一种碳化硅冶炼车间的排气系统的制作方法

本发明属于碳化硅加工技术领域，涉及一种碳化硅冶炼车间的排气系统。

背景技术：

碳化硅的冶炼属于大型化工领域，冶炼炉的规模十分巨大，因而冶炼车间的尺寸也较大，同时，碳化硅的冶炼过程中，会产生多种有害气体，如，冶炼的基本反应所产生的一氧化碳，木屑和焦炭产生的二氧化硫、硫化氢、甲硫醇等，对冶炼车间的环境造成极大的危害。现有的冶炼车间的排气系统，由于布局设置不合理以及排气管道的设置方式和结构选择过于传统，因而造成了排气效果差、排气效率低等问题，同时，还存在无法灵活处理不同冶炼区域的排气，造成很大程度的能源浪费，无形中加剧了碳化硅的冶炼成本，不利于企业的长期发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种碳化硅冶炼车间的排气系统，排气效果佳、排气效率高，还可灵活应对不同冶炼区域的排气需求。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下。

一种碳化硅冶炼车间的排气系统，包括集气楼、第一排气机构和除尘塔；集气楼设置于冶炼车间上方并与冶炼车间内部连通，第一排气机构包括设置于冶炼车间侧壁外部的第一主风管、第一连接管、第一阀门、第一引风机，以及设置于冶炼车间顶壁外部的第一支流风管；第一主风管的管道直径自中部向两端逐渐减小、且两端为封闭结构；第一连接管的一端与第一主风管的管道直径最大处连通、且其管路上设置有第一阀门，另一端与第一引风机的进风口连接，第一引风机的出风口与除尘塔连接；第一支流风管的一端与第一主风管的管道连通，另一端延伸入集气楼的内部，第一支流风管的数量为若干个、且依次并排设置。上述技术方案，通过设置第一排气机构，具体的，通过设置两端向中间直径逐渐增大的第一主风管，一方面，可使集气楼处的有害气体在第一引风机的作用下，经过支流风管从第一主风管两端快速的向中间聚集并排出，进而使冶炼车间内的有害气体及时有效的排出，排气效率高、排气效果好；另一方面，有效减少了第一主风管的加工材料，从一定程度上节约了加工成本。

进一步地，该排气系统，还包括第二排气机构；第二排气机构包括设置在冶炼车间侧壁外部的第二主风管、第二连接管、第二阀门、第二引风机，以及设置于冶炼车间顶壁外部的第二支流风管；第二主风管的管道直径自一端向另一端逐渐减小、且其末端为封闭结构；第二连接管的一端与第二主风管的管道直径最大处连通、且其管路上设置有第二阀门，第二连接管的另一端与第二引风机的进风口连接，第二引风机的出风口与除尘塔连接；第二支流风管的一端与第二主风管的管道连通，另一端延伸入集气楼的内部，第二支流风管的数量为若干个、且依次并排设置。上述技术方案，通过增加设置第二排气机构，具体的，通过设置第二主风管及相关设备，并共用一套除尘设备，即可用于规模更大的冶炼车间，节约空间和加工成本；同时，第二主风管的管径也设置为渐变的方式，排气效果更佳。

进一步地，该排气系统，还包括第三连接管和第三阀门，第三连接管的两端分别与第一连接管和第二连接管的管道连通，第三阀门设置于第三连接管的管路上。通过设置第三连接管及第三阀门，将第一排气机构和第二排气机构进行连接，并结合各个机构的阀门，实现整个排气系统可根据冶炼加工的实际情况，对不同的排气区域进行分别控制，避免不必要的能源浪费，灵活性更强。

进一步地，该排气系统，第一主风管的管道壁厚自管道直径最大处向最小处逐渐减小；更进一步地，第二主风管的管道壁厚自管道直径最大处向最小处逐渐减小。通过对管道壁厚的设置，可有效缓解各个主风管接近引风机处的管壁所承受的巨大压力，保证主风管的排气效果以及使用寿命。

进一步地，该排气系统，还包括弯管；第一主风管和第二主风管的所有末端处均连通有弯管、且弯管的末端为封闭结构。通过设置弯管，有效缓冲排气过程中对主风管末端产生的巨大吸附力，进一步提高主风管的使用寿命。

进一步地，该排气系统，集气楼的侧壁上对称开设有电动窗。通过电动窗和集气楼的结合，进一步配合主风管，对冶炼车间内的废气进行高效的排出。

本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的有益效果为，通过设置管径渐变的主风管，有效提高冶炼车间的排气效果和排气效率；通过设置两个排气机构，可根据冶炼需求，灵活启用排气区域，节约能源和成本，并可适用于不同规模的碳化硅冶炼车间；通过设置壁厚渐变的主风管，使得整个排气管道的使用寿命更长、安全性更高；整个排气系统的布局设置更加合理，有效节约冶炼加工过程的成本，为企业带来更佳的经济效益。

