一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置的制作方法

本发明属于预辊涂铝卷生产技术领域，特别涉及一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置。

背景技术：

铝卷的涂装工艺包括以下步骤：放卷、预脱脂、水洗、脱脂、水洗、钝化、烘干、底涂、涂装、一区烘烤、二区烘烤、三区烘烤、冷却、精涂、覆膜、收料；根据涂装生产工艺，涂装废气主要来自于前处理、喷涂、干燥过程，所排放的污染物主要为：前处理过程中产生的粉尘或酸雾，喷漆时产生的漆雾和有机溶剂，干燥挥发时产生的有机溶剂；漆雾主要来自于空气喷涂作业中溶剂型涂料飞散的部分，其成分与所使用的涂料一致；有机溶剂主要来自于涂料使用过程中的溶剂、稀释剂，绝大部分属挥发性排放，其主要的污染物为二甲苯、苯、甲苯等；涂装中排放的有害废气主要集中在喷漆生产线上，其中喷漆室、晾干室、烘干室是废气的主要发生源；这些污染物如果挥发到大气环境中，不仅会对大气环境造成严重污染，而且人体呼入被污染的气体后，对人体健康产生严重危害；因此，处理涂装废气，控制涂装污染物的排放既能保护环境，又能保护涂装工作人员的健康；

授权公告号为cn103994449b的发明专利公开了一种复合型废气处理装置，包括光催化氧化装置、活性炭吸附装置、蓄热炉和烟囱，三个部分按顺序依次通过输气管进行连接，活性炭吸附装置和蓄热炉之间设置有阻火器，蓄热炉和烟囱之间设置有引风机；其采用的活性炭吸附装置只能处理低温、低流量的废气，且后期维护费用高，增加了使用单位的维护支出；另外，废气燃烧后产生的余热通过烟囱排向外界，造成了能源的浪费，废气的不充分燃烧还将对环境造成污染。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置，采用两级换热器，将废气燃烧后的余热重新利用，一方面为废气燃烧前预热，提高了废气燃烧的效率，另一方面为喷涂烘干箱提供热量，减少了能源的消耗，提高了能源的利用率，保护了环境。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置，包括燃烧系统、换热系统、喷涂烘干系统，所述喷涂烘干系统包括喷涂烘干箱、净气出口、引风机、排气烟道，所述喷涂烘干箱上部一侧设有净气出口，所述净气出口一侧设有引风机，所述引风机和净气出口通过管道连接，所述引风机一侧设有排气烟道；

所述喷涂烘干系统一侧设有换热系统，所述换热系统包括蓄热室、一级换热器、二级换热器，所述喷涂烘干箱一侧设有一级换热器，所述一级换热器包括换热器筒体、花板、换热管、废气进口、废气出口、热净气进口、热净气出口，所述换热器筒体上部一侧设有废气进口，所述废气进口一侧设有废气出口，所述废气进口一侧设有废气进口管道，所述废气进口管道上设有废气进口阀门，所述废气出口一侧设有主管道，所述主管道上设有主管道阀门，所述换热器筒体一端设有热净气进口，另一端设有热净气出口，所述热净气进口一侧设有主管道阀门，所述主管道阀门一侧设有补偿器，所述补偿器避免了管道升温时由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，减小了管壁的应力和作用在阀门上的作用力；所述换热器筒体内部设有若干换热管，所述换热管两端固定在花板上，所述花板上设有若干蜂窝孔，所述换热管安装在蜂窝孔内部；所述一级换热器一侧设有二级换热器，所述二级换热器包括换热器筒体、花板、换热管、废气进口、废气出口、热净气进口、热净气出口，所述换热器筒体上部一侧设有废气进口，所述废气进口一侧设有废气出口，所述二级换热器废气进口通过管道与所述一级换热器废气出口连接，所述废气进口管道上设有主管道阀门，所述废气出口一侧设有主管道，所述主管道上设有主管道阀门，所述换热器筒体一端设有热净气进口，另一端设有热净气出口，所述热净气进口一侧设有主管道阀门，所述主管道阀门一侧设有补偿器，所述补偿器避免了管道升温时由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，减小了管壁的应力和作用在阀门上的作用力；所述换热器筒体内部设有若干换热管，所述换热管两端固定在花板上，所述花板上设有若干蜂窝孔，所述换热管安装在蜂窝孔内部，所述二级换热器热净气出口与一级换热器热净气进口通过主管道连接；

