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【关键词】室内陈设；玻璃艺术；造型；创作设计研究
1、室内陈设玻璃艺术的起源与发展
人类世界对于玻璃的使用几乎伴随着整个古代西方社会。在中国考古发现了东西周时期就有玻璃珠标本。我国唐代的玻璃艺术得到了很大的发展，唐代的玻璃艺术主要是玻璃工艺上面。在高度文明的宋代时期，由于宋瓷等原因，玻璃技术并没有发展，直到背诵才取得了长足的发展。明朝时候玻璃在建筑上面有着广泛的应用。清代玻璃制造正式走向辉煌，这时候出现了许多玻璃新品种。
从我国室内陈设玻璃历史发展来看。玻璃工艺在我国经历了古法制造工艺到引进西方与国内传统制造工艺结合的阶段，创作风格不断复杂，并且不断与西方工艺结合，使得整个玻璃造型变得精美，并且有着很强的实用性。
随着我国社会和经济的不断发展，人们不断追求精神文化，玻璃这种工艺不断得到社会的关注，玻璃艺术在艺术家和企业等研究机构的努力中焕发了青春，室内陈设玻璃进入各个领域，使用的范围越来越广。
2、室内陈设玻璃造型的表现手法
具象事物的具体表现主要是通过自然对象与艺术形象相似的艺术来根据创作者对于生活的感受和接粗来创造形象，这些形象受到思维的加工。具象食物广泛用于美术当中，比如陶器模仿植物形态等。具象艺术主要的特点是视觉客观和真实、艺术形象典型、具有叙事性和情节性。如何在室内陈设玻璃达到实用的目地，这需要通过具象事物的处理来达到这样的效果。但是，通过玻璃艺术受到工艺和材料的影响，难以达到工艺与使用结合的效果。因此，要使得室内陈设玻璃达到使用和艺术结合的效果，不仅要注意造型，而且还要注意色彩光影。要不断加强造型创造观念意识，并且不断吸收更累优秀作品的长处，不断发挥创造精神，使得室内陈设玻璃造型能够表现出应有的效果。
3、室内陈设玻璃艺术造型创作的科技制约因素
3.1玻璃材料对室内陈设玻璃造型的影响
物质材料作为物质基础直接关系到造型艺术的基础。物质材料在造型艺术上面起着支撑和制约的作用。如可物质材料不能很好的利用，不能有效的与造型结合哪怕形态和色彩多好，都会出现不和谐的感觉。玻璃造型艺术通过不同的物质材料来形成不同的艺术特色。玻璃作为人工合成的材料不管是在颜色和性能上面都具有多样性。因此，在进行室内陈设玻璃造型的时候要从分的考虑到玻璃材料的特性，通过不同材料玻璃来进行因材施艺和因材制宜。
3.2玻璃的制作工艺对室内陈设玻璃造型的影响
玻璃艺术娴熟和精湛的工艺给室内陈设玻璃艺术的发展提供了基础。通常室内陈设玻璃分为冷加工和热加工、工艺创造三种。通常室内陈设玻璃工艺通过这三种工艺结合形成综合类加工工艺。这样可以制造出复杂多变的造型，并且形成精致实用的工艺作品。
3.3玻璃的色彩对室内陈设玻璃造型的影响
通常，玻璃的色彩能够带来梦幻和神秘的感觉，尽管其色彩没有金刚石的刚劲不浊，没有玉器的通透圆润。但是，玻璃色彩可以通过其五光十色不断吸引人。玻璃的工艺使得其色彩在玻璃工艺品制作中起着不可或缺的作用。熟练色彩的应用可以给玻璃艺术品带来生命和灵魂。通过对玻璃色彩的应用可以使得玻璃制品在视觉上面达到对称和平衡，并且使得其他要素变得更加完美。通过集合流行色彩的应用，可以使得玻璃造型能够很好的与时代节拍温和，并且能够制造出很好的玻璃艺术作品。
4、中国的室内陈设玻璃艺术品的国内外市场
