一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备及工艺
阅读说明：本技术 一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备及工艺 (Damaged cloth bag plugging equipment and process for cloth bag dust remover ) 是由 潘中华 卢子华 姚惠明 梁龙 徐锟 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备及工艺,所述布袋除尘器中具有一层由多个布袋构成的布袋阵,所述破损布袋封堵设备包括检测系统、视觉拍摄系统、控制系统、以及机械臂,所述检测系统包括设置在布袋阵上方的粉尘浓度检测器,所述粉尘浓度检测器与控制系统相连,所述视觉拍摄系统包括相机、光源、以及图像处理中心,所述相机设置在布袋上方、且拍摄范围覆盖整个布袋阵,所述相机将拍摄图像传输给图像处理中心,所述光源设置布袋上方、且位于布袋阵侧边,所述光源朝布袋阵上方发射紫光光线,所述控制系统与视觉拍摄系统相连,所述控制系统控制机械臂运动,所述机械臂用于搬运封堵材料至布袋的顶部出口。(The invention relates to a damaged cloth bag plugging device and a process for a cloth bag dust remover, wherein the cloth bag dust remover is internally provided with a cloth bag array consisting of a plurality of cloth bags, the damaged cloth bag plugging device comprises a detection system, a vision shooting system, a control system and a mechanical arm, the detection system comprises a dust concentration detector arranged above the cloth bag array, the dust concentration detector is connected with the control system, the vision shooting system comprises a camera, a light source and an image processing center, the camera is arranged above the cloth bags, a shooting range covers the whole cloth bag array, the camera transmits a shot image to the image processing center, the light source is arranged above the cloth bags and is positioned at the side edge of the cloth bag array, the light source emits purple light rays above the cloth bag array, the control system is connected with the vision shooting system, and the control system controls the mechanical arm to move, the mechanical arm is used for conveying the plugging materials to the top outlet of the cloth bag.)
技术领域
本发明涉及烟气净化领域，具体涉及一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备及工艺。
背景技术
四烧结烟气净化采用半干法循环流化床工艺中，烟气中携带的粉尘常通过布袋除尘器过滤捕捉后，返回系统重复利用。参见图1，布袋除尘器中布袋室可分为两层，大量布袋布置在下层的顶部，布袋常以多个同心环的形式进行排布，形成一层呈圆形的布袋阵，参见图2所示。
