覆板水深自动调节的湿式静电除尘系统的制作方法

本发明属于静电除尘领域，尤其是指覆板水深自动调节的湿式静电除尘系统。

背景技术：

热电企业、供暖企业所使用的燃煤是PM2.5的重要来源之一，因而对这些企业排放物的治理是抑制PM2.5的重要手段。在众多的治理方法中静电是一种较为理想的方法。静电除尘主要是靠颗粒荷电，然后被吸附而脱除。煤炭燃烧除了产生大量的颗粒物以外还产生大量的氮氧化物和硫化物。湿式静电除尘器（WESP）具有除尘、脱硫、脱硝的复合强大功能，因而其应用将变得越来越广泛。在湿式静电除尘器的重多种类中，有一种吸尘极板被水覆盖的湿式静电除尘器，这种除尘器的除尘、脱硫及脱硝的效果较好，但是覆盖极板的水深并没有根据颗粒物的含量而适时调整。这样会导致两个问题。第一个问题是：如果水过深，则放电极板和收尘极板之间的电场强度会被水介质削弱，从而不利于电晕的产生与颗粒物的吸附；其二如果水的深度过浅，被收尘极板吸附的颗粒物不能及时背水冲走，造成粉尘堆积，也将削弱电场，从而不利于粉尘颗粒物的吸附。为了能够解决以上两个问题，必须根据颗粒物的去处情况以及粉尘的堆积情况实时的调整覆盖收尘极板的水的深度。只有这样才能使湿式静电除尘器提高除尘效率。对覆盖收尘极板水深的调节需要自动调节，为此本发明提出了覆板水深自动调节的湿式静电除尘系统。

技术实现要素：

为了实时的根据烟尘颗粒物含量和收尘极板的粉尘堆积量调整覆盖吸尘极板的水深,从而提高除尘效率，本发明提出了覆板水深自动调节的湿式静电除尘系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明装置由烟道入口、放电极板、烟道上壁、颗粒传感器、取样烟道、烟道出口、水池后壁、晶振传感器、出水管、出水电磁阀、收尘极板、烟道下壁、水位传感器、进水管、水池前壁、水位传感器连通管、进水电磁阀、浮球连接轴、浮球、后滑臂、电阻侧滑刷、电阻侧滑道、电阻壁、前滑臂、水位传感器内腔、无阻侧滑刷、无阻侧滑道、无阻侧壁、传感器连通接口、传感器滤网、传感器上盖网、传感器底板、出水口继电器、进水口继电器、出水支路三极管、进水支路三极管、单片机、电阻侧引出线、无阻侧引出线、中部烟道下壁、出口烟道下壁组成，其特征是：水位传感器与烟道下壁相连，水位传感器通过水位传感器连通管同水池前壁相连，进水电磁阀通过进水管同烟道下壁相连，放电极板同烟道上壁相连，颗粒传感器通过取样烟道同烟道上壁相连，收尘极板与中部烟道下壁相连，出水电磁阀通过出水管同中部烟道下壁相连，晶振传感器同出口烟道下壁相连，水池后壁与出口烟道下壁相连，晶振传感器同水池后壁相连，无阻侧引出线通过无阻侧壁同无阻侧滑道相连，无阻侧滑刷通过前滑臂同浮球连接轴相连，前滑臂通过浮球连接轴同浮球相连，无阻侧滑道通过传感器上盖网同电阻侧滑道相连，电阻侧滑刷通过后滑臂同浮球连接轴相连，后滑臂通过浮球连接轴同浮球相连，前滑臂通过浮球连接轴同后滑臂相连，电阻侧滑道通过电阻壁同电阻侧引出线相连，电阻壁通过传感器滤网同传感器底板相连，无阻侧滑道和无阻侧壁均同感器底板相连，颗粒传感器同单片机相连，晶振传感器同单片机相连，水位传感器同单片机相连，出水支路三极管通过电阻（R1）同单片机相连，出水电磁阀通过出水口继电器同出水支路三极管相连，进水支路三极管通过电阻（R2）同单片机相连，进水电磁阀通过进水口继电器同进水支路三极管相连；颗粒传感器及取样烟道均为圆柱状，进水管及出水管均为圆柱状；水位传感器的高度小于等于水池后壁的高度；收尘极板的厚度不大于水池后壁的高度的五分之一；晶振传感器的上表面与收尘极板的上表面保持在一个水平面上。

