的轉軸4上，驅動電機33的輸出端具有主動輪，皮帶32套設在皮帶輪31和主動輪上。由於驅動電機33的輸出軸的轉速較快，為了保證滾筒的轉速，在驅動電機33的輸出端連接了減速箱。當驅動電機33啟動時，根據設定的所需的轉速穩定運轉，同時通過皮帶32帶動皮帶輪31轉動，從而實現滾筒1的轉動。採用本申請的方式可簡化裝置。

在抽風機12和濾袋箱5之間的管路7上還設置有流量計8、流量調節閥9和三通閥10，其中，該三通閥10的一端連接濾袋箱5，一端連接抽風機12，另一端與大氣壓連通。

上述揚塵裝置的連接方式為：

轉軸4的進口與滾筒1的出口相連；轉軸4的出口與濾袋箱5的進口相連；皮帶輪31套在轉軸4上，通過皮帶32與驅動電機33連接，驅動轉軸4轉動；第一軸承座安2裝在滾筒1和皮帶輪31之間，用於支撐轉軸4；第二軸承座安裝在皮帶輪31和濾袋箱5之間，用於支撐轉軸4另一側；濾袋6安裝在濾袋箱5內；濾袋箱5的出口與管路7的進口相連，管路7的出口與流量計8的進口相連；流量計8的出口與流量調節閥9的進口相連，流量調節閥9的出口與三通閥10的進口相連，三通閥10的一個出口通過管道與抽風機12相連；三通閥10的另一個出口通過管道與補氣閥11的出口相連；補氣閥11的進口與大氣連通。

結合上述的裝置本申請中的揚塵處理具體包括步驟：

步驟s31：將其中一份配比物料放入物料存儲裝置中；啟動抽風機，待抽風機滿負荷運轉後，啟動驅動裝置，驅動物料存儲裝置轉動。

具體的，將配比物料放入滾筒中，啟動抽風機，待抽風機滿負荷運轉後，啟動驅動裝置，驅動皮帶和皮帶輪，帶動轉軸和滾筒旋轉，以實現配比物料的揚塵。

步驟s32：在預設時間後關閉抽風機，延時幾秒後，關閉驅動裝置。

上述設置可保證產生的粉塵被儘量吹入粉塵收集裝置，防止粉塵堆積在物料存儲裝置和中空的轉軸中，即保證粉塵能夠被儘量的收集起來，以提高檢測的準確性。

步驟s4：獲取收集到的粉塵的重量△m。

對於收集到的粉塵的重量可通過直接測量收集的粉塵的重量而得到，也可通過稱量計算物料存儲裝置中減少的重量得到，也可通過稱量計算粉塵收集裝置增加的重量得到。

例如以稱量計算粉塵收集裝置的重量差得到，具體的，在將粉塵收集裝置的濾袋與主軸安裝前，稱量一下濾袋的重量mb1，在揚塵處理完成後，再稱量一下濾袋的重量mc1，粉塵的重量△m＝mb1-mc1。

在實際中，可通過檢測物料存儲裝置中減少的重量和粉塵收集裝置增加的重量兩者的平均值得出，以提高檢測的準確性。

步驟s5：計算粉塵量係數f1:

f1＝△m/m01×100000。

其中，△m＝mb1-mc1。

步驟s6：重複上述步驟，檢測不同含水率的配比物料，並獲得對應的粉塵量係數。

具體地，wb1為1％時對應的粉塵係數為f1，wb2為3％時對應的粉塵係數為f2，wb3為5％時對應的粉塵係數為f3，wb4為10％時對應的粉塵係數為f4，wb5為15％時對應的粉塵係數為f5。

以上述配製的5個不同的含水率為例，通過上述步驟得到對應的粉塵量係數。

步驟s7：繪製以含水率和粉塵係數中一者為橫坐標，另一者為縱坐標的圖表，並將測得的數據點繪製在圖表中，將繪製的數據點連線，得到物料粉塵係數和含水率的關係表。

在實際中，可以含水率為橫坐標，粉塵係數為縱坐標(對數坐標)，如圖1所示。在圖表上繪製出上述測試得到數據(wb1，f1)，(wb2，f2)，…(wbi，fi)，並繪製一條直線通過上述數據點。以煤炭為例，通過對大量的物料進行檢測和工程驗證發現，當粉塵係數≤10時，物料在裝卸、轉運過程中不會產生揚塵。在此圖表1中，可以找到粉塵係數為10時對應的含水率wb0。相反地，當該物料的含水率≥wb0時，物料在裝卸、轉運過程中是不會產生揚塵的。

通過上述步驟可獲取所試驗物料的粉塵係數，並且還獲取的了粉塵係數與物料含水率對應的關係。在實際中，對於同種物料在相同條件下，不同重量的物料的不揚塵的含水率是相同的。

步驟s8：檢測出物料不產生揚塵的最小含水率wb0，並計算消除揚塵而所需要的最少噴霧量ms。

具體地，檢測出物料不產生揚塵的最小含水率wb0，本領域技術人員可以理解的是，對於不同的物料不產生揚塵的最小含水率的值是不同的，本申請中不產生揚塵的風量是以實際工業中常遇到的風量進行設定的。

然後，檢測需要噴霧處理的物料的實際含水率wba，物料的重量為mw，根據含水率計算公式，可以推導計算出為了消除揚塵而所需要的最少噴霧量ms，ms＝mw*(wb0-wba)/(1-wb0)，其中，wb0為查表得出的。

上述公式的推導過程如下：

假設重量mw的物料其含水率為wba，則將物料烘乾後的乾燥物料重量mg：

mg＝mw×(1-wba)；

假設噴射水霧量ms後的含水率達到wb0；則

mg＝(mw+ms)×(1-wb0)；

即

mw×(1-wba)＝(mw+ms)×(1-wb0)

公式化簡後得到；

ms＝mw×(wb0-wba)/(1-wb0)。

通過上述方法的建立可確定含水率、粉塵量係數和噴霧量的數學關係，從而科學地、準確地根據不同的物料、相同物料不同的含水率計算出對應的噴霧量，真正實現精確控制噴霧量，有效保證在滿足抑塵的目的的同時避免浪費。

在上述技術方案的基礎上，結合公開的裝置，本申請中的步驟s3：取其中一份配比物料稱重並記錄m01，並對稱重後的配比物料進行揚塵處理，之前還包括步驟：

步驟s031：啟動抽風機，並根據流量計顯示的豎直調節流量調節閥和補氣閥的開度，使流通粉塵收集裝置的空氣流量滿足測量要求。

該設置方式以對設定整個揚塵裝置內流通速度，對於具體的設定可根據實際工業中常遇到的風量或者物料搬運、裝卸過程中的揚塵的風量進行設定，以保證獲取的粉塵量係數比較接近實際工業操作中的值，從而提高測量的準確性，保證後續對噴霧量確定的準確性。

步驟s032：調整驅動裝置的轉速，使物料存儲裝置的轉速符合測量要求。

該設定也需要參照實際工業中對物料攪動的力度進行設定，以保證獲取的粉塵量係數比較接近實際工業操作中的值，從而提高測量的準確性，保證後續對噴霧量確定的準確性。

本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。