喷淋装置和方法与流程

1.本发明涉及抑尘设备，具体地，涉及一种喷淋装置。另外，本发明还涉及一种喷淋方法。


背景技术：

2.在干混砂浆、水泥很多领域，粉料输送、搅拌混合、包装、现场拆包施工时，会扬起大量粉尘，随着国家环保法规越发严格，建筑行业要求绿色化施工，无尘化施工。现阶段，干混砂浆现场施工减少扬尘的主要方式为配置除尘器，设备体积庞大，影响施工便利性；还容易出现干混砂浆发生离析的问题，在其生产、运输等过程广泛存在，导致砂浆性能存在不合格的风险。
3.经过研究发现，通过将干混砂浆粉料均匀吸附至砂颗粒表面，或粉料之间形成团聚颗粒，可减少干混砂浆粉料组分扬起的可能。干混砂浆离析的本质是混合体中不同密度、颗粒大小不同的组分，在重力和外力作用下，发生相互分离的现象，若粉料能均匀吸附至砂颗粒表面，或形成团聚颗粒，则可达到减小离析的作用。目前主要通过喷淋抑尘剂，使其雾化喷射至干混砂浆搅拌机内进行降尘的方式，来达到此效果。
4.但是目前采用的喷淋设备，大多功能单一，无法实现自动计量，压力喷雾，喷雾量精准控制以及自动补液功能，无法适应干混砂浆大批量工业化生产的需求。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种喷淋装置，能够实现自动计量和压力喷雾，精准控制喷雾量，且具备物料自动补充功能。
6.本发明还要解决的技术问题是提供一种喷淋方法，通过该方法喷射抑尘剂，能够有效降低干混砂浆扬尘。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种喷淋装置，包括补液系统、料斗、液压泵、雾化喷嘴、压力罐、储能器和计量机构，所述料斗、所述液压泵、所述压力罐和所述雾化喷嘴依次连接，所述计量机构能够对输送至所述压力罐的物料流量进行计量，所述储能器与所述压力罐连接，以能够在所述压力罐内的气体受到压缩时储存能量，所述液压泵与所述压力罐之间设置有第一流量控制开关，当所述第二流量控制开关处于开启状态下，所述储能器能够释放储存的能量，以输送所述压力罐内物料至所述雾化喷嘴，所述压力罐与所述雾化喷嘴之间设置有第二流量控制开关，所述补液系统能够对所述料斗进行物料补充。
8.优选地，还包括空压机组，所述空压机组一端通过喷吹管路连接在所述第二流量控制开关和所述雾化喷嘴之间的管路，以能够输送压力气流与物料混合形成气液两相混合喷雾，所述喷吹管路上设置有喷吹过滤减压阀及位于所述喷吹过滤减压阀出口端的喷吹控制开关。
9.具体地，所述喷吹管路设置有第一单向阀，所述第一单向阀位于所述喷吹控制开关的出口端，所述第二流量控制开关的出口端设置有第二单向阀。
10.优选地，所述空压机组另一端通过补压管路连接所述压力罐，以能够补充所述压力罐内部气压，所述补压管路上设置有补压过滤减压阀及位于所述补压过滤减压阀出口端的补压控制开关，所述压力罐连接有数字压力变送器，以能够检测所述压力罐内部气压。
11.具体地，所述压力罐通过泄压管路连接所述料斗，所述泄压管路上设置有控制其通断的泄压控制开关，所述泄压控制开关能够在所述压力罐内气气压超过工作压力上限时开启，以对所述压力罐进行泄压，所述数字压力变送器和所述储能器均安装在所述泄压管路上。
12.具体地，所述计量机构为称重传感器，所述料斗为称量斗，该称量斗包括透气帽、人工加液口和秤斗，所述秤斗支撑于所述称重传感器上，以能够对所述秤斗及其内部物料进行称量，所述透气帽和所述人工加液口设置于所述秤斗顶部，所述液压泵与所述秤斗底部连接。
13.具体地，所述补液系统包括依次连接的存储容器、补液开关和补液泵，所述补液泵的出口端与所述料斗连接的管路上设置有补液流量控制开关。
14.进一步地，本发明还提供一种喷淋方法，使用上述技术方案中任一项所述的喷淋装置，方法步骤具体如下：
15.s1、获取所述料斗内物料余量，当所述物料余量不小于阈值时，进入步骤s2；当物料余量小于阈值时，所述补液系统启动，对所述料斗进行物料补充；在补充完成的情况下，若所述物料余量不小于阈值，则进入步骤s2，若所述物料余量小于阈值，则搅拌机停止配料；
16.s2、搅拌机定时搅拌，开启所述第一流量控制开关，关闭所述第二流量控制开关，启动所述液压泵，所述计量机构对物料流量进行计量；
17.s3、当所述物料流量计量至预设计量值，关闭所述液压泵和所述第一流量控制开关，打开所述第二流量控制开关，将所述压力罐内物料进行雾化喷射。
18.优选地，在步骤s2中，设置有计量程序，该计量程序按以下逻辑在下一次计量时设置程序补偿值l：
[0019][0020]
其中，δw＝w
n-w，wn为第n次计量取得的动态计量值，w为预设计量值，a0＝-w，b0＝w，l0＝/2。
