CN104941369B - 分级式漆雾捕集片及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明的提供一种分级式漆雾捕集片及高效干式漆雾捕集过滤装置，每个捕集装置内设置有多个分级式漆雾捕集片，包含均流和油漆拦截子单元，一些空腔内设置有拦截油漆小颗粒的过滤材质。这些单元由硬纸板材料做成的箱体连接支撑，每个捕集装置做成独立的箱体，便于进行单独更换。本装置的优点在于：充分均流了空气，各层的结构形式的科学设计，能够使空气均匀全面地通过各个拦截层和过滤层，能够使空气中的油漆颗粒在各个阶段被全面拦截捕获，整个装置形成一个立体的漆雾捕集结构，极大地提高了对漆雾的捕集吸纳能力，减少了过滤材料的消耗，完全杜绝了对水的污染，减少了对大气和对土壤的污染，也降低了对能量的消耗，节能环保、降低生产成本。

Description

分级式漆雾捕集片及其应用

技术领域

本发明涉及工业涂装领域，尤其涉及涂装漆雾捕捉分离和收集领域，广泛应用于汽车、五金、家电及玩具涂装领域。

背景技术

随着中国经济的迅速发展，环境污染变得越来越严重。在我国大部分地区，人类对空气，土壤及水的污染已经远远超出了自然的容纳能力。最近一些年，雾霾频发，水污染和土壤污染也变得越严重。涂装是一个高污染，高耗能的产业。在涂装生产过程中，会产生大量的废气、废液和固体废弃物。为了维持涂装所需要的恒温恒湿的环境，涂装也需要消耗大量的电能和天然气。

传统的涂装废气分离技术主要分为干式和湿式两种。传统的干式喷房主要是采用的漆雾吸附毡，没有充分均流分散空气，吸附漆雾的区域比较集中，很容易造成过滤材质的局部饱和合而堵塞，对油漆颗粒的吸附容纳能力很有限，需要频繁更换漆雾吸附毡。如图1所示。传统的硬纸板漆雾分离器往往都是单层结构，并且进风口是圆形，如图2，圆形的孔的进风面积很有限，漆雾吸附聚集较集中，风阻也比较大，所以单层圆孔结构的传统纸板漆雾分离器对油漆颗粒的吸附容纳能力很有限；单一的惯性撞击原理，对漆雾的捕捉效率也比较低，分离后的空气不仅不能循环利用，而且还存在消防安全隐患。两种传统的干式分离技术对油漆颗粒的吸附能力都很有限，都需要频繁地更换过滤材质，频繁地更换需要停产，不仅增加了过滤材料和人工的消耗，也占据了很多生产时间，企业生产成本高，固体废弃物多。漆雾的分离效果也很有限，分离后的空气仍含有一定量的漆雾，不仅满足不了循环使用的空气质量要求，而且还存在较大的消防安全隐患。所以传统干式技术只能在小批量、间歇式的喷涂作业中应用，很难在大批量连续的工业化作业中使用。传统的湿式文丘里或湿式水帘柜，虽然能实现对漆雾的连续分离，能实现工业化的大批量的连续作业，但是此技术会产生大量的废气，废水和废液，需要消耗大量的新鲜的恒温恒湿的空气，能耗高。部分采用了湿式水洗技术的生产线虽然采用了循环风的技术，降低了新鲜风的消耗和废气的量，但是经过文丘里水洗后的空气湿度很大，温度底，需要除湿再加热，所以调节循环风的空气也需要消耗大量的能量。

发明内容

本发明的提供一种分级式漆雾捕集片及干式漆雾捕集过滤装置，以克服上述现有技术的缺陷。

本发明提供一种分级式漆雾捕集片，由若干个分级式漆雾捕集单元构成；分级式漆雾捕集单元包括依次设置的浅V型板、深V型板和底板；浅V型板与深V型板的两端重合，底部在一个直线上；深V型板的底部与底板重合，深V型板与底板两侧形成空腔；浅V型板的底部具有的开口，深V型板两侧具有开口，底板具有开口。