所述补偿器一侧设有蓄热室，所述蓄热室将热量存储备用，提高了能源的利用率；所述蓄热室一侧设有燃烧系统，所述燃烧系统包括燃烧机、混合器、燃烧室，防火板，所述蓄热室一侧设有防火板，防火板既阻止了燃烧的火焰向其他设备蔓延，又能起良好的隔热保温作用，提高了设备的安全性和能源的利用效果；所述防火板一侧设有燃烧室，所述燃烧室上部一侧设有主管道，所述燃烧室一侧设有混合器，所述混合器内部设有催化砖，废气中的有机物和空气混合后，在催化砖的催化作用下发生氧化反应，生成无害的co2和h2o，催化砖降低了有机物的起燃温度，减少了预热能耗；所述混合器一侧设有检修孔，方便设备停机检修时，检修人员进入设备内部进行检修，所述检修孔一侧设有燃烧机，所述燃烧机上设有烧嘴，废气在混合器内与氧气混合，通过燃烧机的烧嘴点燃，使废气充分燃烧，释放热量。

优选的，所述废气进口管道一侧设有第一旁通管道，所述第一旁通管道上设有旁通管道阀门，所述第一旁通管道与一级换热器废气出口主管道连接，当一级换热器发生故障时，关闭废气进口阀门，开启第一旁通管道上的旁通管道阀门，烟气绕过一级换热器直接进入下一处理工序，为维修人员维修一级换热器提供条件，避免了因一级换热器故障造成系统停机，降低了系统停机的概率，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失，产生的热量和烟气依次通过蓄热室、二级换热器换热管内部、第四旁通管进入喷涂烘干箱，后经引风机排出。

优选的，所述一级换热器废气出口主管道一侧设有第二旁通管道，所述第二旁通管道上设有旁通管道阀门，所述第二旁通管道与二级换热器废气出口主管道连接，所述二级换热器热净气进口和热净气出口通过第三旁通管道连接，所述第三旁通管道上设有旁通管道阀门；当二级换热器发生故障时，关闭二级换热器废气进口处的主管道阀门和废气出口处的主管道阀门，打开第二旁通管道上的旁通管道阀门和第三旁通管道上的旁通管道阀门，烟气绕过二级换热器；所述第三旁通管道一侧设有第四旁通管道，所述第四旁通管道上设有旁通管道阀门，所述第四旁通管道一端与喷涂烘干箱连接，当一级换热器和二级换热器同时发生故障时，关闭废气进口阀门和所有主管道阀门，打开所有旁通管道阀门，烟气燃烧后直接外排，同时维修人员在不停机状态下对一级换热器和二级换热器进行维修，避免了因换热器故障造成系统停机，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失。

优选的，所述一级换热器和二级换热器内部设有废气进气隔板，所述废气进气隔板上设有蜂窝孔，所述换热管安装在废气进气隔板的蜂窝孔内，由废气进口进入的废气通过隔板底部经废气出口流出，增加了废气在一级换热器和二级换热器内的行程，延长了废气的预热时间，提高了废气的预热温度，避免了部分废气由废气进口进入换热器后直接从废气出口流出，造成废气预热不均匀、热量利用不充分的问题。

优选的，所述换热管两侧设有热净气进气隔板，一侧的热净气进气隔板一侧与换热器上壁连接，另一侧与花板连接，另一侧的热净气进气隔板一侧与换热器下壁连接，另一侧与花板连接；携带热量的烟气在换热管内部以s形曲线流动，延长了烟气在换热器中的换热时间，增强了换热器的换热效果，提高了烟气余热的利用率，同时提高了废气预热的均匀性。

优选的，所述主管道一侧设有放散管，所述放散管上设有放散阀，当烟气管道内部压力超过设定安全值时，放散阀自动开启，向外部排放烟气，避免了设备因压力过大产生爆炸，保障了设备的安全性，保护了操作人员的生命安全。