随着人们对于精神需求的不断提高，玻璃艺术得到了快速的发展，使得其具有很大的市场潜力。国内玻璃艺术制品的技艺和材质的不断提高，使得其与陶瓷和青铜器并驾齐驱的人造材料，得到高度的关注。并且玻璃艺术的商业化使得玻璃艺术得到了长足的发展，很多拍卖公司展览机构等不断关注玻璃艺术，推动玻璃艺术品的热度。室内陈设玻璃艺术作为新的经济文化产业链，国内出现了许多玻璃品牌企业，如杨慧珊琉璃工房等。但是，我国成功的玻璃制品企业很少，在国内市场处于尴尬的境地，尽管很多人知道，担不是深知，无法正确的评估玻璃艺术品的价值。玻璃艺术在我国还是处于养在深闺人未识的阶段，多数玻璃艺术品只能满足大众的生活需要，并且这些艺术品存在着价格过高，使得人们在装修的时候放弃玻璃装饰品，造成这项艺术品在我国发展很慢。因此，未来在我国需要对玻璃市场进行资源支持和引导，通过技术推进使得玻璃艺术市场在国内出现新的发展格局。
国际市场的室内陈设玻璃艺术发展比较充分。首先，其在国外有着很好的发展背景，经历了半个多个世纪的发展，并且新艺术运动的推动给玻璃艺术的发展带来了。而且完善和成熟的市场制度，使得室内陈设玻璃艺术有着很好的发展基础；国外的个人作品展和国家玻璃展活动层出不穷，使得许多国内的玻璃艺术家和企业也有机会在国外进行展出；这样使得我国的室内陈设玻璃艺术品在国外市场也得到了发展的机会，并且创造了广阔的市场。我国的文化积累给予我国玻璃艺术家带来很大的优势通过利用这些优势能够很好的打造我国独有的玻璃艺术产业。并且，国内的室内陈设玻璃艺术品在国外有着很大的销售份额，价格优势在国内没有注意到其价值的情况下使得我国玻璃艺术品在国外很抢手。
最后，由于我国室内陈设玻璃艺术品在国内外都有着强大的市场潜力，要把握住玻璃艺术发展的历史机遇，紧跟时代的步伐，不断把握玻璃艺术的发展方向，来推动我国陈设玻璃艺术能够不断走向国际。
【参考文献】
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摘要:把吸尘器设计为卡通小精灵的式样，具有自动工作，自动检测、躲离障碍物，纠偏和定位等功能。为了吸引儿童的注意力，吸尘器的按钮比较大并能够旋转发光，这样可以以语音和音乐的方式提示不同的工作状态；儿童在玩耍中打扫卫生，开发智力，从小养成爱劳动的习惯。在集尘箱的设计上，有两种倒垃圾的方式，一种专门为儿童而设计，另一种通过具有的密码锁通道专供大人使用，所有这些都使吸尘器对来说儿童更安全，更容易。
关键词：吸尘器儿童快乐遥控劳动习惯
0引言
1899年J.瑟曼发明世界上第一台电动吸尘器。1907年J.M.斯潘格勒研制出移动式真空吸尘器[1]。目前吸尘器的设计达到日已精湛完善的地步。出现了七重过滤干净排气系统，尘满显示，无需更换滤尘袋，自动停吸功能；采用五重分段过滤技术，滤尘袋采用新型SMS材料，稍加冲洗便可洗净；龙卷风集尘设计，将尘气分离，避免二次污染[2，3]；“海尔”的“除螨系列ZW1200-8”[4]设计等等。随着吸尘器开发越来越智能化，使吸尘器由原来的复杂劳动变成了非常简单轻松得愉快劳动，如最新产品全自动智能模糊控制的吸尘器，吸尘过程不需人的参与，达到了摆脱劳动的目的，但是由于该产品的高度智能化，因此也带来了高成本。本设计正是在这样的基础上，提出用遥控代替全自动智能模糊控制的吸尘器，而且由于操作的简单有趣使儿童在玩耍的过程中有一种一边劳动，一边享受快乐，达到培养儿童爱劳动的好习惯，开发儿童智力的目的。
1吸尘器功能设计