颗粒传感器及取样烟道均为圆柱状，进水管及出水管均为圆柱状，晶振传感器为圆柱状。放电极板及收尘极板均为长方体状，且由不锈钢制成，其目的是防止电极板生锈。水位传感器的高度小于等于水池后壁的高度。如果水位传感器的高度过高将导致风阻加大，不利于除尘。收尘极板的厚度不大于水池后壁的高度的五分之一，否则水深调节范围过小。晶振传感器的上表面与收尘极板的上表面保持在一个水平面上。这样，晶振传感器上表面的堆积粉尘同收尘极板的粉尘堆积量基本相同。收尘极板的长度小于水池前壁与水池后壁的间距。传感器上盖网为小孔网，采用网状结构是要保持水位传感器内的气压同烟道内的压力相同，这样在水位传感器连通管的作用下水位传感器内的水位才能同由水池前壁和水池后壁组成的水池内的深度保持一致。无阻侧壁长度大于电阻壁长度。无阻侧滑刷长度小于等于无阻侧滑道的宽度。电阻侧滑刷的长度小于等于电阻侧滑道的宽度。传感器滤网为圆形，用以滤除颗粒物，防止颗粒物进入水位传感器内，影响电阻侧滑刷和无阻侧滑刷的滑行。浮球的半径小于水池后壁长度的五分之一，否则测量不出水池后壁长度的五分之四的高水位。

晶振传感器的工作原理为当颗粒物堆积在它的表面上后将影响其振荡频率，通过频率的变化可以计算出堆积物的质量。在此发明中采用设计的水位传感器的原因是因为烟道内环境恶劣且在高压电场附近。如果采用微波、超声波、电容等传感器测量水位受到的干扰较大，所以设计了水位传感器。其工作原理是无阻侧引出线、无阻侧壁、无阻侧滑刷、前滑臂、后滑臂、电阻侧滑刷、电阻壁、电阻侧引出线构成一个支路，当水位发生变化时，浮球将随水位变化，从而无阻侧滑刷和电阻侧滑刷将滑动。无阻侧引出线、无阻侧壁、无阻侧滑刷、前滑臂、后滑臂及电阻侧滑刷，均由无阻金属构成，可以认为电阻近似为零。这样水位的变化，将导致电阻侧滑刷同电阻壁接触位置的改变，也可以说改变电阻侧滑刷和电阻侧引出线之间电阻的改变，经过标定就可以通过电阻的变化反应出水位的变化。

颗粒传感器将通过取样烟道采集的颗粒物浓度信号送往单片机，当单片机内预存的颗粒物浓度上限值大于送入的烟道内颗粒物浓度值，则单片机不发出指令。当单片机内预存的颗粒物浓度上限值小于送入的烟道内颗粒物浓度值，意味着此时颗粒物浓度偏高，需要加大静电场的场强，则单片机发出指令，通过电阻R1、出水支路三极管35、出水口继电器33，出水口继电器接通出水电磁阀，出水电磁阀开启，水池向外排水，水位下降，电场介电常数发生变化，电场强度加强，有利于等离子体的产生和颗粒物的吸附。当单片机内预存的颗粒物浓度上限值大于送入的烟道内颗粒物浓度值，则单片机发出指令，通过电阻R1、出水支路三极管35、关闭出水口继电器33，出水口继电器断电，出水电磁阀支路断电，出水电磁阀关闭。

晶振传感器将堆积物质量值信号送往单片机，当单片机内预存的堆积物质量上限值大于送入的堆积物质量值，则单片机不发出指令。当单片机内预存的堆积物质量上限值小于送入的堆积物质量值，意味着此时水池内堆积物质量偏高，需要更换池内水，则单片机发出指令，通过电阻R1、出水支路三极管35、启动出水口继电器33，出水口继电器接通出水电磁阀，出水电磁阀开启，水池向外排水；同时，单片机发出指令，通过电阻R2进水支路三极管36，使得进水口继电器34常开触点吸和，从而进水电磁阀开启，为水池供水。当单片机内预存的堆积物质量上限值小于送入的堆积物质量值，则单片机发出相反操作指令，关闭出水电磁阀和进水电磁阀。