进一步，本发明提供一种分级式漆雾捕集片，还可以具有这样的特征：在分级式漆雾捕集单元空腔内设置过滤材料。

进一步，本发明提供一种分级式漆雾捕集片，还可以具有这样的特征：过滤材料为纤维材料。

进一步，本发明提供一种分级式漆雾捕集片，还可以具有这样的特征：过滤材料与深V型板之间具有空白区域。

进一步，本发明提供一种分级式漆雾捕集片，还可以具有这样的特征：浅V型板、深V型板和底板，其材质为表面光滑的硬质材料。

另外，本发明提供一种干式漆雾捕集过滤装置，还可以具有这样的特征：采用若干上述的分级式漆雾捕集片作为分离部件。

进一步，本发明提供一种干式漆雾捕集过滤装置，还可以具有这样的特征：至少两个分级式漆雾捕集片叠加，形成分级式漆雾捕集模组；相连两个分级式漆雾捕集片交错设置。

进一步，本发明提供一种干式漆雾捕集过滤装置，还可以具有这样的特征：分级式漆雾捕集单元在空气的主流动方向尺寸变小、每排分级式漆雾捕集单元的数量增加。

进一步，本发明提供一种干式漆雾捕集过滤装置，还可以具有这样的特征：过滤材料的密度在空气的主流动方向逐渐变大。

另外，本发明提供一种干式喷漆系统，还可以具有这样的特征：包括上述干式漆雾捕集过滤装置，设置在喷漆室的排风口处，分离排出空气中的漆雾。

发明的有益效果

根据本发明提供的一种干式漆雾捕集过滤装置，采用每个箱体都做成独立的单体的形式，可以根据需要更换每个独立的箱体，结构紧凑，更换方便；内部为复合式的均流截留过滤结构，充分综合利用了空气动力学技术和过滤技术，发明并设计了科学的内部结构，使含有油漆颗粒的空气被层层均流，漆雾也被逐级捕获，使整个箱体形成一个立体的油漆颗粒捕集空间，极大地提高了对油漆颗粒的捕集容纳能力。实验数据证明，相对传统的单层过滤技术，本系统对油漆颗粒的吸纳能力能提高几十倍甚至上百倍，大大减少了过滤材料更换的次数和过滤材料的消耗；经本捕集系统分离后的空气洁净度很高，空气中漆雾的量低于3mg/m³以下，不仅不存在任何消防安全隐患，而且可以循环利用。

根据本发明提供的一种干式漆雾捕集过滤装置，完美地解决了传统干式漆雾吸附毡及其他过滤技术对漆雾的吸纳能力问题。相对传统的湿式文丘里或水帘柜，此实用新型大大减少了废气，废液的量，完全不用污染水。由于空气经过此干式漆雾分离系统后，空气的温湿度基本没变化，能很容易实现对空气的循环利用。而空气经过传统的湿式水洗后，温度大大降低，湿度也大大增加了。如果重新循环利用此空气，需要除湿和加热，需要消耗大量的冷却能和加热能。如果不循环利用，不仅有大量的废气需要排放，喷漆室需要补进大量的恒温恒湿的空气，也需要大量的能耗。所以相对于传统的喷漆技术，本实用新型能大大降低对环境的污染和能量的消耗。

另外，根据本发明提供的一种干式漆雾捕集过滤装置，对漆雾的吸纳能力很大，所以能大大降低固体废弃物的量。并且此漆雾捕集系统捕集的全部为油漆颗粒，油漆颗粒在整个捕捉系统内均匀分布，通气性很好。漆雾的主要成分是树脂和溶剂，燃烧值很高，硬纸板也是可燃物质。所以更换下来的通气性好、燃烧值高的漆雾捕集系统，可以作为燃料使用，变废为宝。而传统的湿式技术，在漆雾分离的过程中，加入了大量的其他不可燃物质，并且混入了不易脱除的水，很难通过焚烧的方法处理这些废弃物，往往做填埋处理，污染土壤和地下水。所以此发明对节能环保有重大的意义。

附图说明

图1是吸附毡局部饱和而堵塞的示意图。

图2是传统的硬纸板漆雾分离器的示意图

图3是干式漆雾捕集过滤装置的外形结构示意图。

图4是干式漆雾捕集过滤装置去除顶板的结构示意图。

图5是干式漆雾捕集过滤装置横截面结构示意图。

图6是第一分级式漆雾捕集模组的主视图。

图7是第一分级式漆雾捕集片的截面结构图。

图8是第一分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图9是第一分级式漆雾捕集模组的通风和截留示意图。