附图说明

图1为本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的主视结构示意图；

图2为本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的俯视结构示意图；

图3为本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的第一主风管的结构示意图；

图4为本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的第二主风管的结构示意图。

附图中的编码分别为：冶炼车间1、集气楼2、第一排气机构3-1、第一主风管3-11、第一连接管3-12、第一阀门3-13、第一引风机3-14、第一支流风管3-15、第二排气机构3-2、第二主风管3-21、第二连接管3-22、第二阀门3-23、第二引风机3-24、第二支流风管3-25、第三连接管3-31、第三阀门3-32、除尘塔4、弯管5和冶炼炉6。

具体实施方式

如图1至图4所示，一种碳化硅冶炼车间的排气系统，包括冶炼车间1，设置于冶炼车间1内的冶炼炉6；还包括集气楼2、第一排气机构3-1、第二排气机构3-2、第三连接管3-31、第三阀门3-32、除尘塔4和弯管5；第一排气机构3-1包括设置于冶炼车间1侧壁外部的第一主风管3-11、第一连接管3-12、第一阀门3-13、第一引风机3-14，以及设置于冶炼车间1顶壁外部的第一支流风管3-15；第二排气机构3-2包括设置在冶炼车间1侧壁外部的第二主风管3-21、第二连接管3-22、第二阀门3-23、第二引风机3-24，以及设置于冶炼车间1顶壁外部的第二支流风管3-25。

集气楼2设置于冶炼车间1上方并与冶炼车间1内部连通，集气楼2的侧壁上对称开设有电动窗。

第一主风管3-11的管道直径自中部向两端逐渐减小、且其两端均连通有弯管5，弯管5的末端为封闭结构，使得第一主风管3-11为两末端为弯曲封闭的结构；在实际加工过程中，可直接加工成管道直径连续减小的方式，也可加工成阶梯式减小的方式(如图3所示)；第一连接管3-12的一端与第一主风管3-11的管道直径最大处连通、且其管路上设置有第一阀门3-13，另一端与第一引风机3-14的进风口连接，第一引风机3-14的出风口与除尘塔4连接；第一主风管3-11的管道壁厚自管道直径最大处向最小处逐渐减小，即，从第一主风管3-11中部向两端延伸的管道壁厚逐渐减小，使得与第一引风机3-14最接近处的第一主风管3-11能够更有效的承受巨大的吸力，使用寿命更长；第一支流风管3-15的一端与第一主风管3-11的管道连通，另一端延伸入集气楼2的内部，用于将集气楼1内汇集的有害气体吸出，第一支流风管3-15的数量为16个、且依次并排设置。

第二主风管3-21的管道直径自一端向另一端逐渐减小、且其末端也连通有弯管5，弯管5的末端为封闭结构，使得第二主风管3-21的末端也为弯曲封闭的结构；第二主风管3-21的加工方式与第一主风管3-11加工方式一致(如图4所示)；第二连接管3-22的一端与第二主风管3-21的管道直径最大处连通、且其管路上设置有第二阀门3-23，第二连接管3-22的另一端与第二引风机3-24的进风口连接，第二引风机3-24的出风口与除尘塔4连接；第二主风管3-21的管道壁厚自管道直径最大处向最小处逐渐减小，同理，使得与第二引风机3-24最接近处的第二主风管3-21的管道壁能够更好的承受吸力；第二支流风管3-25的一端与第二主风管3-21的管道连通，另一端延伸入集气楼2的内部，用于将集气楼1内汇集的有害气体吸出，第二支流风管3-25的数量为16个、且依次并排设置。

第三连接管3-31的两端分别与第一连接管3-12和第二连接管3-22的管道连通，第三阀门3-32设置于第三连接管3-31的管路上。

本发明碳化硅冶炼车间的排气系统的使用过程为，在碳化硅冶炼过程中，由于各个阀门和引风机是分别控制的，因此，根据实际需求，打开第一引风机3-14或第二引风机3-24或同时打开两个引风机，同时，打开对应的第一阀门3-13或第二阀门3-23或同时打开两个阀门；在引风机的吸力作用下，以及热气上升的原理，位于冶炼炉6上方的有害气体汇集在集气楼1内，并依次通过第一支流风管3-15和第二支流风管3-25分别进入第一主风管3-11和第二主风管3-21，并通过第一连接管3-12和第二连接管3-22最终进入除尘塔4内进行处理，产生的洁净气体外排，达到排气和环保的目的；当某个冶炼炉6停止冶炼时，可通过关闭其对应位置的排气机构的排气阀，关闭相应主风管的管道区间，避免不必要的能源浪费，同时，通过设置的第三连接管3-31和第三阀门3-32，使第一排气机构3-1和第二排气机构3-2之间形成互通，根据实际需要，三个阀门可同时开启或者分别、组合开启，操作过程更加灵活；在排气运转过程中，可以通过开启集气楼2上的电动窗的方式，实现整个冶炼车间1的更好的通风排气。