吸尘器的设计应当尽量避免噪音，能自动清洁灰尘和碎屑；不需要人弯着腰操作，拖着电线移来移去；不需要把它拆开把累积在内部的垃圾倾倒出来；它能自动充电，同时它还应很安全和不易损坏。
2自动吸尘部分设计
“快乐吸尘器”的行走方式是吸尘器的底部安装了可以通过遥控驱动的车轮，以实现自动行走和靠指定路线行走两种方式，在“快乐吸尘器”的前部有一个传感器，它主要用于检测障碍物、移动中纠偏和定位，而且它能自动躲离障碍物，无论是何种相对障碍物繁多的房间，还是某种套房，它都能走得到，不留死角，重复线路很少，除非您用遥控强制它向回走。在它的行走方式上采用了传统的左右轮驱动加上万向轮辅助支撑的二自由度移动方式，它在向左或右运动时需有一个转弯的过程，改变吸尘路径。遥控器的设计采用游戏手柄式的设计，这样做是让儿童在吸尘的过程中，就像在控制玩具赛车似的，真正体验游戏的快乐。在吸尘的过程中，可以用遥控器来控制吸尘的路线，吸引儿童在玩耍的过程中不知不觉地将家里打扫得一尘不染，让小儿童有一种满足感，也渐渐养成了他们热爱劳动的习惯。
在结构上，“快乐吸尘器”采用的是一种新的气流运行装置，它能将吸尘电机排出的气流返回机器底部，把吸尘器传统的单一吸尘模式改为吸和吹的统一方式，吸力更大并且噪音较小，同时该装置具有能将吸尘器内局部气流逆转的功能，在需排尘时可自动将机器内部垃圾逆向吹出、吹进大容量垃圾箱中。
3音乐部分设计
在每次打开吸尘器前部的控制按钮时，都会自动播放一段悦耳的音乐，在“快乐吸尘器”的后部有一个大的突起的“球”，每当手摸着这个“球”时，它发出好听的儿童歌曲，很能吸引儿童的注意力。这个“球”在吸尘的过程中将自动旋转并且闪光。这个“球”还有另一个功能，就是在吸尘器的充电的过程中，它会自动亮“绿光”，在充电完成时，它会自动亮“红光”，表示充满了。
4除尘部分设计
在吸尘器上设计两个出尘口，一个专门是为儿童而设计，即在吸尘器的底部，因为体积较小为300mm×180mm×130mm，只要抱起吸尘器，在语音提示下，让儿童走到垃圾箱跟前，然后将吸尘器平放在垃圾箱上，按住倾倒垃圾按钮，吸尘口将自动打开，把垃圾就直接倒入垃圾箱里了。提起时，倾倒口自动闭合，并有快乐的音乐与语音提示，告诉孩子很棒，已经顺利完成任务，增加儿童继续工作的信心和敢于挑战的乐趣。这种倒垃圾方式比较简单，而且不会有很多细小灰尘飞出，但是这种方式不能很彻底的将集尘箱里的垃圾都倒出去。在集尘箱的内壁会残留很多像头发等脏东西，要想彻底的将集尘箱里垃圾清理干净，只有将整个集尘箱取下来。这样的工作，不能交给儿童来完成。因为残留垃圾里有很多细菌，对小儿童的健康很不利，家长也不放心儿童倾倒集尘箱里的残留垃圾，因此设计了专供大人使用的出尘口，并且设计了防止儿童打开的装置—密码锁。这种密码锁一共有8个长方形的左右移动键，大人只要正确输入“密码”，吸尘器中部的集尘箱将自动跳开，轻松的将它拿到水池里浸泡清洗。在集尘箱的设计上，它体积占了整个吸尘器的体积70%以上，不用经常清洗，可以每隔一段时间清洗一次就可以了。每当尘满时，吸尘器上会有倒垃圾提示。 新晨
经过以上的分析说明，要想在占领吸尘器的市场，吸尘器的设计必须具有自己的特色和价值。本课题正是从这方面入手，快乐吸尘器，让儿童们不仅在玩耍中将地面打扫干净，使儿童不仅得到了乐趣，而且还养成了一种爱清洁，爱劳动的好习惯。
参考文献：
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[2]宁绍强.产品形象设计[M].北京:化学工业出版社.2004.
