智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统的制作方法

文档序号:15161625发布日期:2018-08-14 16:40阅读:196来源:国知局

本发明涉及一种通过将有害气体集中收集、有效处理达标排放,以达到改善工作环境,保护员工身体健康,提高工作注意力,进而达到提高产品质量和效率的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统。



背景技术:

随着现代工业的发展,电镀及表面处理设备及生产线,数控机床以及化工反应设备大规模的投入使用和运行,不可避免的产生有毒有害气体。这些有毒有害气体弥漫在车间内,对于操作员工的身体健康非常有害;这些有毒有害气体如果自然排放到车间外,会对周边环境带来了很不利的影响。比如,电镀及表面处理生产线使用大量的酸和碱,甚至严重涉及到人体健康的一类重金属污染物和特殊的酸,特殊的化学溶剂如铬酸、氢氟酸、硝酸等等,它们会部分气化弥漫车间,对员工身体健康和周边环境造成了不可挽回的伤害,特别是在炎热的夏天和寒冷的冬天,车间必须是密闭的,才能使用暖气和冷空调;由于电镀车间产生的酸雾对空调系统的强腐蚀作用,安装空调简直是一种奢望,使用不到一个季节就可能全部腐蚀损坏。

另外,现代机加工车间大量使用乳化液作为冷却液和润滑剂,乳化液挥发的多种有机的怪异的气味,经常使人难以接受。特别是严寒的冬天,比如沈阳有一家企业零下20摄氏度至零上10℃的气温大概有大半年,机加车间必须使用暖气,也不能开窗开门。车间内部乳化液味道实在是难闻,甚至可以说令人窒息。

化工车间的情况也类似。

目前,中国专利公开了一种电镀车间多槽风量控制器,其专利号为201220641602.1,其公开了一种电镀车间多槽风量控制器,包含底板;底板上设置有接线柱、开关电源、电路控制部分;接线柱连接外部电源;开关电源与接线柱相连;开关电源将外部电源输入的交流电整流为直流电输出至电路控制部分;电路控制部分包含多条并联的控制电路;每条控制电路上均设有继电器和可变电阻;每个可变电阻的阻值均通过一个单独的调节旋钮进行调节;本方案的每条控制电路均外接变频器,变频器连抽风机的电机;通过调节旋钮改变可变电阻的阻值,来改变变频器的频率,实现对单个抽风机抽风量的控制;部分继电器可外接传感器,传感器根据电镀槽槽盖的开启或关闭控制继电器的通断,来控制抽风机的运行和停止。

中国专利还公开了一种带变频吸风装置的电镀车间化学槽,其专利号为201020671522.1,其公开了一种带变频吸风装置的电镀车间化学槽,包含化学槽、主吸风管、小吸风管、挡板、变频吸风机;所述小吸风管的上端伸入化学槽内;所述小吸风管的下端与主吸风管相连通;所述挡板设置在小吸风管的进口处;所述变频吸风机设置在化学车间外,与主吸风管连通;本方案使用变频吸风机后车间内噪音减少,能源消耗降低;有针对性的通过调节风量抽走毒害气体,使车间空气质量清新,同时减少对车间外部大气的污染;另外,由于槽盖在多数情况下是闭合的,抽风机就处于低速运行的状态,抽风量减少了,槽液的蒸发量就减少,可极大地延长槽液的使用寿命,从而取得控制成本的目的。

中国专利还公开了一种带自动槽盖的电镀车间化学槽,其专利号为201020671498.1,其公开了一种带自动槽盖的电镀车间化学槽,包含槽体、自动槽盖;所述自动槽盖设置在槽体的上部开口处;所述自动槽盖可自动关闭/开启槽体;所述自动槽盖,包含折叠门、杠杆、气缸、滑轮;所述折叠门的一端设置在槽体上端的端部,另一端上设置有滑轮;所述气缸铰链在槽体上,所述杠杆设置在气缸和折叠门之间;所述滑轨设置在槽体上,所述滑轮在滑轨上运动;所述滑轨的一端设置有定位滑撬;本方案可以方便控制槽盖,可有效地防止了槽液被车间空气中的灰尘污染,并减少了槽液的挥发,极大地延长槽液的使用寿命,从而取得控制成本的目的;另一方面车间内空气质量大大提升,减少对人体的损害。

