一种废气浓缩机构和废气收集系统的制作方法

本实用新型涉及气体净化技术领域，尤其涉及一种废气浓缩机构和废气收集系统。

背景技术：

橡胶炼胶烟气中含有多种有毒有害污染物，以恶臭、粉尘和挥发性有机物(vocs)为主，这些污染物对环境和人体危害极大，其中高浓度的恶臭可能使接触者得肺水肿，甚至窒息死亡。因此，在炼胶工段高效收集和治理废气的任务已迫在眉睫。

目前，对有机废气的净化方法主要有吸收法、吸附法、氧化法和生物法等。但由于炼胶工艺操作和设备尺寸原因，现有炼胶废气收集呈现出风量大、浓度低、效率差的特点。通过对国内轮胎工厂炼胶车间的vocs排放浓度测试发现，母炼流程卸料口的vocs浓度仅不到50ppm，给后续的废气收集机构带来了极大的负荷负担，直接造成了较高的初投资及运行费用。这种低浓度、大风量的有机废气治理是工业上的难题，目前还没有一种经济高效的解决方法。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种废气收集系统，实现高效回收“低浓度、大风量”的废气，从而降低设备的运行成本。

本实用新型提供了一种废气浓缩机构，包括密闭室和控制器，所述密闭室内设有废气源和气体浓度传感器，所述密闭室上依次连通有除尘设备和循环风机，所述循环风机分别连通有第一支管和第二支管，所述第一支管上设有排风阀门；所述第二支管上设有回风阀门，并与所述密闭室相连通；所述控制器分别与所述气体浓度传感器、排风阀门、回风阀门相连接。

优选地，所述第二支管上还设有冷却设备。

优选地，所述除尘设备为布袋式除尘器。

本实用新型还提供了一种废气浓缩收集系统，包括与烟囱连接的净化设备，还包括至少一个权利要求1所述的废气浓缩机构，所述废气浓缩机构的第一支管与所述净化设备相连通。

优选地，所述净化设备上连通有废气收集干管，所述废气浓缩机构的第一支管与所述废气收集干管相连通。

优选地，所述烟囱和净化设备之间还设有排风机。

优选地，所述废气浓缩机构中的废气源为炼胶机，所述气体浓度传感器为vocs浓度传感器。

优选地，密闭室内还设有粉尘浓度传感器，所述粉尘浓度传感器与所述控制器相连接。

综上所述，本实用新型具有的有益之处在于：

第一、本实用新型提出一种利用废气浓缩机构的废气收集系统，针对废气风量大、浓度低的特点，将低浓度有机废气连续排放模式转变为高浓度废气间歇排放模式，大大降低后续净化设备的处理负荷，同时提升设备的净化效率，节能、高效；

第二、本实用新型的废气浓缩机构利用密闭室将废气源密闭，保证污染物集中在密闭室内，避免了炭黑粉尘飞散、恶臭气味弥散的现象，改善了工作车间内的空气品质，对工人的健康安全提供了保障；

第三、本实用新型的废气浓缩机构之间相互独立，可根据废气源的工作状态选择工作的废气浓缩机构数量，此外在密闭室内还设置有传感器实时监测粉尘和vocs浓度，并通过控制器控制排风阀门和回风阀门的开闭，提高了系统的自动化程度，保障了系统安全可靠运行。

