本發(fā)明涉及除塵設備技術領域，尤其是一種煙道自動除塵裝置及其控制方法。

背景技術：

粉塵排放所造成的大氣污染，不僅對人體健康有嚴重的危害、而且對環(huán)境生態(tài)平衡以及氣候產(chǎn)生不利的影響。為了控制粉塵的排放對大氣造成的污染，一方面是合理利用能源，改進生產(chǎn)和燃燒設備；另一方面則是安裝廢氣凈化裝置，對污染源進行治理。安裝除塵設備是保證環(huán)境質量的基礎，也是實行環(huán)境規(guī)劃等項。

為防止煙氣中粉塵在煙道中沉積，一般要求煙道的煙氣流速為10～15米/秒，現(xiàn)因為特殊原因必須降低煙氣流速至7米/秒左右，造成煙道中不可避免地會積灰，并且若煙氣濕度大且煙溫低于酸露點時灰會在煙道壁板上結垢。為解決煙道積灰以及煙道除垢問題，現(xiàn)將煙道設計成具有一定坡度α(α約為1°～2°)，并在煙道尾部設置一小灰斗用于裝煙道積灰。

煙道積灰結渣會造成系統(tǒng)運行工況不穩(wěn)，大渣塊墜落時還會砸壞冷灰斗處水冷壁而被迫停爐。造成煙道積灰、結渣的原因很復雜，其中涉及到燃煤的礦物質成分及理化性能、鍋爐熱負荷及燃燒工況的影響、鍋爐噴燃裝置的結構及其它輔機的影響等等。其后果非常嚴重。為了預防鍋爐積灰、結渣或在鍋爐積灰、結渣以后能及時有效的清除，加入智能監(jiān)控模塊來對清灰情況進行實時的監(jiān)控顯得十分重要。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于背景技術所存在的技術問題，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點，提供一種快速清灰除垢且可智能監(jiān)控清灰情況的煙道雙向除塵裝置及其控制方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用了以下技術措施：

一種煙道自動除塵裝置，包括底架、套筒、刀具旋轉件、若干個導滑件、傳感控制單元、驅動電機和傳動齒輪件；所述套筒固定于所述底架上；所述刀具旋轉件設置于所述套筒內(nèi)；所述驅動電機通過驅動傳動齒輪件使得所述刀具旋轉件旋轉；所述刀具旋轉件包括若干個刀具支架、若干根固定桿和螺旋式刀片；所述傳感控制單元包括光電傳感器和單片機；所述光電傳感器與所述傳動齒輪件相對設置用于檢測所述傳動齒輪件的轉速并得出所述驅動電機的功率；當所述驅動電機的功率大于等于設定的第一閾值時，則所述驅動電機正常工作；當所述驅動電機的功率小于設定的第一閾值時，所述單片機控制所述驅動電機加大功率以達到所述第一閾值。

作為進一步改進，所述固定桿的數(shù)量為三根，所述刀具支架的數(shù)量為四個；所述固定桿呈環(huán)狀排列依次穿過所述刀具支架，所述螺旋式刀片環(huán)繞固定于所述固定桿和所述刀具支架外，整體呈籠狀。

作為進一步改進，定義所述螺旋式刀片距離所述套筒內(nèi)壁的距離為d，其中d的范圍為1mm～3mm。

作為進一步改進，所述刀具支架包括相間連接的三個圓弧部和三個直線部，整體呈環(huán)形狀。

作為進一步改進，所述導滑件包括固定座和固定于所述固定座上的導滑輪；所述固定座固定于所述直線部上以實現(xiàn)所述導滑輪與所述套筒內(nèi)壁的抵接。

作為進一步改進，所述套筒內(nèi)進一步設置有殘灰清理刷；所述殘灰清理刷通過固定于所述底架上的兩塊固定板軸向固定于所述刀具支架處。

作為進一步改進，所述驅動電機設置于底架中；所述傳動齒輪件包括相嚙合的主動傳動齒輪和從動傳動齒輪；所述主動傳動齒輪與所述驅動電機相連接；所述從動傳動齒輪與所述刀具旋轉件相固定連接。