[0021]
优选地，在步骤s2中，输送至所述压力罐的物料流量计量达到预设计量值的设定百分比，降低所述液压泵转速，待该物料流量计量达到预设计量值，进入步骤s3。
[0022]
通过上述方案，本发明的有益效果如下：
[0023]
本发明喷淋装置进行喷淋作业时，首先通过将第一流量控制开关开启，关闭第二流量控制开关，启动液压泵，以将料斗内的物料输送至压力罐内，并通过计量机构对输送的物料流量进行计量，达到预设计量值时，关闭第一流量控制开关和液压泵，此时压力罐由于物料填充，原有气体被压缩，储能器蓄能至工作压力，开启第二流量控制开关，储能器释放储存的能量，将压力罐内物料输送至雾化喷嘴，并通过雾化喷嘴雾化喷射，从而实现自动计
量、压力喷雾，精准控制喷雾量，且还设置有补液系统，以能够对料斗进行物料补充，具备物料自动补充功能，使得本发明喷淋装置适应干混砂浆大批量工业化生产的需求。
[0024]
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0025]
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0026]
图1是本发明喷淋装置的一种具体实施例的结构示意图；
[0027]
图2是料斗的一种具体实施例的结构示意图；
[0028]
图3是本发明喷淋方法的具体实施方式的流程示意图。
[0029]
附图标记说明
[0030]
1存储容器
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2补液开关
[0031]
3第一过滤器
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4补液泵
[0032]
5补液流量控制开关
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6料斗
[0033]
61透气帽
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62人工加液口
[0034]
63秤斗
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7清理开关
[0035]
8泄压控制开关
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9第二过滤器
[0036]
10液压泵
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11第一流量控制开关
[0037]
12补压控制开关
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13补压过滤减压阀
[0038]
14空压机组
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15喷吹过滤减压阀
[0039]
16喷吹控制开关
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17第一单向阀
[0040]
18雾化喷嘴
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19第二单向阀
[0041]
20第二流量控制开关
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21压力罐
[0042]
22储能器
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23数字压力变送器
[0043]
24搅拌机
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25称重传感器
[0044]
100喷吹管路
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200补压管路
[0045]
300泄压管路
具体实施方式
[0046]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
[0047]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“形成”、“设有”、“设置”、“连接”等应做广义理解，例如，连接可以是直接连接，也可以是通过中间媒介进行间接的连接，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0048]