附图说明

图1是本实用新型废气浓缩收集系统的示意图；

图2是图1中废气浓缩机构的示意图；

图3是废气浓缩收集系统的工作方法流程图。

元件标号说明：

1废气浓缩机构

1-1密闭室

1-2除尘设备

1-3循环风机

1-4冷却设备

1-5排风阀门

1-6回风阀门

1-7控制器

1-8粉尘浓度传感器

1-9气体浓度传感器

1-10物料传送带

2废气收集干管

3净化设备

4排风机

5烟囱

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

如图2所示，本实用新型提供了一种废气浓缩机构，包括密闭室1-1和控制器1-7，密闭室1-1内设有废气源和气体浓度传感器1-9，具体的废气源是炼胶机，也可以是其他工作过程中会产生废气的机械设备，气体浓度传感器1-9采用vocs浓度传感器，可以检测炼胶过程中产生的废气浓度。密闭室1-1将炼胶机密闭，防止炼胶过程中产生的污染物扩散，影响工人健康。密闭室1-1上还开有物料传输窗口，用于供物料传送带1-10为炼胶机传递物料，也可以作为排风阶段的补风口。密闭室1-1上还依次连通有除尘设备1-2和循环风机1-3，循环风机1-3分别连通有第一支管和第二支管，第一支管上设有排风阀门1-5；第二支管上设有回风阀门1-6，并与密闭室1-1相连通。除尘设备1-2采用小型布袋式除尘器，并采取就地除尘方式，有利于简化管路，减小系统的规模。第二支管上还优选地设有冷却设备1-4，冷却设备1-4优选地采用间壁式换热器，有利于消除密闭室1-1内的余热，防止密闭室1-1内热空气膨胀溢出。控制器1-7分别与气体浓度传感器1-9、排风阀门1-5、回风阀门1-6相连接。出于安全考量，密闭室1-1内还设有粉尘浓度传感器1-8，粉尘浓度传感器1-8与控制器1-7相连接，从而在粉尘浓度达到安全预设值时关闭回风阀门1-6，停止废气浓缩，避免发生粉尘爆炸。

如图1所示，本实用新型还提供了一种废气浓缩收集系统，包括与烟囱5连接的净化设备3，净化设备3采用直接燃烧或蓄热燃烧等方法来处理废气。还包括至少一个独立安装的前述的废气浓缩机构1，废气浓缩机构1的第一支管与净化设备3相连通。具体地，净化设备3上连通有废气收集干管2，废气浓缩机构1的第一支管与废气收集干管2相连通。由于多台炼胶机可能不会同时工作，多个废气浓缩机构1的废气排放并不同步，因此烟囱5和净化设备3之间还设有排风机4，排风机4采用变频风机，可以根据工作的废气浓缩机构1的数量来调节系统的总排风量。

如图3所示，前述废气浓缩收集系统的工作方法包括以下步骤：

s1、系统刚开始工作时，在密闭室1-1中，vocs浓度传感器检测到的vocs浓度低于vocs浓度预设下限值，且粉尘浓度传感器检测到的粉尘浓度也低于粉尘浓度预设下限值，此时控制器1-7开启回风阀门1-6，关闭排风阀门1-5，密闭室1-1内炼胶机产生的vocs废气经除尘设备1-2除尘后通过第二支管回到密闭室1-1，密闭室1-1内vocs或(和)粉尘浓度不断上升，直到达到浓度预设上限值。

s2、当vocs浓度传感器检测到的vocs浓度达到vocs浓度预设上限值，或粉尘浓度传感器检测到的粉尘浓度达到粉尘浓度预设上限值时，控制器1-7关闭回风阀门1-6，开启排风阀门1-5，密闭室1-1内炼胶机产生的vocs废气经除尘设备1-2除尘后通过第一支管进入净化设备3，并由净化设备3处理后通过烟囱5排放至大气，密闭室1-1内的vocs或(和)粉尘浓度不断下降。

s3、待vocs浓度和粉尘浓度均低于各自的浓度预设下限值时，返回步骤s1。

优选地，粉尘浓度预设上限值和vocs浓度预设上限值均小于其爆炸下限浓度值的25％，保证作业安全。粉尘浓度预设下限值和vocs浓度预设下限值可取各自排风状态下的浓度稳定值y(单位：mg/m³)的2～3倍,其中，y0为系统工作环境内的粉尘或vocs浓度，单位mg/m³；x为密闭室1-1内炼胶机产生的粉尘或vocs的散发量，单位mg/s；l为通风排风量，单位m³/s。通过预设合理的浓度上限值和下限值，可以在保证系统安全、高效工作的同时，避免排风阀门1-5和回风阀门1-6的频繁开启，延长阀门使用寿命，进一步保证系统的稳定运行。

综上所述，本实用新型具有的有益之处在于：

第一、本实用新型提出一种利用废气浓缩机构的废气收集系统，针对废气风量大、浓度低的特点，将低浓度有机废气连续排放模式转变为高浓度废气间歇排放模式，大大降低后续净化设备的处理负荷，同时提升设备的净化效率，节能、高效；

第二、本实用新型的废气浓缩机构利用密闭室将废气源密闭，保证污染物集中在密闭室内，避免了炭黑粉尘飞散、恶臭气味弥散的现象，改善了工作车间内的空气品质，对工人的健康安全提供了保障；

第三、本实用新型的废气浓缩机构之间相互独立，可根据废气源的工作状态选择工作的废气浓缩机构数量，此外在密闭室内还设置有传感器实时监测粉尘和vocs浓度，并通过控制器控制排风阀门和回风阀门的开闭，提高了系统的自动化程度，保障了系统安全可靠运行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。