这些中国专利的目的均只是将电镀槽内产生的毒害气体抽走,并排出电镀车间外;这些方式可以使电镀车间内的工作环境得到改善,但是,如果电镀槽内的毒害气体如果外泄到车间内,则无法处理;而且这些方式只是将毒害气体抽走,降低对员工的毒害,无法达到让车间的工作环境让员工感到舒服的情形。

为此,我们研发了一种通过将有害气体集中收集、有效处理达标排放,以达到改善工作环境,保护员工身体健康,提高工作注意力,进而达到提高产品质量和效率的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统。



技术实现要素:

针对上述存在的技术问题,本发明的目的是:提出了一种通过将有害气体集中收集、有效处理达标排放,以达到改善工作环境,保护员工身体健康,提高工作注意力,进而达到提高产品质量和效率的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统。

本发明的技术解决方案是这样实现的:智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统,包含新风风机、第一变频控制器、第二变频控制器和吸风智能控制器;所述新风风机往车间内输送新风;所述新风从新风风机出来,并直接进冷热交换器进行冷热交换;冷热交换后,新风再进入车间;所述车间内设置有多个有害气体发生设备;每个所述有害气体发生设备上分别设置有风阀;所述风阀可将有害气体发生设备内产生的有害气体抽出;每个风阀分别与出风主风管连接;所述出风主风管上设置有废气风机;所述废气风机可将出风主风管中的有害气体抽出,并排出车间;所述第一变频控制器控制新风风机工作;所述第二变频控制器控制废气风机工作;所述吸风智能控制器分别与第一变频控制器、所述第二变频控制器及每个风阀相连接,并分别控制其工作。

优选的,所述新风在进入车间内前,先经过新风过滤器过滤;同时为使车间内能均匀地得到新风,在车间内布置有新风主风管;所述新风主风管与冷热交换器连通。

优选的,单位时间内,所述新风风机的进风量要大于废气风机的出风量,以使车间内保持微弱的正压。

优选的,所述风阀,包含风阀阀体;所述风阀阀体内设置有阀片;所述阀片设置在风阀阀体内的旋转轴上,并能绕其旋转,以减小或增大风阀阀体单位时间内的出风量;所述旋转轴由气缸驱动旋转;所述阀片与风阀阀体之间始终保持有间隙。

优选的,所述吸风智能控制器工作时,有害气体发生设备内的蒸发量以不大于正常情况下的蒸发量的10%为宜。

优选的,所述新风主风管和出风主风管均采用耐腐蚀材料制成;且所述新风主风管和出风主风管均由阻燃的聚氯乙烯制成。

优选的,所述有害气体发生设备上设置有门盖;当门盖打开时,风阀处于打开状态,第一变频控制器及第二变频控制器同时提高频率,提高各自控制的风机转速;所述有害气体发生设备可以为电镀槽或化学清洗槽或数控加工中或化铣槽。

优选的,所述风阀在当关闭状态时,留有1-5毫米的间隙;或者在阀片上开小孔,以保证在风阀关闭后,微量的废气通过风阀抽入出风主风管;当风阀关闭以后,所述有害气体发生设备的化学品还会有微量的蒸发,上述间隙的大小和孔的大小以确保有害气体发生设备内形成微负压的状态即可。

优选的,工作中,当门盖打开时,所述吸风智能控制器控制风阀提前1-3秒打开,当门盖关闭后,所述吸风智能控制器控制风阀延迟关闭1-3秒。

优选的,当一个门盖打开时,所述吸风智能控制器给出一个增量,使废气风机增加一个转速的增量;当有多个门盖打开时,吸风智能控制器给出多个叠加的增量,使废气风机增加相应多个叠加转速的增量。

由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

本发明所述的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统能将有害气体排出车间,同时又能通过引入新风改善车间的工作环境,保护员工身体健康,提高工作注意力,进而达到提高产品质量和效率。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:

图1为本发明所述的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统的工作原理图;

图2为本发明所述的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统中风阀的示意图;

其中:1、新风过滤器;2、新风风机;3、冷热交换器;4、第一变频控制器;5、吸风智能控制器;6、第二变频控制器;7、废气风机;8、废气净化装置;9、车间;10、有害气体发生设备;11、风阀;111、风阀阀体;112、阀片;113、旋转轴;114、气缸。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明。