本发明提供了一种喷淋装置，参见图1，作为本发明喷淋装置的一种具体实施例，
喷淋装置，包括补液系统、料斗6、液压泵10、雾化喷嘴18、压力罐21、储能器22和计量机构，料斗6、液压泵10、压力罐21和雾化喷嘴18依次连接，计量机构能够对输送至压力罐21的物料流量进行计量，储能器22与压力罐21连接，以能够在压力罐21内的气体受到压缩时储存能量，液压泵10与压力罐21之间设置有第一流量控制开关11，压力罐21与雾化喷嘴18之间设置有第二流量控制开关20，当第二流量控制开关20处于开启状态下，储能器22能够释放储存的能量，以输送压力罐21内物料至雾化喷嘴18，补液系统能够对料斗6进行物料补充。
[0049]
为了更好地说明本发明的技术方案，以下主要结合本发明的喷淋装置对干混砂浆进行喷淋抑尘的应用为例进行说明。
[0050]
需要说明的是，料斗6内的物料可以是抑尘剂，例如白矿油，通过本发明喷淋装置将白矿油定量喷射至搅拌机24内部，对干混砂浆起抑尘作用，首先，搅拌机24配料时，对料斗6内的白矿油的油量进行判断，当低于所需的阈值时，可通过补液系统对料斗6进行补油，搅拌机24完成配料之后，开始搅拌，开启第一流量控制开关11，关闭第二流量控制开关20，启动液压泵10，以能够将料斗6内的白矿油输送至压力罐21内，并通过计量机构对输送的油液流量进行计量，直至达到预设计量值时，关闭第一流量控制开关11和液压泵10，停止白矿油的输送，此时压力罐21由于被白矿油填充，原有气体被压缩，储能器22蓄能至工作压力，开启第二流量控制开关20，储能器22释放蓄积的能量，以将压力罐21内的白矿油通过雾化喷嘴18雾化喷射，从而实现自动补油、自动计量和压力喷雾，精准控制喷雾量，使得本发明喷淋装置适应干混砂浆大批量工业化生产的需求。其中，为了实现本发明喷淋装置的自动控制，补液系统、液压泵10、第一流量控制开关11和第二流量控制开关20均有控制器集中控制，计量机构能够将计量信息反馈给控制器。
[0051]
为了能够更加精确控制喷雾量，可通过变频器控制液压泵10的转速，以调整白矿油的流量大小，在计量过程中，输送至压力罐21的油液流量计量达到预设计量值的设定百分比(优选为90％)时，控制器通过变频器降低水泵10的转速，以降低白矿油的流量大小，计量更加的精确。
[0052]
作为本发明喷淋装置的一种优选实施方式，参见图1，还包括空压机组14，该空压机组14由空压机、冷干机和储气罐组成，以能够提供压力气流，空压机组14一端通过喷吹管路100连接在第二流量控制开关20和雾化喷嘴18之间的管路，以能够输送压力气流与物料混合形成气液两相混合喷雾，喷吹管路100上设置有喷吹过滤减压阀15及位于喷吹过滤减压阀15出口端的喷吹控制开关16。在第二流量控制开关20开启时，同步开启喷吹控制开关16，使得空压机组14的压力气流和压力罐21输送的白矿油混合，形成气液两相混合喷雾，从而降低喷射压力的要求，之后经过雾化喷雾18进行雾化喷射至搅拌机24内，喷吹过滤减压阀15由过滤器和减压阀组成，对经过喷吹管路100的气流进行过滤以及压力调节，且能够通过减压阀实现不同的压力调节，以控制不同的气液混合比例，实现不同的雾化效果。另外，在压力罐21内的白矿油喷射完成后，可保持喷吹控制开关16开启，使得压力气流能够不间断通过雾化喷嘴18，以能够防止雾化喷嘴18堵塞。
[0053]
作为本发明喷淋装置的一种具体实施方式，参见图1，喷吹管路100设置有第一单向阀17，第一单向阀17位于喷吹控制开关16的出口端，第二流量控制开关20的出口端设置有第二单向阀19，以能够使得压力罐21内的白矿油以及喷吹道路100内的压力气流能够单向流向雾化喷嘴18，从而有效避免白矿油流向喷吹过滤减压阀15或者压力气流流入压力罐
21的情况发生。
[0054]
作为本发明喷淋装置的一种优选实施方式，参见图1，空压机组14另一端通过补压管路200连接压力罐21，以能够补充压力罐21内部气压，补压管路200上设置有补压过滤减压阀13及位于补压过滤减压阀13出口端的补压控制开关12，压力罐21连接有数字压力变送器23，以能够检测压力罐21内部气压。在液压泵10输送至压力罐21的油液流量计量至预设计量值后，关闭第一流量控制开关11，若是数字压力变送器23检测到压力罐21内部气压低于工作压力下限，则会开启补压控制开关12，使得空压机组14的压力气流通过补压管路200流入压力罐21进行补压，直至数字压力变送器23到达工作压力，关闭补压控制开关12。另外，在压力罐21内白矿油被输送至雾化喷嘴18进行雾化喷射时，数字压力变送器23的压力数值会降低，待其降低至工作压力下限时，则表明压力罐21内油液以雾化喷射完毕，从而指示控制器关闭第二流量控制开关20。