图10是第二分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图11是第二分级式漆雾捕集模组的通风和截留过滤示意图。

图12是第二分级式漆雾捕集模组的截面结构图。

图13是第三分级式漆雾捕集模组的主视图。

图14是第三分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图15是第四分级式漆雾捕集模组的主视图。

图16是第四分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图17是第五分级式漆雾捕集片的俯视图。

图18是图17的局部放大图。

图19是干式喷漆系统的结构示意图。

图20是干式喷漆系统的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

图3是干式漆雾捕集过滤装置的外形结构示意图。

图4是干式漆雾捕集过滤装置去除顶板的结构示意图。

图5是干式漆雾捕集过滤装置横截面结构示意图。

如图3、图4和图5所示，干式漆雾捕集过滤装置100如箱体结构，每个箱体都是独立的单体，外部使用硬纸板材料，内部为复合式的立体均流截留过滤结构。

干式漆雾捕集过滤装置100包括：依次设置的第一分级式漆雾捕集模组10、第二分级式漆雾捕集模组20、第三分级式漆雾捕集模组30、第四分级式漆雾捕集模组40、第五分级式漆雾捕集单元50和片状过滤层60的六层均流截留过滤结构，以及入口70和出口80。六层科学布局的结构形式，充分均流了含有油漆颗粒的空气，能够使空气均匀全面地通过各个过滤层。科学布局的各段拦截过滤层，能够使空气中的漆雾在各个阶段被全面拦截捕获而不会造成局部堵塞，使整个装置形成了一个立体的漆雾捕集系统，极大地提高了对漆雾的捕集和吸纳能力。

本实施例中入口70设置在顶面，出口80设置在侧面。当然，如图2所示，入口70也可以设置在侧面。入口的设置可以根据喷漆室结构的需要随意设置，只要漆雾先进入第一均流截留模组10，最后经过片状过滤层60后再从出口80离开即可。

图6是第一分级式漆雾捕集模组的主视图。

图7是第一分级式漆雾捕集单元的截面结构图。

图8是第一分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图9是第一分级式漆雾捕集模组的通风和截留示意图。

如图6、图7、图8和图9所示，第一分级式漆雾捕集模组10由二排均流截留片组成。每排均流截留片由若干个分级式漆雾捕集单元10-1组成。

每个分级式漆雾捕集单元10-1包括依次设置的浅V型板11、深V型板12和底板13。浅V型板11与深V型板12的两端重合，底部在一个直线上.深V型板12的底部与底板13重合。深V型板12与底板13两侧形成空腔14，第一均流截留模组的空腔14内不设置过滤材料。

浅V型板11的底部具有开口11-1，深V型板12两侧具有开口12-1，底板13具有开口13-1。从喷漆室排出的含有油漆颗粒的空气，从浅V型板11的底部的开口11-1进入，空气经过长条形的孔11-1的过程中，空气的通风面积迅速降低，根据文丘里的原理，空气和空气中的漆雾被加速，高速的油漆颗粒撞向深V型板12的底部并粘附在V型板的底部12-2。高速的空气在撞到V型腔的底部后返回，空气被减速，缓速的空气由从深V型板12的开口12-1进入空腔14内，再从底板13的开口13-1流出；再进入下一排的复合过滤模组。

深V型板12底部的空间能截留大量的大颗粒油漆，当油漆达到一定的厚度后，便会在重力的作用下往下移动，汇集到箱体的底部，均流截留板不会因积累过多的油漆而堵塞。

图10是第二分级式漆雾捕集模组的俯视图。

图11是第二分级式漆雾捕集模组的通风和截留过滤示意图。

图12是第二分级式漆雾捕集片的截面结构图。

第二分级式漆雾捕集模组20由二排分级式漆雾捕集片组成。每排分级式漆雾捕集片由若干个分级式漆雾捕集单元20-1组成。

每个均流过滤子单元20-1包括依次设置的浅V型板21、深V型板22和底板23。浅V型板21与深V型板22的两端重合，底部在一个直线上.深V型板22的底部与底板23重合。深V型板22与底板23两侧形成空腔24。至此，第二分级式漆雾捕集模组20的分级式漆雾捕集单元与第一分级式漆雾捕集模组10的分级式漆雾捕集单元结构相同。