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本文对袋式除尘系统提高除尘效率等方面进行了研究，最后提出优化设计方案。可对新系统设计，老系统改造提供参考和借鉴。
关键词： PLC；袋式除尘器；控制系统；
中图分类号：TD633
第一章 概述
1.1 研究背景和意义
我们的空气污染已经严重到了威胁到了数千万市民的健康。保护空气环境，控制工业生产中产生对大气的颗粒排放物是最直接的方法。因为目前空气污染的主要来源就是来工业生产中产生的粉尘。除尘器是减少固定污染源中颗粒物污染最有效的设备。对除尘系统进行深入的研究与优化具有很强的现实意义。
1.2 袋式除尘器原理
袋式除尘器也称为过滤式除尘器，是一种干式高效除尘器。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，伴着粉末重复的附着于滤袋外表面，粉末层不断的增厚，布袋除尘器阻力值也随之增大；脉冲阀膜片发出指令，左右淹没时脉冲阀开启，高压气包内的压缩空气通了，如果没有灰尘了或是小到一定的程度了，机械清灰工作会停止工作。布袋除尘器用以捕集非粘结非纤维性的工业粉尘和挥发物，捕获粉尘微粒可达0.1微米。但是，当用它处理含有水蒸汽的气体时，应避免出现结露问题。布袋除尘器具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99%以上，效率比高。
第二章 控制系统软件优化
2.1控制系统软件
除尘系统的被控设备相对较多，并且设备间具有很强的逻辑关系，一般采用PLC进行控制。
PLC编程语言是用户用来编写PLC应用程序的工具，即用户根据控制系统的要求，通过PLC编程语言编写程序，实现PLC的控制逻辑功能。只要用户能够掌握某种标准编程语言，就能够使用PLC在控制系统中，实现各种自动化控制功能。根据工业控制编程语言标准（IEC1131-3），以下五种编程语言均为PLC的标准编程语言：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）、结构文化本语言（ST）。多数PLC厂商所采用的结构化文本语言与通用的计算机编程语言相类似，但为了应用方便，一般都在语句的表达方法及语句的种类等方面都进行了简化。这五标准编程语言，十分简单易学。
2.2除尘系统软件主体
除尘系统一般有多个除尘仓组合中一起达到设计要求除尘效果。每个仓中都有滤袋进行除尘过滤。当某一滤袋室进行清灰时，通过控制装置（定时或差压）控制脉冲阀的启闭，喷吹滤袋，使粉尘落入灰斗，再通过旋转卸灰阀和输灰装置把粉尘运到储灰仓。净化后的气体从滤袋孔隙流过，通过排风口离线阀进入排风管道最后进入大气。
除尘系统采用离线阀、电磁脉冲阀控制清灰，根据除灰情况设置不同数量的除尘仓体，每个箱体内设一定数量的电磁脉冲阀，一个离线阀。清灰时，先关闭该除尘仓体出口管上的离线阀，由 PLC 控制仓体内的电磁脉冲阀依次打开进行喷吹。喷吹时间为 0.1S 可调，脉冲阀与脉冲阀之间喷吹时间间隔 3S。脉冲阀依次喷吹完毕后，除尘器仓体出口管上的离线阀打开，该仓体重新进入正常的过滤状态。相邻两个仓体喷吹时间间隔为5S ，各个除尘仓依次喷吹完；生产过程中，由PLC控制各设备之间逻辑关系，以及顺序动作关系。当其中一个除尘仓处于检修或故障状况时，清灰过程可以越过该仓。各设备的动作时间可以根据实际情况在PLC软件中，进行调整。
由于离线脉冲阀动作，以及除尘仓动作分析可得各仓设备基本相同，动作是时间顺序先后进行。根据这种运行要求，采用结构化设计本工程软件可大大减少设软件设计量，提高PLC效率。
因此其除尘仓清灰部分软件设计应采用结构化编程，结构化程序采用自顶向下、逐步求精及模块化的方法进行程序设计，并在编程过程中对类似或相关任务的进行分类，并试图设计出可以对类似或相关的任务通用的程序方案。在STEP 7中可以参数的形式向指令块提交相关信号程序可以反复利用这些模块，相互联系使模块可作为插件或积木在OB1使用，降低程序的复杂性，提高可靠性。程序中通用的数据和代码可以共享。不需要重复这些指令，然后对不同的设备代入不同的地址，可以在一个块中写程序，用程序把参数传给程序块。在程序中，写一个通用模块，使得多设备或过程可以调用此模块。当使用结构化编程方法时，需要管理程序存储和使用数据。
第三章 模糊控制应用的探究
影响布袋除尘器的除尘效果和很多因素有关系，例如风速问题、尘埃物理特性问题、反吹时间参数的选取等。经现场经验脉冲阀的控制是影响除尘效果的最大因素。如本文前面所描述，整个系统主要的功能就是对脉冲阀的控制，也是就是反吹的控制上。脉冲阀的控制好坏直接影响着除尘的效果。如脉冲阀控制的不好，比如较慢，则可能布袋上的灰尘就不能得到及时处理，布袋除尘器的动态阻力就会变大，导致除尘效果下降，甚至达不到环保要求；如果脉冲阀振动周期较短，也就是循环过快，则清灰次数过频，则会降低除尘器布袋及脉冲阀的使用寿命。工程中的控制数据就是通过在实验室反复试验，以及现场多次调试而设定的。所以如果对它的设定采用模糊控制算法。那么就解决了这个问题，在设备寿命和除尘效果之间找到最好的平衡点，并可以根据实际情况作出自动调整。如果对除尘器总压差进行测量E，并在固定压差是设定脉冲阀的反吹次数及时间，如果E出现变化，可根据其变化率EC调整脉冲阀反吹次数及时间。在此种情况下进行模糊控制设计相对比较简单，且能达到较好效果.