布袋除尘时在烟气横向推动和顶部旋转喷吹作用下，导致布袋处于摆动状态，同时布袋在喷吹作用下，布袋不断张紧收缩，造成布袋与袋笼磨损，使得布袋容易破损。若布袋破损后，造成布袋顶部出口粉尘增加。现有做法是在顶部出口粉尘未达到国控排放指标时通过调整烧结产量进行控制，待定修时进行布袋更换处理。但是由于布袋的数量巨大，捉漏检查工作量大，并且布袋室为受限空间可能残余有毒有害气体；布袋室内为高温、高粉尘环境作业时需从120℃冷却置换至作业环境耗时较长；布袋室作业空间狭小，布袋龙骨长达8米，作业空间受阻对施工带来不便；受不同因素制约，布袋更换时间节点难以受控，布袋更换项目是定修延误烧结开机的主要原因之一。同时布袋捉漏使用荧光粉量大，且捉漏中无法保证布袋全覆盖，可能存在个别破损布袋未检测到漏洞。因此现有布袋更换耗时长、耗资大，风险大，可靠系数低。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备及工艺，能够对破损布袋实现及时、自动、准确地封堵，快速高效。
为实现上述目的，本发明提供一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备，所述布袋除尘器中具有一层由多个布袋构成的布袋阵，所述破损布袋封堵设备包括检测系统、视觉拍摄系统、控制系统、以及机械臂，所述检测系统包括设置在布袋阵上方的粉尘浓度检测器，所述粉尘浓度检测器与控制系统相连，所述视觉拍摄系统包括相机、光源、以及图像处理中心，所述相机设置在布袋上方、且拍摄范围覆盖整个布袋阵，所述相机将拍摄图像传输给图像处理中心，所述光源设置布袋上方、且位于布袋阵侧边，所述光源朝布袋阵上方发射紫光光线，所述控制系统与视觉拍摄系统相连，所述控制系统控制机械臂运动，所述机械臂用于搬运封堵材料至布袋的顶部出口。
进一步地，所述布袋阵呈圆形，所述视觉拍摄系统包括四个相机，且四个相机绕布袋阵中心线环阵列布置。
进一步地，所谓光源位于布袋上方10-20cm。
进一步地，所述布袋除尘器在布袋阵上方设有旋转喷吹臂，所述控制系统还与旋转喷吹臂相连，所述机械臂设置在旋转喷吹臂上。
进一步地，所述控制系统包括PLC控制器。
进一步地，所述粉尘浓度检测器、相机和光源都为耐高温的，且都具有防尘功能。
本发明还提供一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵工艺，采用上述的破损布袋封堵设备进行，包括以下步骤：
S1、将破损布袋封堵设备安装好，并在控制系统中设定好粉尘浓度参照值；
S2、开启检测系统，检测系统中的浓度检测器实时检测空气中的粉尘浓度，并将信号传输给控制器，当出现有布袋破损，粉尘浓度检测器检测到的粉尘浓度超过粉尘浓度参照值时，控制系统控制视觉拍摄系统启动，光源发射紫光，相机将拍摄到的图像输送到图像处理中心，图像处理中心根据图像中的光斑，确定破损布袋的位置，并将位置信号传输到控制系统；
S3、控制系统根据破损布袋的位置信号，控制机械臂运动，将机械臂封堵材料运输到破损布袋的位置处，将破损布袋的顶部出口封堵住。
进一步地，所述步骤S1中，粉尘浓度参照值为20mg/m3。
如上所述，本发明涉及的破损布袋封堵设备及工艺，具有以下有益效果：
通过设置检测系统、视觉拍摄系统、控制系统、以及机械臂，使用时，利用检测系统实时监测布袋上方的粉尘浓度，并将信号传输给控制器，当某个位置出现布袋破损时，粉尘浓度检测器检测到的粉尘浓度超过预先设置在控制系统中的粉尘浓度参照值时，控制系统及时控制视觉拍摄系统启动，相机启动拍摄，并将拍摄到的图像输送到图像处理中心，图像处理中心根据图像中的光斑，确定破损布袋的位置，并将位置信号传输到控制系统，控制系统根据图像处理中心传来的位置信号控制机械臂运动，机械臂封堵将材料运输到破损布袋的位置，将其顶部出口封堵住。本发明的破损布袋封堵设备及工艺，能够及时、自动、准确地实现对破损布袋的封堵，智能程度高，可操作性好，使用安全可靠，且不会影响布袋除尘器的正常工作。
附图说明
图1为本发明的破损布袋封堵设备的结构示意图，该图省略了部分结构。
图2为布袋在圆形布置区域中布置示意图。
图3为相机拍摄的图像的示意图。
元件标号说明
1 布袋室
2 布袋
3 粉尘浓度检测器
4 相机
5 图像处理中心
6 光源
7 控制系统
8 光斑