但，分级式漆雾捕集模组空腔24内设置柱状过滤材料，但过滤纤维柱没有填充满整个空腔，与深V型板之间留有间隙。

浅V型板21的底部具有开口21-1，深V型板22两侧具有开口22-1，底板23具有开口23-1。从均流截留层10过来的含有漆雾的空气，从浅V型板21的底部的开口21-1进入，空气经过长条形的孔21-1的过程中，空气的通风面积迅速降低，根据文丘里的原理，空气和空气中的油漆颗粒被加速，高速的油漆颗粒撞向深V型板22的底部并粘附在V型板的底部22-2。高速的空气在撞到V型腔的底部后返回，空气被减速，缓速的空气由从深V型板22的开口22-1进入空腔24内，部分含有油漆颗粒的空气经空腔内的过滤纤维过滤，部分含油漆颗粒的空气从过滤纤维柱与深V板之间的空隙经过，再从底板23的开口23-1流出；再进入下一排的复合过滤模组。

深V型板底部的空间能截留大量的大颗粒油漆，当油漆的厚度积累到一定的厚度后，便会在重力的作用下往移动，汇集到箱体的底部，截留板不会因积累过多的油漆而堵塞。空腔内过滤纤维柱能进一步捕捉一部分小油漆颗粒。过滤纤维柱与深V型板之间的空隙又能防止过滤纤维柱的局部饱和而造成局部区域的堵塞，含有油漆颗粒的空气可以途径纤维柱与深V型板之间的空隙而进入下一个过滤单元。

图13是第三分级式漆雾捕集模组的主视图。

图14是第三分级式漆雾捕集模组的俯视图。

如图13和图14所示，第三分级式漆雾捕集模组30由二排分级式漆雾捕集片组成。每排分级式漆雾捕集片由若干个分级式漆雾捕集单元30-1组成。

每个均流过滤单元30-1包括依次设置的浅V型板31、深V型板32和底板33。浅V型板31与深V型板32的两端重合，底部在一个直线上.深V型板32的底部与底板33重合。深V型板32与底板33两侧形成空腔34，分级式漆雾捕集模组空腔34内设置柱状过滤材料，但过滤纤维柱没有填充满整个空腔，与深V型板之间留有间隙，间隙相对前一模组20有所减小。

浅V型板31的底部具有开口31-1，深V型板32两侧具有开口32-1，底板33具有开口33-1。从分级式漆雾捕集模组20过来的含有油漆颗粒的空气，从浅V型板31的底部的开口31-1进入，空气经过长条形的孔31-1的过程中，空气的通风面积迅速降低，根据文丘里的原理，空气和空气中的漆雾被加速，高速的油漆颗粒撞向深V型板32的底部并粘附在V型板的底部32-2。高速的空气在撞到V型腔的底部后返回，空气被减速，缓速的空气由从深V型板32的开口32-1进入空腔34内，部分含有油漆颗粒的空气经空腔内的过滤纤维过滤，部分含油漆颗粒的空气从过滤纤维柱与深V板之间的空隙经过，再从底板33的开口33-1流出；再进入下一排的复合过滤模组，通风原理与过滤模组20一致。

深V型板底部的空间能截留大量的大颗粒油漆，当油漆的累积到一定的厚度后，便会在重力的作用下往下移动，汇集到箱体的底部，截留板不会因积累过多的油漆而堵塞。空腔内柱状的过滤纤维能进一步捕捉一部分小油漆颗粒。柱状过滤纤维柱与深V型板之间的空隙又能防止过滤纤维的饱和而造成局部区域的堵塞，含有油漆颗粒的空气可以途径纤维柱与深V型板之间的空隙而进入下一个过滤单元。此分级式漆雾捕集模组内的子单元的尺寸相对上一模组有所减小，子单元的数量较上一模组有所增加，本层的作用是进一步除去以上模组段没有除去的小油漆颗粒。