总结
袋式除尘系统具有设备数量多，控制逻辑关系强且具备一定循环规律的特点优化PLC控制软件。控制软件采用结构化形式编写，大大提高了程序的可移植性及扩展性。
本文对模糊控制于除尘系统中的应用做了一定的探究。因除尘系统中的控制主要逻辑控制为主，对模糊控制的要求及应用相对不高，可选择相对经济PLC系统来实现控制要求。这样既提高了控制水平，又有效的控制了设备投资。
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通过分析袋式除尘器工作原理和烟气除尘过程，改进传统矩阵控制电路，节省PLC的控制点数，降低成本；检测温度压力故障，提高运行可靠性；采用可调控制点数设计，实现不同数量除尘室和脉冲阀的通用控制。
【关键词】矩阵控制 可调控制点数 脉冲电磁阀 故障检测
1 系统结构及功能
1.1 系统结构原理
本文设计的袋式除尘系统主要由控制系统、除尘器本体、布袋、风机及温度、压力等检测仪表组成。除尘器总共有4个除尘器室，每除尘器室安装10个脉冲电磁阀，共计40个；每个除尘器室配1个进气和1个出气气动阀，共计8个；旁路提升阀1个。脉冲袋式除尘器的除尘过程由过滤、清灰和排灰三个环节组成。含尘气体从袋式除尘器入口进入后，由导气管进入各除尘室，大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流均匀进入各仓室过滤区，过滤后的洁净气体透过除尘滤袋经上箱体、提升阀、排风管排出。随着过滤工作的进行，当滤袋表面积尘达到一定厚度时，由定时控制程序关闭进出气提升阀，当前除尘室停止过滤转为清灰状态，逐次打开本室脉冲电磁阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘，清灰完成后再进入过滤工作状态。各除尘室周期循环切换过滤和清灰工作状态。落入灰斗中的粉尘经由卸灰阀排出后，利用输灰系统送出。
1.2 系统功能
（1）过滤清灰控制。控制方式采用自动模式和手动模式（调试或检测）。系统循环[灰设置了6个定时器。脉冲阀喷吹间隔时间1-60s连续可调；脉冲宽度0.1-1s连续可调；清灰循环间隔时间0-120min连续可调；除尘室[灰间隔时间0-120min连续可调；除尘室进出气阀关闭延时0-20s连续可调；除尘室进出气阀开启延时；0-20s连续可调。系统正常运行为自动运行，初次运行从1号室开始[灰，按照喷吹间隔时间依次触发各个脉冲阀，按照[灰间隔时间依次对各室[灰，一个周期[灰完成后，按照循环间隔时间启动下一周期[灰。
（2）温度故障检测与控制。在生产稳定工作时进入除尘器的烟气温度在100～160℃之间。当烟气温度低于70℃时，易造成滤袋结露，加速滤袋的腐蚀、损坏；当进入烟气温度高于160℃时，会造成滤袋寿命降低或损毁。烟气温度在正常工作范围之外时，一方面调整工况，控制开启冷风阀降温；另一方面检查设备运行状况，处理问题。当烟气温度超过滤袋的允许范围，程序采取紧急措施，关闭各室进出气阀，打开旁路系统，确保滤袋安全，保证安全生产。
（3）压力故障检测。在生产稳定工作时除尘器进出口烟气压力差在800―2000Pa之间。压差过大则说明进出布袋压力的差过大，原因可能是布袋灰过多，可以通过多震动清灰；压差过小则说明进出布袋压力的差过小，原因可能是布袋破漏，通过检漏仪检测排放浓度，切换除尘室工作查找破漏除尘袋。
2 系统控制方案
除尘器控制系统采用西门子PLC作为控制核心，国产触摸屏作为人机交互界面，输出经过中间继电器隔离控制脉冲阀。系统整体控制方案如图1所示。脉冲阀控制是除尘器控制系统的主要任务。
一般袋式除尘器有若干个除尘室（数量设为A），每个除尘室有若干个脉冲电磁阀（数量设为B）。布袋除尘器清灰使用的脉冲电磁阀总数为除尘室的数量乘以每个室脉冲阀的数量（数量为AxB）。采用传统控制方式设计，每个脉冲电磁阀独立对应1个PLC输出点，则除尘器需要AxB个PLC输出点。脉冲布袋除尘器的清灰电磁阀越多，其占用PLC的输出点越多，使整个控制系统线路复杂、造价昂贵。根据除尘器的工作特点，所有脉冲电磁阀每次只有1只工作，将脉冲电磁阀按清灰仓室分成A组，每组B只，则可采用AxB的矩阵控制电路来完成脉冲电磁阀的控制，占用PLC的输出点为A+B个。当A>2，B>2时，A+B