如附图1-2所示,本发明所述的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统,包含新风风机2、第一变频控制器4、第二变频控制器6和吸风智能控制器5;所述新风风机2设置在车间9的外部,往车间9内输送新风;本实施例中,所述新风在进入车间9内前,先经过新风过滤器1过滤,再进入新风风机2;接着,所述新风从新风风机2出来,并直接进冷热交换器3进行冷热交换;冷热交换后,新风再进入车间9;所述车间9内设置有多个有害气体发生设备10;每个所述有害气体发生设备10上分别设置有一个风阀11;所述风阀11可将有害气体发生设备10内产生的有害气体抽出;每个风阀11分别与出风主风管(未标出)连接;所述出风主风管上设置有废气风机7;所述废气风机7可将出风主风管中的有害气体抽出,并排出车间9,并以符合国家环保要求正常排放。

如果国家环保要求必须对某种有害气体进行处理后,才能排放,则要求必须在有害气体排出车间9前,先进入废气净化装置8进行净化处理,符合要求后,才能按规定排放。

为使车间9内能均匀地得到新风,在车间9内布置有新风主风管(未标出);所述新风主风管与冷热交换器3连通。

所述第一变频控制器4控制新风风机2工作;所述第二变频控制器6控制废气风机7工作;所述吸风智能控制器5分别与第一变频控制器4、所述第二变频控制器6及每个风阀11相连接,并分别控制其工作。

所述有害气体发生设备10与对应的风阀11工作时,会产生一个气流风道,此气流风道以将有害气体发生设备10内产生的有害气体全部从风阀11排出为宜;车间9内的气体会自动补入害气体发生设备10内,有害气体发生设备10内产生的有害气体不会溢出到车间内;即有害气体发生设备10内形成一个弱负压。

单位时间内,所述新风风机2的进风量要大于废气风机7的出风量,以使车间9内保持微弱的正压。

所述风阀11,包含风阀阀体111;所述风阀阀体111内设置有阀片112;所述阀片112设置在风阀阀体111内的旋转轴113上,并能绕其旋转,以减小或增大风阀阀体111单位时间内的出风量;所述旋转轴113由气缸114驱动旋转;所述阀片112与风阀阀体111之间始终保持有间隙(未标出)。

所述吸风智能控制器5工作时,有害气体发生设备10内的抽风量在最合理范围内,减少抽风量过大导致有害气体发生设备10内的化学气体蒸发量过大,同时利用补充空气将有害气体发生设备10内的压力调整到微负压状态,避免过度负压导致蒸发速度加快的情况。

所述吸风智能控制器5工作时,有害气体发生设备10内的蒸发量以不大于正常情况下的蒸发量的10%为宜。

所述出风主风管采用耐腐蚀材料制成;即通过废气风机7将有害气体集中收集至废气净化装置8处理,如废气喷淋塔。

所述吸风智能控制器5工作时,利用室外新鲜空气,将温度调整至合理范围内,去除pm2.5等有害空气杂质补充进入车间。新鲜空气的补充利用厂房预制的新风主风管,从车间的底部进入。

实际应用时,首先在车间厂房规划时,要考虑到新风风机及废气风机的摆放,预留新风主风管道及出风主风管;所述新风主风管道、出风主风管均采用耐腐蚀材质制成;所述新风主风管道、出风主风管全部预留在规划生产线位置旁,且与生产线运行方向平行,并略长于生产线。所述新风主风管道排布在生产线操作面一侧,而所述出风主风管排在生产线检修侧。所述新风主风管道、出风主风管分别预留有快速接口。

抽风系统由废气风机及废气喷淋塔组成。废气风机由第二变频控制器6控制并工作;新风系统由新风过滤器、新风风机、冷热交换器组成。新风风机由第一变频控制器4控制并工作;第一变频控制器4与第二变频控制器6由吸风智能控制器5控制实现变频联动。冬季冷热交换器3利用车间内余热和生产线余热将新风加热;夏季利用生产线富余冷冻水对新风进行制冷,使生产线温度保持适宜。

所述有害气体发生设备10上设置有门盖;当门盖打开时,风阀11处于打开状态,第一变频控制器4及第二变频控制器6同时提高频率,提高各自控制的风机转速,实现提高抽风量和送风量的目的。