图15是第四分级式漆雾捕集模组的主视图。

图16是第四分级式漆雾捕集模组的俯视图。

如图15和图16所示，本实施例中，第四分级式漆雾捕集模组40由二排分级式漆雾捕集片组成。每排分级式漆雾捕集片由若干个分级式漆雾捕集单元40-1组成。

每个均流过滤子单元40-1包括依次设置的浅V型板41、深V型板42和底板43。浅V型板41与深V型板42的两端重合，底部在一个直线上.深V型板42的底部与底板43重合。深V型板42与底板43两侧形成空腔44，均流截留模组空腔44内设置柱状过滤材料，但过滤纤维柱没有填充满整个空腔，与深V型板之间留有间隙，间隙相对前一模组30有所减小。

浅V型板41的底部具有开口31-1，深V型板42两侧具有开口42-1，底板43具有开口43-1。从分级式漆雾捕集模组30过来的含有油漆颗粒的空气，从浅V型板41的底部的开口41-1进入，空气经过长条形的孔41-1的过程中，空气的通风面积迅速降低，根据文丘里的原理，空气和空气中的漆雾被加速，高速的油漆颗粒撞向深V型板42的底部并粘附在V型板的底部42-2。高速的空气在撞到V型腔的底部后返回，空气被减速，缓速的空气由从深V型板42的开口42-1进入空腔44内，部分含有油漆颗粒的空气经空腔内的过滤纤维过滤，部分含油漆颗粒的空气从过滤纤维柱与深V板之间的空隙经过，再从底板43的开口43-1流出；再进入下一排的复合过滤模组，通风原理与过滤模组20一致。

深V型板底部的空间能截留大量的大颗粒油漆，当油漆厚度累积到一定的厚度后，便会在重力的作用下移动，汇集到箱体的底部，截留板不会因积累过多的油漆而堵塞。空腔内柱状的过滤纤维能进一步捕捉一部分小油漆颗粒。柱状过滤纤维柱与深V型板之间的空隙又能防止局部过滤纤维的饱和而造成局部区域的堵塞，含有油漆颗粒的空气可以途径纤维与深V型板之间的空隙而进入下一个过滤单元。此分级式漆雾捕集模组内的子单元的尺寸相对上一模组有所减小，子单元的数量较上一模组有所增加，本层的作用是进一步除去以上模组段没有除去的小油漆颗粒。

图17是第五分级式漆雾捕集片的俯视图。

图18是图17局部的放大图。

第五分级式漆雾捕集片50由若干个分级式漆雾捕集单元50-1组成。

每个均流过滤子单元50-1包括依次设置的浅V型板51、深V型板52和底板53。浅V型板51与深V型板52的两端重合，底部在一个直线上.深V型板52的底部与底板53重合。深V型板52与底板53两侧形成空腔54，均流截留模组空腔54内设置过滤纤维柱，过滤纤维柱填充满整个空腔。

浅V型板51的底部具有开口51-1，深V型板52两侧具有开口52-1，底板53具有开口53-1。从分级式漆雾捕集模组40过来的含有油漆颗粒的空气，从浅V型板51的底部的开口51-1进入，空气经过长条形的孔51-1的过程中，空气的通风面积迅速降低，根据文丘里的原理，空气和空气中的漆雾被加速，高速的油漆颗粒撞向深V型板52的底部并粘附在V型板的底部52-2。高速的空气在撞到V型腔的底部后返回，空气被减速，缓速的空气由从深V型板52的开口52-1进入空腔44内，所有含有油漆颗粒的空气都经空腔内的过滤网过滤，再从底板53的开口53-1流出；再进入下一排的过滤模组，通风原理与过滤模组20一致。

深V型板底部的空间能截留大量的大颗粒油漆，当油漆的厚度累积到一定的厚度后，便会在重力的作用下往下移动，汇集到箱体的底部，截留板不会因积累过多的油漆而堵塞。空腔内过滤纤维状能进一步捕捉一部分小油漆颗粒。本层内的空腔内填充满过滤纤维，所有的空气都经由过滤纤维过滤，本层的作用是全面除去以上模组段中没有除去的小油漆颗粒。

