摘要：随着我国工业的快速发展，国家对环保的重视程度也逐渐加大。移动式除尘系统，不占用现有生产场地，能快速、高效、灵活地进行除尘处理。适用
于场地狭小，流动作业频繁，且产生的烟尘量大的生产作业区域。本文对移动除尘电气安全控制系统的设计进行了分析。
关键词：移动除尘；电气安全控制系统；设计
移动除尘电气安全控制系统可以很好地解决系统中行车与烟气捕集罩间安全同步的问题。当行车进行浇注作业时，烟气捕集罩可准确地跟随行车一起移动，很好地捕集烟气，从而达到更好的除尘效果。
一、移动式除尘系统的结构
可移动式除尘系统主要由可动小车及装在可动小车上的发电机组、空压机、风机、除尘器、捕集罩和桁架(用以固定除尘风管)组成。空压机、风机和除尘器都由发电机组提供电源。空压机和风机分别连接到除尘器上，除尘器吸尘口连接到桁架内的除尘管道上。为了增加除尘器的吸尘范围，桁架分垂直桁架和水平桁架两部分，垂直桁架和水平桁架通过回转驱动装置连接。水平桁架在回转驱动装置的作用下能够绕连接点在铅垂面俯仰一定角度(0～20°)，也可在水平面旋转360°，同时垂直桁架能够上下伸缩调节高度。垂直桁架和水平桁架内空腔安装有除尘风管，除尘风管包括垂直除尘管道和水平除尘管道，垂直除尘管道和水平除尘管道通过柔性接头连接，垂直除尘管道能够随着垂直桁架上下伸缩，水平除尘管道能够随着水平桁架旋转。可动小车自带驱动装置，车上装有电控装置，电控装置能够实现远程及现场操作，电控装置用于控制除尘器和空压机的开启，以及桁架的升降、摆动或旋转。除尘器为布袋除尘器，通过调节捕集罩和产烟(尘)点的距离调节吸入的冷风数量，从而控制进入除尘器的气流温度以防烧袋(可连锁控制)。
二、移动除尘电气安全控制系统方案的确定
为了更好地捕集浇注时产生的大量高温烟气，烟气捕集罩上开口应该尽可能小，而同时又不能在浇注作业时，让行车大小钩、钢丝绳触碰到烟气捕集罩任何部位，导致发生危险。行车在进行浇注作业时，铁水罐加上里面的钢水重量高达几吨，而浇注时离行车顶部高达十多米，因而行车移动时不能大范围的变换车速，即不能刹车也不能高速移动，减速只能靠惯性逐步减速。另外由于行车浇注时开始的重量大，而随着浇注的进行，重量慢慢减小，导致行车的载重不断发生变化，行车的惯性也同样随之发生变化，直接导致行车的速度不停地产生变化。为了更好地捕集烟气，烟气捕集罩容积一般有1 500 m3以上，而为了保护烟气捕集罩不会被高温烟气及高温钢水辐射热破坏，烟气捕集罩内外需加装隔热层，外加通风管道、电气设备等，整个烟气捕集罩重量高达几吨。另外由于烟气捕集罩高9 m，采用的钢架结构，同样不能大范围的变换车速，即不能刹车也不能高速移动，减速只能靠惯性逐步减速。这就要求烟气捕集罩和行车精准同步，否则会导致铁水罐直接碰撞烟气捕集罩。一般国内跟踪采用的大多是速度同步的方式，再通过传感器来纠偏，从而达到同步的效果。本系统中，由于特殊作业的要求，行车与烟气捕集罩质量不同、惯性也相应不同，同时在浇注过程中，随着铁水越倒越少，行车载重不断变化，行车惯性也在不断改变中。如使用速度同步，行车与烟气捕集罩的运行误差会越来越大，需要不停地进行校正。而浇注池附近温度极高(平时温度达90℃左右，热辐射温度可达几百摄氏度)，环境极其恶劣不适宜采用太多的校正点。因此，系统决定采用行驶距离追踪。
三、移动除尘电气安全控制原理
移动除尘电气安全控制分为行车控制部分和烟气捕集罩控制部分。在行车操作室内装一个控制箱，控制行车移动，另外在烟气捕集罩合适的位置安装一台控制柜，控制烟气捕集罩移动。移动除尘电气安全控制原理见图1。
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图1电气安全控制原理