作為進一步改進，所述光電傳感器固定于所述驅動電機上且與所述主動傳動齒輪的齒部相正對設置；所述傳感控制單元進一步連接有設置于所述底架上的顯示屏以觀察清灰情況。

一種煙道自動除塵裝置的控制方法，包括以下步驟：

s1：打開該裝置開關，所述驅動電機驅動所述主動傳動齒輪轉動；

s2：所述從動傳動齒輪帶動所述刀具旋轉件旋轉，并通過所述螺旋式刀片對所述套筒內(nèi)壁進行清灰；

s3：在單位時間內(nèi)，所述光電傳感器將照射到所述主動傳動齒輪的齒部的光信號轉化為所述主動傳動齒輪的轉速；所述光電傳感器將轉速值發(fā)送給所述單片機，所述單片機通過轉速計算出所述驅動電機的功率并顯示于所述顯示屏上；

s4：當所述驅動電機的功率大于等于設定的第一閾值時，則所述驅動電機正常工作；當所述驅動電機的功率小于設定的第一閾值時，所述單片機控制所述驅動電機加大功率以達到功率的第一閾值。

作為進一步改進，在s4步驟中，所述第一閾值為所述驅動電機正常工作時功率值的百分之八十；當所述驅動電機小于所述第一閾值時，所述套筒內(nèi)堆積有大量積灰需要加大功率以保證清灰效果。

與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明一種煙道自動除塵裝置中的采用旋轉式刀片作為清灰的工具同時結合殘灰清理刷，清灰效率高，清灰效果好。

2、本發(fā)明一種煙道自動除塵裝置中的刀具支架采用了圓弧部結合直線部的結構可以方便將固定座固定于所述直線部上便于整體放入套筒中，同時采用導滑輪作為支撐輪，起到支撐和滾動的作用，保證旋轉軌跡的穩(wěn)定性。

3、本發(fā)明一種煙道自動除塵裝置采用光電傳感器來檢測主動傳動齒輪的轉速來判斷套筒內(nèi)殘灰的數(shù)量多少同時將數(shù)據(jù)顯示于屏幕上以供使用者準確判斷是否需要人工將殘灰進行批量處理。

4、本發(fā)明一種煙道自動除塵裝置結構簡單，采用電氣與機械結合的方式，能較智能的進行煙道清灰，且設備易制造與易安裝，在對煙道改造較小的情況下，能安裝在大部分煙氣系統(tǒng)的煙道段，改造成本小，且清灰能力優(yōu)良，能在不停機的狀態(tài)下持續(xù)工作，對煙氣的清潔流程有很大的助力，實用性強，解決人工清灰難、效率低的問題，具有操作簡便，高效率等優(yōu)點。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明一種自動集灰的煙道雙向除塵裝置的結構示意圖；

附圖2是本發(fā)明一種自動集灰的煙道雙向除塵裝置不帶套筒的結構示意圖。

主要元件符號說明

底架10、

套筒20、

刀具旋轉件30、刀具支架31、圓弧部311、直線部312、固定桿32、螺旋式刀片33、

導滑件40、固定座41、導滑輪42、

傳感控制單元50、光電傳感器51、單片機52

驅動電機60、

傳動齒輪件70、主動傳動齒輪71、從動傳動齒輪72、

殘灰清理刷80、

固定板90、

具體實施方式

為使本發(fā)明實施方式的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細描述：

請參考圖1至圖2，實施例中，一種煙道自動除塵裝置，包括底架10、套筒20、刀具旋轉件30、若干個導滑件40、傳感控制單元50、驅動電機60和傳動齒輪件70；所述套筒20固定于所述底架10上；所述刀具旋轉件30設置于所述套筒20內(nèi)；所述驅動電機60通過驅動傳動齒輪件70使得所述刀具旋轉件30旋轉；所述刀具旋轉件30包括若干個刀具支架31、若干根固定桿32和螺旋式刀片33；所述傳感控制單元50包括光電傳感器51和單片機52；所述光電傳感器51與所述傳動齒輪件70相對設置用于檢測所述傳動齒輪件70的轉速并得出所述驅動電機60的功率；當所述驅動電機60的功率大于等于設定的第一閾值時，則所述驅動電機60正常工作；當所述驅動電機60的功率小于設定的第一閾值時，所述單片機52控制所述驅動電機60加大功率以達到所述第一閾值；整體結構簡單，能夠有效實現(xiàn)清灰，同時進行智能化監(jiān)控。

請參考圖1，所述驅動電機60為直流減速電機，其速度可調，體積小，易于操作，穩(wěn)定性好，成本低，扭力中等；所述底架10在垂直方向上的投影呈日字型，垂直方向上加入設置于中間的橫梁用于所述驅動電機60；在水平方向進一步設置有一h型支架用于提高整體的穩(wěn)定性和支撐力；所述套筒20通過熱熔膠固定于所述底架10上；整體結構簡單，安全牢固。