片状过滤层60采用片状过滤毡，起精细过滤的功能，将未被截留的小颗粒漆雾进行进一步捕获。六层结构为各自独立的均流过滤结构,可根据需要增加或减少每层的排数。

图19是干式喷漆系统的结构示意图。

图20是干式喷漆系统的工艺流程图。

干式喷漆系统包括：干式漆雾捕集过滤装置100、风机200、袋式过滤器300。干式喷漆系统设置在喷房400内。

干式喷漆系统的工作过程如下：

在喷涂工件500的过程中，部分未附着到工件500的漆雾落入喷房400的空气中。从喷房400过来的含有漆雾的空气，在压差的作用下流向干式漆雾捕集过滤装置100。压差由风机200提供。

空气流经第五道后，相对洁净的空气流向第六道片状过滤层60进行全面的过滤。经过此漆雾捕集箱出口80排出的空气已经很洁净，最后经袋式过滤器300进行精细过滤后循环回循环风空调，空气经循环风的空调的调节后送入喷房的动静压室600。此干式漆雾捕集箱除漆效率很高，分离后的空气中含有的漆雾的量能低于3mg/m³；对油漆颗粒的吸纳能力相对于传统的干式捕集技术能提高几十倍。，压力损失小，压差稳定，所以此发明能满足大批量的连续化的工业化生产的需要。

含有漆雾的空气在流经每层的时候，只是油漆颗粒被截留，而没有改变空气的其他的状态，空气经过风机增压后，可以送回喷房重新利用，不需要消耗大量的新鲜空气，不需要排放大量的废气，也不需要重新调节空气就能重新循环利用，节能环保。

在喷涂的过程中，由于油漆中大部分溶剂会挥发到流经此喷漆系统的空气中。如果空气一直循环，空气中的浓度会逐渐增高。为了避免空气中的溶剂的浓度达到爆炸极限，我们一般采用补进一部分新鲜空气或低溶剂浓度的空气的办法，而后排出一部分高溶剂浓度的空气进行焚烧处理。低溶剂浓度的空气可以用手工喷涂区域的排出的空气。典型工艺流程图见图17。

上述实施例仅例示性说明本专利的原理及其功效，而非于限制本专利。任何熟悉此专利技术的人士皆可在不违背本发明专利的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种分级式漆雾捕集片，其特征在于：由若干个分级式漆雾捕集单元构成；

分级式漆雾捕集单元包括依次设置的浅V型板、深V型板和底板；

所述浅V型板与所述深V型板的两端重合，底部在一个直线上；所述深V型板的底部与所述底板重合，所述深V型板与所述底板两侧形成空腔；

所述浅V型板的底部具有长条形的开口，所述深V型板两侧具有开口，所述底板具有开口。

2.如权利要求1所述的分级式漆雾捕集片，其特征在于：在所述的分级式漆雾捕集单元所述空腔内设置过滤材料。

3.根据权利要求2所述的分级式漆雾捕集片，其特征在于：所述的过滤材料为纤维材料。

4.如权利要求2所述的分级式漆雾捕集片，其特征在于：所述过滤材料与所述深V型板之间具有空白区域。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的分级式漆雾捕集片，其特征在于：所述的浅V型板、深V型板和底板，其材质为表面光滑的硬质材料。

6.一种干式漆雾捕集过滤装置，其特征在于：

采用若干个如权利要求2-4中任意一项所述的分级式漆雾捕集片作为分离部件。

7.如权利要求6所述的干式漆雾捕集过滤装置，其特征在于：

至少两个所述分级式漆雾捕集片叠加，形成分级式漆雾捕集模组；相连两个所述分级式漆雾捕集片交错设置。

8.根据权利要求6所述的干式漆雾捕集过滤装置，其特征在于：

所述分级式漆雾捕集单元在空气的主流动方向尺寸变小、每排分级式漆雾捕集单元的数量增加。

9.根据权利要求6所述的干式漆雾捕集过滤装置，其特征在于所述的过滤材料的密度在空气的主流动方向逐渐变大。

10.一种干式喷漆系统，其特征在于：

包括如权利要求6所述干式漆雾捕集过滤装置，设置在喷漆室的排风口处，分离排出空气中的漆雾。