[0055]
在液压泵10输送至压力罐21的油液流量计量至预设计量值后，关闭第一流量控制开关11，压力罐21内的气压可能会大于工作压力上限，为了确保装置的运行安全，优选地，参见图1，还设置有泄压管路300，压力罐21通过该泄压管路300连接料斗6，泄压管路300上设置有控制其通断的泄压控制开关8，泄压控制开关8能够在压力罐21内部气压超过工作压力上限时开启，以使得压力罐21内的气体通过泄压管路300进行泄压，当数字压力变送器23检测到压力罐21内部气压达到工作压力，则关闭泄压控制开关8。另外，数字压力变送器23和储能器22均安装在泄压管路300上，通过该泄压管路300与压力罐21连通，且泄压控制开关8的关闭不影响该连通状态。
[0056]
作为本发明喷淋装置的一种具体实施方式，参见图2，计量机构为称重传感器25，料斗6为称量斗，该称量斗包括透气帽61、人工加液口62和秤斗63，秤斗63支撑于称重传感器25上，以能够对秤斗63及其内部物料进行称量，液压泵10将料斗6内的白矿油输送至压力罐21内，会使得秤斗63的重量减少，从而通过称重传感器25实时检测该重量的变化，从而实现输送至压力罐21的油液流量的计量，称重传感器25将秤斗6的重量信号反馈给控制器，以能够在油液流量计量达到预设计量值时，停止油液输送至压力罐21内，透气帽61设置于秤斗63顶部，以能够保证计量时秤斗63内外气压平衡，确保称重精度，人工加液口62设置于秤斗63顶部，方便人工手动添加抑尘剂，液压泵10与秤斗63底部连接，秤斗63底部优选为锥形，方便液压泵10从秤斗63的底部吸取油液，另外，补液系统的补液口以及泄压管路300的泄压口也均设置秤斗63顶部。
[0057]
需要说明的是，计量机构可以是多样的，例如，也可以设置称重传感器对压力罐21进行称重，从而能够实现对输送至压力罐21的油液流量进行计量；又或者，该计量机构为质量流量计，在压力罐21的进油端设置该质量流量计，实现自动计量功能。
[0058]
还需要说明的是，本发明喷淋装置在每次运行前，会先判断料斗6内的白矿油余量，当白矿油余量小于阈值时，通过控制器控制补油系统进行补油。称重传感器25能够对秤斗63进行称量，因此，可以通过称重传感器25对秤斗63的称量数值，便可判断出秤斗601内的白矿油余量，控制器能够根据称重传感器25反馈的重量信号，控制补油系统对料斗6进行补油。另外，还可以通过在秤斗63内设置料位计，通过料位计来判断秤斗63内白矿油的液位高度，从而得出白矿油的余量，该料位计可设置在白矿油余量为阈值状态下对应的高度处，以能够判断白矿油余量是否小于阈值，进而将信号反馈给控制器对应控制补油系统是否开
启。
[0059]
作为本发明喷淋装置的一种具体实施方式，参见图1，补液系统包括依次连接的存储容器1、补液开关2和补液泵4，补液开关2优选为手动球阀，补液泵4的出口端与料斗6连接的管路上设置有补液流量控制开关5，其中，存储容器1优选为吨桶，方便液体的仓储及运输，强度高、耐腐蚀、卫生性好，补液开关2优选为手动球阀，在使用过程中确保补液开关2始终开启，当存储容器1内白矿油不足时，可关闭补液开关2，通过叉车更换新的存储容器1，以能够在后续补油时进行白矿油补充，补液泵4和流量控制开关5由控制器控制，在收到需要向料斗6进行补液的信号时，开启补液泵4以及补液流量控制开关5向料斗6进行补油，补油结束后，控制器关闭补液泵4和补液流量控制开关5。
[0060]
抑尘剂的种类繁多，需要装置能够方便切换抑尘剂，优选地，本发明喷淋装置具备排空功能，参见图1，料斗6底部还连接有清理开关7，清理开关7优选为手动球阀，在需要进行抑尘剂更换时，打开清理开关7将料斗6内的部分残余油液从清理开关7处排空，再关闭清理开关7，开启液压泵10，以清空料斗6内剩余的残余油液至压力罐21，通过气流将其从雾化喷嘴18排空，待原有抑尘剂排空完成，更换新抑尘剂。若是清理要求更高，可通过人工加液口62手动向料斗6内添加一定量的新抑尘剂，启动液压泵10，将其输送至压力罐21，再通过气流喷吹排空。
[0061]
需要说明的是，上述技术方案中，补液流量控制开关5、泄压控制开关8、第一流量控制开关11、补压控制开关12、喷吹控制开关16和第二流量控制开关20均优选为电磁阀，控制器可通过不同的电信号实现电磁阀的开启与关闭，电磁阀也可以由其它能够实现流量控制的阀替换。另外，上述液压泵10与补液泵4的结构形式是多样的，例如齿轮泵和螺杆泵。
[0062]