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图1和图2，本发明提供了一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵设备，布袋除尘器中具有一层由多个布袋2构成的布袋阵，破损布袋封堵设备包括检测系统、视觉拍摄系统、控制系统7、以及机械臂(附图中未示出)，检测系统包括设置在布袋阵上方的粉尘浓度检测器3，粉尘浓度检测器3与控制系统7相连，视觉拍摄系统包括相机4、光源6、以及图像处理中心5，相机4设置在布袋2上方、且拍摄范围覆盖整个布袋阵，相机4将拍摄图像传输给图像处理中心5，光源6设置布袋2上方、且位于布袋阵侧边，光源6朝布袋阵上方发射紫光光线，控制系统7与视觉拍摄系统相连，控制系统7控制机械臂运动，机械臂用于搬运封堵材料。其中，控制系统7可采用PLC控制器。
本发明涉及的破损布袋封堵设备，其工作原理主要为：利用检测系统实时监测布袋2上方的粉尘浓度，并将信号传输给控制器，当某个位置出现布袋2破损时，会导致布袋阵上方粉尘浓度增加，当粉尘浓度检测器3检测到的粉尘浓度超过预先设置在控制系统7中的粉尘浓度参照值时，控制系统7及时控制视觉拍摄系统启动，光源6发射紫光，相机4启动拍摄，并将拍摄到的图像输送到图像处理中心5，因为在破损布袋2的顶部出口上方会出现局部粉尘浓度过大，由于粉尘对紫光的吸收作用，在相机4拍摄的图像中会出现相应光斑8，参见图3，图像处理中心5根据图像中的光斑8，确定破损布袋2的位置，并将位置信号传输到控制系统7，控制系统7根据图像处理中心5传来的位置信号，控制机械臂运动，机械臂将封堵材料运输到破损布袋2的位置，将其顶部出口封堵住。
在本发明中，相机4优选固定在布袋室1上层的顶部，优选距离布袋2顶部出口2.5米，光源6采用波长380-420nm的紫光，此时粉尘对紫光的吸收性最佳，从而使相机4对破损位置能够拍摄更清晰(即图像中光斑8更清楚)，光源6优选设置在布袋2上方10-20cm。
在本发明中，相机4的数量可为多个，具体根据布袋阵的情况确定。在常见的布袋除尘器中，布袋阵呈圆形，参见图2，作为优选设计，在本实施例中，视觉拍摄系统包括四个相机4，且四个相机4绕布袋阵中心线环阵列布置，每个相机4拍摄覆盖一个布袋阵的1/4的扇形区域，相邻相机4可以具有重叠覆盖区域，以确保能够对整个布袋阵完整的拍摄。在常见的布袋除尘器中，布袋阵上方设有旋转喷吹臂，优选地，将控制系统7还与旋转喷吹臂相连，控制旋转喷吹臂动作，机械臂设置在旋转喷吹臂上，以此可以先通过控制旋转喷吹臂运动至破损布袋2上方，再控制机械臂运动，从而减少机械臂需要活动的空间，避免布袋室1因空间有限而不方便机械臂活动的问题。
在本发明中，位于布袋室1中检测系统、视觉拍摄系统、机械臂、以及其他相应设施，特别是粉尘浓度检测器3、相机4和光源6，优选都采用耐高温的，能够耐受130℃温度，并且具有防尘功能。
本发明还提供一种用于布袋除尘器的破损布袋封堵工艺，采用上述的破损布袋封堵设备进行，包括以下步骤：
S1、将破损布袋封堵设备在布袋除尘器的布袋室1中安装好，并在控制系统7中设定好粉尘浓度参照值；优选地，粉尘浓度参照值为20mg/m3。
S2、开启检测系统，检测系统中的浓度检测器实时检测空气中的粉尘浓度，并将信号传输给控制器，当出现有布袋2破损，粉尘浓度检测器3检测到的粉尘浓度超过粉尘浓度参照值时，控制系统7控制视觉拍摄系统启动，光源6发射紫光，相机4将拍摄到的图像输送到图像处理中心5，图像处理中心5根据图像中的光斑8，确定破损布袋2的位置，并将位置信号传输到控制系统7。具体地，可先建立一个世界坐标系，将相机4拍摄图像标定到世界坐标系中，从而可以获得光斑8在世界坐标系中的位置，进而得到破损布袋2在世界坐标系中位置。
S3、控制系统7根据破损布袋2的位置信号，控制机械臂运动，将机械臂封堵材料运输到破损布袋2的位置处，将破损布袋2的顶部出口封堵住。
由上可知，本发明涉及的破损布袋封堵设备及工艺，具有以下优势：
1)智能程度高，可操作性好：能够对布袋2进行实时监测，出现破损时自动找出破损位置，只需人员远程监测异常并给出指令，机械臂就能准确对破损布袋2的顶部出口进行封堵，控制粉尘，不影响布袋室1内其他设备的正常运行，达到不长时间停机检修。
2)安全性：位于布袋室1中设备采用耐高温防粉尘的，能够稳定可靠运行，对布袋2的捉漏封堵都不需要人工进入布袋室1中，保证了工作安全性。
综上所述，发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
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