水位传感器包括传感部分和模数转换部分。水位传感器将采集的水位信号送往单片机，单片机内预存的水位上限值和水位下限值，上限值是水池后壁长度的五分之四。下限值是水池后壁长度的五分之一。水池内水位高于后壁长度的五分之四，极易溢出，烟道内溢出水很难清除；水池内水位低于后壁长度的五分之一，收尘极板容易暴露空气中，形成干涸块，不利于电场除尘。当水位传感器送到单片机内的值大于预存在内存的水位上限值，则单片机发出指令，开启出水电磁阀，同时，关闭进水电磁阀。当水位传感器送到单片机内的值小于预存在内存的水位下限值，则单片机发出指令，关闭出水电磁阀，同时，开启进水电磁阀。颗粒传感器和晶振传感器以及水位传感器输出信号单片机的响应级别为：水位传感器最高，晶振传感器第二，颗粒传感器最低。

本发明的有益效果是可以实时的根据烟尘颗粒物含量和收尘极板的粉尘堆积量，调整覆盖吸尘极板的水深,从而提高除尘效率。它主要用于静电除尘领域。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是覆板水深自动调节的湿式静电除尘系统的侧剖面构造图。

图2是水位传感器传感部分的侧剖面构造图。

图3是本发明的电路图。

图中1.烟道入口，2.放电极板，3.烟道上壁，4.颗粒传感器，5.取样烟道，6.烟道出口，7.水池后壁，8.晶振传感器，9.出水管，10.出水电磁阀，11.收尘极板，12.烟道下壁，13.水位传感器，14.进水管，15.水池前壁，16.水位传感器连通管，17.进水电磁阀，18.浮球连接轴，19.浮球，20.后滑臂，21.电阻侧滑刷，22.电阻侧滑道，23.电阻壁，24.前滑臂，25.水位传感器内腔，26.无阻侧滑刷，27.无阻侧滑道，28.无阻侧壁，29.传感器连通接口，30.传感器滤网，31.传感器上盖网，32.传感器底板，33.出水口继电器，34.进水口继电器，35.出水支路三极管，36.进水支路三极管，37.单片机，38.电阻侧引出线，39.无阻侧引出线，40.中部烟道下壁，41.出口烟道下壁。

图中R1、R2均为电阻。

具体实施方式

在图1中，水位传感器13与烟道下壁12相连，水位传感器13通过水位传感器连通管16同水池前壁15相连，进水电磁阀17通过进水管14同烟道下壁12相连，放电极板2同烟道上壁3相连，颗粒传感器4通过取样烟道5同烟道上壁3相连，收尘极板11与中部烟道下壁40相连，出水电磁阀10通过出水管9同中部烟道下壁40相连，晶振传感器8同出口烟道下壁41相连，水池后壁7与出口烟道下壁41相连，晶振传感器8同水池后壁7相连。

在图2中，无阻侧引出线39通过无阻侧壁28同无阻侧滑道27相连，无阻侧滑刷26通过前滑臂24同浮球连接轴18相连，前滑臂24通过浮球连接轴18同浮球19相连，无阻侧滑道27通过传感器上盖网31同电阻侧滑道22相连，电阻侧滑刷21通过后滑臂20同浮球连接轴18相连，后滑臂20通过浮球连接轴18同浮球19相连，前滑臂24通过浮球连接轴18同后滑臂20相连，电阻侧滑道22通过电阻壁23同电阻侧引出线38相连，电阻壁23通过传感器滤网30同传感器底板32相连，无阻侧滑道27和无阻侧壁28均同感器底板32相连。

在图3中，颗粒传感器4同单片机37相连，晶振传感器8同单片机37相连，水位传感器13同单片机37相连，出水支路三极管35通过电阻（R1）同单片机37相连，出水电磁阀10通过出水口继电器33同出水支路三极管35相连，进水支路三极管36通过电阻（R2）同单片机37相连，进水电磁阀17通过进水口继电器34同进水支路三极管36相连。