本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

1)采用两级换热器，将废气燃烧后的余热重新利用，一方面为废气燃烧前预热，提高了废气燃烧的效率，另一方面为喷涂烘干箱提供热量，减少了能源的消耗，提高了能源的利用率，保护了环境；

2)废气进口管道一侧设有第一旁通管道，第一旁通管道上设有旁通管道阀门，第一旁通管道与一级换热器废气出口主管道连接，当一级换热器发生故障时，关闭废气进口阀门，开启第一旁通管道上的旁通管道阀门，烟气绕过一级换热器直接进入下一处理工序，为维修人员维修一级换热器提供条件，避免了因一级换热器故障造成系统停机，降低了系统停机的概率，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失，产生的热量和烟气依次通过蓄热室、二级换热器换热管内部、第四旁通管进入喷涂烘干箱，后经引风机排出；

3)一级换热器废气出口主管道一侧设有第二旁通管道，第二旁通管道上设有旁通管道阀门，第二旁通管道与二级换热器废气出口主管道连接，二级换热器热净气进口和热净气出口通过第三旁通管道连接，第三旁通管道上设有旁通管道阀门；当二级换热器发生故障时，关闭二级换热器废气进口出的主管道阀门和废气出口处的主管道阀门，打开第二旁通管道上的旁通管道阀门和第三旁通管道上的旁通管道阀门，烟气绕过二级换热器；第三旁通管道一侧设有第四旁通管道，第四旁通管道上设有旁通管道阀门，第四旁通管道一端与喷涂烘干箱连接，当一级换热器和二级换热器同时发生故障时，关闭废气进口阀门和所有主管道阀门，打开所有旁通管道阀门，烟气燃烧后直接外排，同时维修人员在不停机状态下对一级换热器和二级换热器进行维修，避免了因换热器故障造成系统停机，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失；

4)一级换热器和二级换热器内部设有废气进气隔板，废气进气隔板上设有蜂窝孔，换热管安装在废气进气隔板的蜂窝孔内，由废气进口进入的废气通过隔板底部流经废气出口，增加了废气在一级换热器和二级换热器内的行程，延长了废气的预热时间，提高了废气的预热温度，避免了部分废气由废气进口进入后直接从废气出口流出，造成废气余热不均匀、热量利用不充分的问题；

5)换热管两侧设有热净气进气隔板，一侧的热净气进气隔板上部与换热器上壁连接，下部与花板连接，另一侧的热净气进气隔板上部与换热器下壁连接，下部与花板连接；携带热量的烟气在换热管内部以s形曲线流动，延长了烟气在换热器中的换热时间，增强了换热器的换热效果，提高了烟气余热的利用率，同时提高了废气预热的均匀性；

6)主管道一侧设有放散管，所述放散管上设有放散阀，当烟气管道内部压力超过设定安全值时，放散阀自动开启，向外部排放烟气，避免了设备因压力过大产生爆炸，保障了设备的安全性，保护了操作人员的生命安全。

附图说明

附图1是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置结构示意图；

附图2是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置中一级换热器结构示意图；

附图3是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置中热净气进气隔板结构示意图；

附图4是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置中废气进气隔板结构示意图；

附图5是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置中一级换热器a-a截面图；

附图6是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置中一级换热器花板结构示意图；

附图7是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置正常工作气体流向示意图；

附图8是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置一级换热器单独检修时气体流向示意图；

附图9是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置二级换热器单独检修时气体流向示意图；

附图10是本发明一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置一、二级换热器同时检修时气体流向示意图；

图中：12-燃烧系统，13-换热系统，14-喷涂烘干系统，101-废气进口管道，102-主管道，103-第一旁通管道，104-旁通管道阀门，105-主管道阀门，106-废气进口阀门，107-放散管，108-放散阀，109-第二旁通管道，110-第三旁通管道，111-第四旁通管道，201-燃烧机，202-混合器，203-燃烧室，204-防火板，301-蓄热室，302-补偿器，303-一级换热器，304-二级换热器，305-废气进口，306-废气出口，307-换热管，308-热净气进口，309-热净气进气隔板，310-废气进气隔板，311-热净气出口，312-花板，313-蜂窝孔，314-换热器筒体，315-检修孔，401-喷涂烘干箱，402-净气出口，403-引风机，404-排气烟道。