其工作原理是：当1号室清灰时，1号室脉冲阀选择继电器KM1接通，脉冲控制继电器K1到K10依次接通断开，1号室的脉冲阀依次通电工作，当1号室清灰完后，继电器KM1断开，K1到K10都不会接通。接着，2号室清灰，控制过程同1号室。依次类推，所有除尘室清灰完后，进入下一个清灰循环。
由于脉冲阀是感性负载，为防止脉冲阀线圈断电产生的瞬间高压对其他电气设备产生损坏，需要在每只电磁阀线圈两端并联二极管IN4007续流。在实际的电路控制中，除了正常控制回路，续流二极管与脉冲电磁阀构成不正常的闭合环路，不仅会引起脉冲阀的误动作，而且缩短继电器与电磁阀的使用寿命。针对此问题，在每只脉冲阀线圈前段串入1只二极管IN4007，保证通过回路中的电流只能正向流通，而不能构成闭合的环路，可以有效防止脉冲阀误导通。为简化接线提高系统的工作稳定性，可以把二极管电路制作成电路板，也可以采用带有二极管的接线端子台。除尘器有4个以下除尘室时，也可以采用4开触点继电器隔离同序号脉冲阀公共端，如图3所示。脉冲控制继电器每个常开触点接1路脉冲阀，任意1个脉冲控制继电器接通，除了正常控制回路，其它脉冲阀不构成回路。
3 系统程序设计
PLC程序设计采用子程序设计方法，将各功能设计为独立的模块。袋式除尘器根据实际需求的不同，设计的除尘室和脉冲阀数量不一样。在设计PLC控制程序时，采用可调控制点数模板式设计方法，可以快速为不同数量脉冲阀的除尘器设计控制程序。程序采用计数和移位运算，控制矩阵电路，只需要设置除尘室和脉冲阀的数量，修改输入输出对应控制点数，即可实现对不同点数除尘器的控制。
考虑后期进行数字化智能工厂建设，除尘器控制系统能够对接信息系统，程序预留配置modbus和profibus dp协议接口。与信息系统对接后，运行状态数据通过通讯线路传到集控中心，集控系统可对除尘器运行状态实时监控，并通过数据挖掘分析，优化除尘系统运行参数。
触摸屏人机交互界面设计为多窗口界面，主要有系统监控、参数设置、参数显示、报警等界面。操作员在参数界面查看设置系统运行参数。在正常运行状况下，界面显示控制系统的状态，如布袋除尘室[灰、气动阀及脉冲阀运行状态等。当运行参数超过设定值时，会提示报警信息，便于操作人员进行故障分析和处理。
4 结束语
在该脉冲布袋除尘器中，采用矩阵控制电路，利用继电器4个触点分别控制各室脉冲阀，简化了控制线路，降低了成本，提高了运行的可靠性。可调控制点数模板式设计方法，快速为多台不同脉冲阀数量的除尘器设计程序，缩短了同类型产品的研制周期。友好的人机交互界面，提高了工作效率。该控制系统在实际运行中稳定可靠，效果良好。
参考文献
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作者简介
罗旋，男，工作于山东省计算中心（国家超级计算济南中心）山东省计算机网络重点实验室，从事智能控制、嵌入式系统、电子信息方向研究。
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关键词 垃圾焚烧；脉冲袋式除尘器；高温；酸性气体；PTFE
中图分类号 X701 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0124-02
随着人类社会的不断进步、生活水平的日益提高，人们对生存环境越来越关注，对大气环境质量的要求越来越严格。除尘工程是防治大气污染的重要内容，从烟气中将固体粒子分离出来的设备称之为除尘器，袋式除尘器则是治理大气环境污染的高效除尘设备。本文对“太仓垃圾焚烧发电厂二期工程—250 t/d垃圾焚烧线及烟气净化系统（以下简称本工程）”中袋式除尘器的设计要点做简要阐述。