还需要说明的是，为了避免雾化喷射的抑尘剂中存在杂质，造成雾化喷嘴18堵塞，优选地，参见图1，补液开关2和补液泵4之间的管路上设置有第一过滤器3，料斗6与液压泵10之间设置有第二过滤器9。
[0063]
本发明还提供了一种喷淋方法，使用了本发明的喷淋装置，能够将抑尘剂雾化定量喷射至搅拌机24内，降低干混砂浆扬尘，方法步骤具体如下：
[0064]
s1、获取料斗6内物料余量，当物料余量不小于阈值时，进入步骤s2；当物料余量小于阈值时，补液系统启动，对料斗6进行物料补充；在补充完成的情况下，若物料余量不小于阈值，则进入步骤s2，若物料余量小于阈值，则搅拌机停止配料；
[0065]
s2、搅拌机定时搅拌，开启第一流量控制开关11，关闭第二流量控制开关20，启动液压泵10，计量机构对物料流量进行计量；
[0066]
s3、当物料流量计量至预设计量值，关闭液压泵10和第一流量控制开关11，打开第二流量控制开关20，将压力罐21内物料进行雾化喷射。
[0067]
需要说明的是，在步骤s2中，由于计量是动态的，存在固有误差和随机误差，且固有误差会随着使用工况的变化而变化，不是定值，为了能够有效避免固有误差，设置有计量程序，该计量程序按以下逻辑在下一次计量时设置程序补偿值l：
[0068]
[0069]
其中，δw＝w
n-w，wn为第n次计量取得的动态计量值，w为预设计量值，a0＝-w，b0＝w，l0＝(a0 b0)/2。该计量程序具有自洽性，能够根基计量时的误差自动补偿，随着对喷淋装置的使用次数增加能够不断地提高计量精度，实现喷雾量的精准控制。
[0070]
还需要说明的是，在步骤s2中，输送至所述压力罐21的物料流量计量达到预设计量值的设定百分比(优选为90％)，降低所述液压泵10转速，从而降低液压泵10输送物料的流量大小，更加容易实现喷雾量的精准控制，待该物料流量计量达到预设计量值，进入步骤s3。
[0071]
为了更好地理解本发明喷淋装置的技术方法，以下结合优选特征进行说明。
[0072]
参见图1-3，首先搅拌机24配料，同时对料斗6内的白矿油的油量进行判断，当油量小于阈值时，则通过开启补液泵4和补液流量控制开关5，进行定时补油，再次判断，若是油量不小于阈值，补油完成，若是油量小于阈值，则表示存储容器1内的油料消耗完成，搅拌机24停止配料，关闭补液开关2，更换新的存储容器1，进行补油，再次打开补液开关2，装置重新运行；搅拌机24完成配料后，开始定时搅拌，喷淋系统启动，即开启第一流量控制开关11，关闭泄压控制开关8、补压控制开关12和第二流量控制开关20，启动液压泵10，将料斗6内的油液输送至压力罐21内，且计量机构对输送至压力罐21的油液流量进行计量循环，在小于90％预设计量值时，液压泵10为高转速状态，以实现油液的快速输送，当油液流量计量达到90％预设计量值，通过变频器控制液压泵10至低转速，以能够更加精准的控制压力罐21内的油液量，当油液流量计量达到预设计量值，关闭液压泵10和第一流量控制开关11，此时压力罐21由于油液填充，原有气体被压缩，储能器22进行蓄能以能够至工作压力，若数字压力变送器23检测到压力罐21内部气压超过工作压力上限，则开启泄压控制开关8进行泄压，降低至工作压力，关闭泄压控制开关8；若数字压力变送器23检测到压力管21内气压力低于工作压力下限，开启补压控制开关12，空压机组14通过补压管路200对压力罐21输送压力气流进行补压，直至达到工作压力，关闭补压控制开关12。计量循环完成后，启动喷淋循环，开启第二流量控制开关20，喷吹控制开关16保持常开，空压机组14的压力气流通过喷吹管路100流经第一单向阀17与压力罐21流经第二单向阀19的油液混合，以降低喷射压力要求，随后至雾化喷嘴18喷射至搅拌机24内，且通过喷吹过滤减压阀15压力调节，能够对气液混合比例进行控制，实现不同的雾化效果，当数字压力变送器23的压力数值低于工作压力下限，则表面压力罐21中油液已雾化喷射完成，随后关闭第二流量控制开关20，由于喷吹控制开关16为常开状态，因此压力气流不间断通过雾化喷嘴18，能够防止其堵塞，喷淋循环结束，搅拌机24定时搅拌结束，之后进行下一个循环。本发明喷淋装置具备自动计量、压力喷雾和物料自动补充功能，适应大批量工业化生产。
[0073]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0074]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0075]
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。