1.行驶速度检测。国内常用速度检测传感器分为旋转式速度传感器和光电式测速传感器。(1)旋转式速度传感器具有以下特点:①旋转式速度传感器一般输出的信号是脉冲信号，脉冲信号的稳定性比较好，不容易受到外部的干扰，如噪声等，对测量电路也没有其他特别的要求。②旋转式速度传感器的结构一般很简单，而且成本很低，里面内置有微机芯片，芯片的功能很齐全，可以很方便获得运算变换系数，并且性能可靠稳定。(2)光电式测速传感器具有以下特点:光电式测速传感器输出的信号类始于方波，比较规整，这样不容易产生干扰信号。由于光电式测速传感器产生震动会使内部的光源寿命降低，所以在有比较剧烈震动的地方采用会使得信号产生偏差。浇注车间内环境极其恶劣，四周充满高温、热辐射和烟尘等。由于环境恶劣，震动时有发生，因而不能采用一般的光电式传感器。经过多种传感器比较，最后决定采用旋转式速度传感器来检测行车和烟气捕集罩的运行速度。旋转式传感器抗干扰强，稳定可靠，对环境要求不高，可以很好地在浇注车间这种恶劣的环境下工作。在行车和烟气捕集罩上分别安装旋转式速度传感器，在控制箱内安装变送器，检测到的信号通过变送器转换成脉冲信号，然后传送至PLC内。
2.信号无线传输。工业中常用无线传输一般有4种，分别为GPＲS无线通信技术、无线数传电台、无线扩频微波通信以及短波通信。(1)通用分组。无线业务简称为“GPＲS”，又被称为2．5G，处于第二代移动通讯技术(2G)与第三代移动通讯技术(3G)之间。GPＲS的分组无线业务方式是将数据分成一个一个的包，而每个包前面有一个地址标记，它可以指示这个包应该发往何处。这些数据平时不用占用信道，只有当它需要传送时，根据它的地址标记将这些数据发送出去。(2)数字式无线数据传输电台可以简称为“无线数传电台”，一般采用数字调制解调、数字信号处理等功能，且具有均衡软判决和前向纠错等功能。无线数传电台一般采用220～240 MHz或400～470 MHz的工作频段。由于采用的大多是低频段，无线数传电台有效覆盖半径一般有几十千米，可覆盖很大一块区域。无线数传电台的数据实时传输性好，有专用的数据传输通道，不会互相干扰，兼容数话传输，只有一次投资费用，没有额外的运行使用费用，还可以在恶劣的环境下使用，且稳定性也比较好。无(3)短波通信是指利用波长在100～10 m、频率范围3～30 MHz的电磁波进行无线通信的一种无线电通信技术，又称为“高频(HF)通信”。短波通信一般有发信收信机、发信收信天线和其他终端设备构成。发信收信机一般体积较小，方便在现场安装。短波通信主要是利用电离层进行反射传播，建设维护费用较低，设备小巧简单，抗毁能力和自主通信能力比其他通信方式好，但其通信容量相比其他通信方式要小，传输的稳定性相对较差。由于系统处于浇注车间，现场环境极其恶劣，充满了高温、热辐射和烟尘等。对于信号传送极其不友好。需要选择一种使用稳定、对恶劣环境能够很好适应、信号传播距离远，同时后期维护费用较低的方式。经过多种无线传送方式比较，最后决定采用无线数传电台的形式进行无线信号传送。在行车操作室内安装PLC控制箱，在烟气捕集罩顶部合适的位置安装PLC控制柜。为防止热辐射干扰和损坏控制柜内元件，可在PLC控制柜旁边安装隔热挡板，在PLC控制柜内安装通风风机并进行防尘处理。PLC控制柜和PLC控制箱内分别安装无线数传电台，用来进行无线传输。通过无线传输将行车检测到的信号传输至烟气捕集罩上的PLC控制柜内，将烟气捕集罩检测到的信号传输至行车上的PLC控制箱内。
通过将除尘设备安装在可动小车上，不占用生产场地，桁架既可伸缩又可转动能够伸向生产车间各处，扩大了除尘的范围，增加了除尘的灵活性，节约了成本，提高了除尘效率，改善了车间的作业环境。
参考文献:
［1］孙浩．袋式除尘技术与应用［M］．北京:机械工业出版社，2018．
［2］谭风．工业通风除尘技术［M］．北京:中国建筑工业出版社，2018．