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-10，对本发明的技术方案进一步具体说明。

实施例1

如图1-7所示，

一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置，包括燃烧系统12、换热系统13、喷涂烘干系统14，所述喷涂烘干系统14包括喷涂烘干箱401、净气出口402、引风机403、排气烟道404，所述喷涂烘干箱401上部一侧设有净气出口402，所述净气出口402一侧设有引风机403，所述引风机403和净气出口402通过管道连接，所述引风机403一侧设有排气烟道404；

所述喷涂烘干系统14一侧设有换热系统13，所述换热系统13包括蓄热室301、一级换热器303、二级换热器304，所述喷涂烘干箱401一侧设有一级换热器303，所述一级换热器303包括换热器筒体314、花板312、换热管307、废气进口305、废气出口306、热净气进口308、热净气出口311，所述换热器筒体314上部一侧设有废气进口305，所述废气进口305一侧设有废气出口306，所述废气进口305一侧设有废气进口管道101，所述废气进口管道101上设有废气进口阀门106，所述废气出口306一侧设有主管道102，所述主管道102上设有主管道阀门105，所述换热器筒体314一端设有热净气进口308，另一端设有热净气出口311，所述热净气进口308一侧设有主管道阀门105，所述主管道阀门105一侧设有补偿器302，所述补偿器302避免了管道升温时由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，减小了管壁的应力和作用在阀门上的作用力；所述换热器筒体314内部设有若干换热管307，所述换热管307两端固定在花板312上，所述花板312上设有若干蜂窝孔313，所述换热管307安装在蜂窝孔313内部；所述一级换热器303一侧设有二级换热器304，所述二级换热器304包括换热器筒体314、花板312、换热管307、废气进口305、废气出口306、热净气进口308、热净气出口311，所述换热器筒体314上部一侧设有废气进口305，所述废气进口305一侧设有废气出口306，所述二级换热器304废气进口305通过管道与所述一级换热器303废气出口305连接，所述废气进口管道101上设有主管道阀门105，所述废气出口306一侧设有主管道102，所述主管道102上设有主管道阀门105，所述换热器筒体314一端设有热净气进口308，另一端设有热净气出口311，所述热净气进口308一侧设有主管道阀门105，所述主管道阀门105一侧设有补偿器302，所述补偿器302避免了管道升温时由于热伸长或温度应力而引起管道变形或破坏，减小了管壁的应力和作用在阀门上的作用力；所述换热器筒体314内部设有若干换热管307，所述换热管307两端固定在花板312上，所述花板312上设有若干蜂窝孔313，所述换热管307安装在蜂窝孔313内部，所述二级换热器304热净气出口311与一级换热器303热净气进口308通过主管道102连接；

所述补偿器302一侧设有蓄热室301，所述蓄热室301将热量存储备用，提高了能源的利用率；所述蓄热室301一侧设有燃烧系统12，所述燃烧系统12包括燃烧机201、混合器202、燃烧室203，防火板204，所述蓄热室301一侧设有防火板204，防火板既阻止了燃烧的火焰向其他设备蔓延，又能起良好的隔热保温作用，提高了设备的安全性和能源的利用效果；所述防火板204一侧设有燃烧室203，所述燃烧室203上部一侧设有主管道102，所述燃烧室203一侧设有混合器202，所述混合器202内部设有催化砖，废气中的有机物和空气混合后，在催化砖的催化作用下发生氧化反应，生成无害的co2和h2o，催化砖降低了有机物的起燃温度，减少了预热能耗；所述混合器202一侧设有检修孔315，方便设备停机检修时，检修人员进入设备内部进行检修，所述检修孔315一侧设有燃烧机201，所述燃烧机201上设有烧嘴，废气在混合器内与氧气混合，通过燃烧机201的烧嘴点燃，使废气充分燃烧，释放热量。