請參考圖2，實施例中，所述固定桿32的數(shù)量為三根，每隔120度設置一根固定桿32，所述刀具支架31的數(shù)量為四個；所述固定桿32與所述刀具支架31之間通過螺栓固定連接；所述固定桿32呈環(huán)狀排列依次穿過所述刀具支架31，所述螺旋式刀片33環(huán)繞固定于所述固定桿32和所述刀具支架31外，整體呈籠狀，采用這樣的結構結合從動傳動齒輪72可以有效避免將傳動軸設在旋轉物軸心上的傳統(tǒng)設計，可以大大減小套筒20內(nèi)空間的占用，更有利于灰塵在套筒20內(nèi)的運動。

進一步地，所述旋轉式刀片通過熱熔膠粘附于所述固定桿32和所述刀具支架31上；定義所述螺旋式刀片33距離所述套筒20內(nèi)壁的距離為d，其中d的范圍為1mm～3mm，優(yōu)選的，d的值取2mm，選用合適的距離既可以保證清灰效果，同時避免刀片和套筒20之間發(fā)生接觸以增加摩擦力。

請參考圖2，實施例中，所述刀具支架31包括相間連接的三個圓弧部311和三個直線部312，整體呈環(huán)形狀；刀具支架31采用了圓弧部311結合直線部312的結構可以方便將固定座41固定于所述直線部312上便于整體放入套筒20中。

請參考圖2，實施例中，所述導滑件40包括固定座41和固定于所述固定座41上的導滑輪42；所述固定座41固定于所述直線部312上以實現(xiàn)所述導滑輪42與所述套筒20內(nèi)壁的抵接。采用導滑輪42作為支撐輪，不僅可以起到支撐和滾動的作用，同時還保證旋轉軌跡的穩(wěn)定性。

請參考圖2，實施例中，所述套筒20內(nèi)進一步設置有殘灰清理刷80；所述殘灰清理刷80通過固定于所述底架10上的兩塊固定板90軸向固定于所述刀具支架31處，所述殘灰清理刷80的刷毛部與所述刀具支架31相接觸用于清理粘附于所述刀具支架31上的灰塵，清灰效果好。

請參考圖1，實施例中，所述傳動齒輪件70包括相嚙合的主動傳動齒輪71和從動傳動齒輪72；所述主動傳動齒輪71與所述驅動電機60同軸連接；所述從動傳動齒輪72與所述刀具旋轉件30相固定連接，具體的，所述固定桿32穿過所述主動傳動齒輪71并通過螺栓固定。

請參考圖2，實施例中，所述傳感控制單元50包括光電傳感器51和單片機52；所述光電傳感器51固定于所述驅動電機60上且與所述主動傳動齒輪71的齒部相正對設置，所述光電傳感器51對黑白有很好的識別度，可以有效分辨所述主動傳動齒輪71的齒部不間斷地通過所述光電傳感器51的照射方向，所以在清灰速度很快的情況下也能檢測到清灰情況；所述傳感控制單元50進一步連接有設置于所述底架10上的顯示屏以觀察清灰情況，所述傳感控制單元50可控制所述驅動電機60的轉速以控制所述刀具旋轉件30的清灰速度；加入了傳感控制單元50可以通過檢測主動傳動齒輪71的轉速來判斷套筒20內(nèi)殘灰的數(shù)量多少同時將數(shù)據(jù)顯示于屏幕上以供使用者準確判斷是否需要人工將殘灰進行批量處理。

具體的，通過檢測主動輪的運轉速度間接反饋出里面的除灰情況，因為管壁上灰多的時候，帶動運行的時候會造成卡頓，即代表主動輪帶動越快越順暢，管道中除灰進度越接近完成，反之亦然。

一種上述煙道自動除塵裝置的控制方法，包括以下步驟：

s1：打開該裝置開關，所述驅動電機60驅動所述主動傳動齒輪71轉動；

s2：所述從動傳動齒輪帶動所述刀具旋轉件30旋轉，并通過所述螺旋式刀片33對所述套筒20內(nèi)壁進行清灰；

s3：在單位時間內(nèi)，所述光電傳感器51將照射到所述主動傳動齒輪71的齒部的光信號轉化為所述主動傳動齒輪71的轉速；所述光電傳感器51將轉速值發(fā)送給所述單片機52，所述單片機52通過轉速計算出所述驅動電機60的功率并顯示于所述顯示屏上；

s4：當所述驅動電機60的功率大于等于設定的第一閾值時，則所述驅動電機60正常工作；當所述驅動電機60的功率小于設定的第一閾值時，所述單片機52控制所述驅動電機60加大功率以達到功率的第一閾值。

作為進一步改進，在s4步驟中，所述第一閾值為所述驅動電機60正常工作時功率值的百分之八十；當所述驅動電機60小于所述第一閾值時，所述套筒內(nèi)堆積有大量積灰需要加大功率以保證清灰效果。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。