所述有害气体发生设备10可以为电镀槽或化学清洗槽或数控加工中或化铣槽;所述电镀槽或化学清洗槽或数控加工中或化铣槽均设置有门盖。

所述门盖是自动控制开关或手动开关的,自动控制开关包括气动、电动或液压控制方式。

化学清洗槽的吸风口内置在门盖的内部,可以四周抽风或两侧抽风。

每个所述有害气体发生设备10配置有吸风支风管,每个支风管上都配置有自动的风阀。可以是一个,也可以是多个。所述风阀11在当关闭状态时,留有1-5毫米的间隙;或者在阀片112上开小孔,以保证在风阀关闭后,微量的废气通过风阀11抽入出风主风管。当风阀11关闭以后,所述有害气体发生设备10的化学品还会有微量的蒸发,上述间隙的大小和孔的大小以确保有害气体发生设备10内形成微负压的状态即可。即门盖的缝隙处,微量的新风吸入,而不是外溢即可。如果这时候还保持大风量的抽风,就会引起该槽液加快挥发,甚至被抽干的可能,将严重增加化学品的消耗量,同时造成更大的环境污染。

全部的支风管最后都汇聚在一个出风主风管上。

工作中,当门盖打开时,所述吸风智能控制器5控制风阀11提前1-3秒打开,当门盖关闭后,所述吸风智能控制器5控制风阀11延迟关闭1-3秒。

出风主风管的末端配置有废气喷淋塔,用于有效处理有害气体。所述废气风机7可以在废气喷淋塔之前,也可以设置在废气喷淋塔之后。

当一个门盖打开时,所述吸风智能控制器5给出一个增量,使废气风机增加一个转速的增量;当有多个门盖打开时,吸风智能控制器5给出多个叠加的增量,使废气风机增加相应多个叠加转速的增量。

所述吸风智能控制器5能根据废气挥发量和毒性进行参数设置;比如酸蚀槽和热水槽显然酸蚀槽中酸雾溢出后,哪怕一丁点或者是微量的,对人体伤害很大;但是热水槽冒出的热蒸汽即便很大也对人体没有危害。

所述新风过滤器中的过滤层是可以定期清洗和更换的,以便能有效防止空气中的灰尘、树叶、小虫等杂物进入车间,同时还可以抵御北方地区的沙尘暴,以有效实现车间的清洁生产,特别是可以有效保护化学品槽的槽液被上述空气中的杂质污染,有效的延长槽液的使用寿命。

所述的抽风量和新风量的比例在正常情况下,新风补充略大于抽风量。

当有害气体发生设备10是地下夹层式时,新风补充口设在夹层内,因为一般有毒气体如酸雾比重比较大,也就是说比空气重,气体往下沉,所以地下夹层如果不引入新风,就可能造成操作人员的窒息和伤害。

当冬天的时候,可以通过冷热交换器来获得暖风,热源可以是电加热、蒸汽加热或者是热水加热,当夏天高温季节,该冷热交换器可以用冷冻水或者是冷媒做为冷源,给室内降温,其工作模式可以为90%的室内循环风,10%的室外新风补充。新风风机以全功率工作的模式工作,使室内的温度迅速升温或者快速降温;当达到舒适温度后,恢复上述的正常工作模式。

废气喷淋塔和废气风机都是按有害气体发生设备10的全部风量或者百分之六七十的风量进行设计的,但实际工作状态最多只有百分之十的风量进行运行处理,其好处是车间的风机在低转速的情况下,噪音极小,一般离开一米的距离就听不见声音了。对于设备风管的风压寿命可以得到延长。废气的处理效果非常好,因为用百分百的处理能力处理百分之十的量。

该系统是24小时开机的,除了长期假期以外,与八小时全功率风机运行相比,尽管24小时开机相比,其耗电量经测试只有正常的66%。除非在长假期间或长期闲置不用时,等待有害气体发生设备10内温度下降到常温才关闭废气风机。

因为是24小时运行,特别是在无人值守的情况下,系统长期运行,防火隐患显得格外重要,因此本发明的新风主风管和出风主风管以及支风管的材料都必须是阻燃的聚氯乙烯,当其他车间下班后,总电源关闭后,该系统是独立供电的,单独运行。以确保车间的有害气体发生设备10在自然挥发状态下,仍保持空气清新。

由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:

本发明所述的智能化有害气体收集处理及有氧舒适自动调控系统能将有害气体排出车间,同时又能通过引入新风改善车间的工作环境,保护员工身体健康,提高工作注意力,进而达到提高产品质量和效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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