所述一级换热器303和二级换热器304内部设有废气进气隔板310，所述废气进气隔板310上设有蜂窝孔313，所述换热管307安装在废气进气隔板310的蜂窝孔313内，由废气进口305进入的废气通过隔板底部经废气出口306流出，增加了废气在一级换热器303和二级换热器304内的行程，延长了废气的预热时间，提高了废气的预热温度，避免了部分废气由废气进口305进入换热器后直接从废气出口306流出，造成废气预热不均匀、热量利用不充分的问题。

所述换热管307两侧设有热净气进气隔板309，一侧的热净气进气隔板309上部与换热器上壁连接，下部与花板312连接，另一侧的热净气进气隔板309上部与换热器下壁连接，下部与花板312连接；携带热量的烟气在换热管307内部以s形曲线流动，延长了烟气在换热器中的换热时间，增强了换热器的换热效果，提高了烟气余热的利用率，同时提高了废气预热的均匀性。

所述主管道102一侧设有放散管107，所述放散管107上设有放散阀108，当烟气管道内部压力超过设定安全值时，放散阀108自动开启，向外部排放烟气，避免了设备因压力过大产生爆炸，保障了设备的安全性，保护了操作人员的生命安全。

一种预辊涂铝卷生产线废气处理装置，其工作原理在于：设备首次点火时使用天然气预热，达到正常工作温度后，主管道102上的阀门全部开启，喷涂材料表面的有机物在喷涂烘干箱401内蒸发成为废气，废气通过废气进口进入一级换热器303，废气在换热管307外表面流动到废气出口306，温度升高，经主管道102输送到二级换热器304，废气在二级换热器304的换热管307外表面再次经过换热预热，温度再次升高，经主管道102输送到燃烧室203，废气与空气在混合器202中混合后，经燃烧机201充分燃烧，将有机物废气分解成co2和h2o，并产生热量，热量通过主管道102依次流经蓄热室301、二级换热器换热管307内部、一级换热器换热管307内部、喷涂烘干箱401，一方面将喷涂材料进行烘干，另一方面对烘干产生的废气进行预热，提高了热量的利用率；co2和h2o则经引风机403通过排气烟道404排出。

实施例2

如图8所示，

与实施例1所不同的是：所述废气进口管道101一侧设有第一旁通管道103，所述第一旁通管道103上设有旁通管道阀门104，所述第一旁通管道103与一级换热器303废气出口306主管道102连接，当一级换热器303发生故障时，关闭废气进口阀门106，开启第一旁通管道103上的旁通管道阀门104，烟气绕过一级换热器303直接进入下一处理工序，为维修人员维修一级换热器303提供条件，避免了因一级换热器303故障造成系统停机，降低了系统停机的概率，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失，产生的热量和烟气依次通过蓄热室、二级换热器换热管内部、第四旁通管进入喷涂烘干箱，后经引风机排出。

实施例3

如图9-10所示，

与实施例1和实施例2所不同的是：所述一级换热器303废气出口306主管道102一侧设有第二旁通管道109，所述第二旁通管道109上设有旁通管道阀门104，所述第二旁通管道109与二级换热器304废气出口306主管道102连接，所述二级换热器304热净气进口308和热净气出口311通过第三旁通管道110连接，所述第三旁通管道110上设有旁通管道阀门104；当二级换热器304发生故障时，关闭二级换热器304废气进口305处的主管道阀门105和废气出口306处的主管道阀门105，打开第二旁通管道109上的旁通管道阀门104和第三旁通管道110上的旁通管道阀门104，烟气绕过二级换热器304；所述第三旁通管道110一侧设有第四旁通管道111，所述第四旁通管道111上设有旁通管道阀门104，所述第四旁通管道111一端与喷涂烘干箱401连接，当一级换热器303和二级换热器304同时发生故障时，关闭废气进口阀门106和所有主管道阀门105，打开所有旁通管道阀门104，烟气燃烧后直接外排，同时维修人员在不停机状态下对一级换热器303和二级换热器304进行维修，避免了因换热器故障造成系统停机，间接的降低了企业因系统停机造成的经济损失。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。