1 烟气除尘系统简介
垃圾焚烧烟气工艺流程：
本工程烟气除尘系统工艺如下：生活垃圾在炉排炉内燃烧，产生的灰渣由排放点的不同分为炉渣和飞灰，从焚烧炉燃烧室底部排出的是炉渣，飞灰从燃烧室顶部随烟气进入余热锅炉，由余热锅炉排出的烟气进入冷却塔，使高温烟气温度降至酸露点以上10℃～20℃，随后进入反应塔充分与石灰、水进行脱酸反应，通过活性炭喷射至反应塔的旋风分离器出口与布袋除尘器进口的烟道中，完成酸性气体脱除、二恶英类物质的吸附、重金属的吸附后，最后进入袋式除尘器。通过布袋过滤，将烟气中的灰尘、反应生成物捕捉后，经引风机排入烟囱。烟气处理流程见图1。
2 烟气条件及特点
生活垃圾焚烧烟气除尘具有以下特点：①余热锅炉排出的烟气危害大。烟气主要含有二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、可吸入颗粒物、有机剧毒性污染物（二英、呋喃）、重金属等；②烟气温度高，最高可达240℃；③烟气含湿量高，露点温度高。由于较多水分的存在，且含有酸性气体，因而烟气的露点温度较高，约为140℃；④烟尘颗粒细，密度小；⑤由于含有大量酸性气体，和水易于生成酸性物质。本工程烟气量及其组成列于
表1。
3 除尘器设计
袋式除尘器是垃圾焚烧烟气处理工艺流程中的末端装置，进入除尘器的烟气含水多、温度高、具有腐蚀性，此时袋式除尘器不仅仅是颗粒物分离器，还是有害气体净化反应床。所以除尘器设计时必须加以注意。
3.1 滤料材质
本工程锅炉排放的烟气成分复杂，除尘设备运行温度较高（～170℃）。上游烟气中的含碳飞灰、脱酸剂以及反应生成物等掺混在一起被滤袋捕集，在滤袋表面形成一层粉尘层。粉尘层同时又是反应膜，利用其吸附、催化作用进一步分解SOx、HCL、NOx等有害气体。在此运行环境中，除尘设备必须具有优良的清灰再生性能，及耐温、耐腐、耐水解型滤料。为满足以上要求，本工程选用“纯PTFE基布+PTFE覆膜”复合滤料作为滤袋材质。覆膜滤料可实现表面过滤，使粉尘只停留于表面、容易脱落，提高滤料的剥离性。
PTFE是聚四氟乙烯的简称，具有出色的化学稳定性能，俗称“塑料王”。PTFE是大分子线型结构，它的结晶熔点是327℃，可长期在-180℃～260℃范围内使用，耐酸碱、抗腐蚀；能抵抗氧化和表面污物，不变脆。PTFE大分子的表面自由能很低，具有高度的不粘附性和极低的摩擦系数。本身不断裂、不燃烧，其“极限氧指数”（LOI）高达95%。同时不会水解，几乎比任何已知材料的抗蒸汽渗透性都好。它能在寿命期限内始终保持优秀的物理和化学性能。
3.2 袋笼
袋笼安装于滤袋内部，上口设有保护圈，其作用是支撑整个滤袋并保护滤袋的袋口；底部设有底碗，保护滤袋底部不被喷吹气流损伤。袋笼材质选用20＃钢，表面进行有机硅防腐和耐高温处理。袋笼竖筋不可太密，以免增加其与滤袋贴合部份的面积，减小滤袋的有效过滤面积，影响过滤速度及清灰效果。
3.3 内旁通装置
箱体内设置旁通阀，正常运行时烟气由中间风道进入设备过滤区。当进入除尘器烟气的温度高于设定温度（如220℃），或者系统出现故障以及焚烧炉投油助燃时，为确保滤袋和系统安全，打开旁通阀门，烟气进入内置旁通管路，从除尘器出口直接排空。旁通阀门控制为自动和手动二种方式，自动方式由温度控制，控制可以通过仪表设定。
除尘器在运行过程中，烟气温度一般在140℃～170℃波动，烟尘中含有NOx及SOx等气体，在锅炉爆管、水汽很大的情况下，烟尘将变为强酸气体。另外，在脱硫的过程中，投入的过量石灰粉会使烟气呈现弱碱性。在这种情况下，旁通阀密封采用耐高温（300℃）、耐酸碱的氟橡胶。
3.4 灰斗及钢结构
灰斗上部与箱体、立柱顶部连续焊接，下部接输灰装置。生活垃圾焚烧产生的烟尘流动性很差，为避免脱硫灰在灰斗内的堆积，灰斗的各个立体夹角不大于收集灰尘的安息角，本工程灰斗四壁与水平面的最小夹角为65°。外壁设有空气炮清灰装置，防止灰的搭桥，保持输灰通畅。
钢结构顶部与箱体连接处设置滑块，用来消除钢材在温度变化时产生的线膨胀应力。滑块固定于立柱顶端，中箱体带动其上所有与高温烟气接触的部件可以在滑块上自由膨胀（收缩）滑动。滑块采用光滑不锈钢板和滑板相结合的结构，不锈钢板焊接于顶柱底部平面上，能在固定的滑板上自由滑动。不锈钢板采用SUS304材料制造，表面光洁度为Ra6.3 μm，厚度为3 mm。滑板固定于立柱顶部平面上，采用聚四氟乙烯材质。滑板的材料不能是钢，否则可能造成滑板与不锈钢板的胶着粘合而失去滑动功能。钢结构的整体设计参考《钢结构设计规范》，标准号GB50017-2003。
3.5 热风循环系统
为防止系统启、停期间烟气温度过低，造成酸性气体在设备内结露，损坏布袋和设备，除尘器设有热风循环系统，包括加热器、风机、启闭阀、管道等。温度调节由电热器进行控制。
当除尘系统冷态启动或者烟气温度低于设定温度的限值时，热风循环系统开始工作，当灰斗温度检测信号达到设定值时，停止热风循环系统，控制信号取各灰斗温度检测信号中的最低值。热风循环系统启停控制与旁通阀门控制信号连锁，在任何情况下，旁通阀门打开时，必须立即停止热风循环系统。
3.6 保温
设备除了装有热循环风系统外，还在灰斗外部安装电加热管，并对设备进行整体保温，减少热量损失，以保持灰斗及箱体壁温高于烟气露点温度10℃以上，避免四壁过冷产生结露导致粉尘粘结，同时保温层也可防止人员被高温烫伤。本工程选用岩棉作为设备保温材料，岩棉是以天然岩石为主要原料而制成对纤维状松散材料。设备外表面保温层厚度按下式计算：
δ=λ（-）
式中：λ为岩棉对导热系数，取0.044 W/（m·℃）；
αs为保温层外表面放热系数，本设备为室内安装，取值11.63 W/（m2·℃）；
q为不同介质温度下，保温外表面最大允许热损失量，取116 W/m2；
k为最大允许热损失量对系数，计算最小保温厚度时，k取1.0；
twf为设备外表面温度，一般为介质温度，本工程取值170℃；
ta为环境温度，取值20℃。
计算结果，最小保温厚度δ为53 mm，为提高保温效果，本工程取80 mm。
3.7 输灰系统
设备灰斗下级设置两条切出螺旋机和一条集合螺旋机，将粉尘输送至仓泵，泵体内的粉粒状物料与充入的压缩空气相混合，形成似流体状的气固混合物，借助泵体内的压力差实现混合物的流动，经由输料管输送至储料设备，实现粉尘的集中处理，以防止粉尘的二次污染。
3.8 电气系统
除尘器采用独立的PLC控制系统，PLC完成工艺要求规定的模拟量控制和数据采集功能，以满足本系统规定工况的运行要求。除尘器的控制对象包括：旁通阀控制、清灰控制、卸灰阀控制、螺旋输送机控制、离线装置（提升阀）控制、灰斗电伴热控制、热循环风系统控制、气力输送系统控制等。
3.9 其他
按照工程特点，宜取较低的过滤速度，以减小滤料阻力。本工程取过滤风速≤0.8m/min。
焚烧烟气的粉尘流动性差，设备内部梁、柱及连接件设计时采用特殊处理，减少死角，平滑过渡防止积灰、搭桥。
设备内部与烟气接触部分，均涂耐高温油漆。
4 应用效果
设备于2009年年初投入运行，烟尘实测排放浓度为19.3 mg/m3，重金属粉尘及酸性气体等各项排放指标均符合标准要求。到目前为止，设备已正常运行3年有余，阻力保持在1?200 Pa左右，连续运行时间平均为7?000时/年。
5 小结
焚烧垃圾并利用其余热发电，是处理城市垃圾的先进方法，但在焚烧过程中应严格控制二次污染物的排放。袋式除尘器是目前应用最广泛的设备，其在垃圾焚烧尾气净化系统中起着重要作用。一套除尘设备能否发挥出良好的性能，是整个工艺系统的综合反应，它涵盖立设计、制造、安装以及运行维护等各方面的因素。太仓垃圾焚烧发电厂二期工程袋式除尘器运行良好，达到设计要求。该工程表明，在垃圾焚烧复杂的烟气条件下，设计合理的袋式除尘器，可以长期稳定的运行，能够完全胜任垃圾焚烧烟气的处理工作。
参考文献
[1]张殿印,王纯.除尘工程设计手册[M].化学工业出版社,2003.
[2]张益,赵由才.生活垃圾焚烧技术[M].化学工业出版社,2000.
