CN105063529B - 一种气幕控制式烟尘收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气幕控制式烟尘收集装置，它气咀及安装气咀的支架、挡板、风箱及安装风箱的支架、进气管路、排气管路组成。该装置的气咀和风箱分别安装于锌锅的两侧，气咀的进气端连接进气管路，气咀的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度和安装高度可调；风箱的进风口为网孔状隔板，隔板上分布有通孔，通孔分布密度受工件浸镀倾角的影响，风箱的排风口连接排气管路及烟尘处理设备；挡板安装于锌锅的端部，挡板的长度与锌锅的宽度相同。当本发明装置的组成部件采用耐酸碱材质制造时该装置也适合于热浸镀工艺酸洗过程的酸洗槽中酸雾收集。该装置结构简单，安装方便，烟尘或酸雾收集效果好，运行能耗低。

Description

一种气幕控制式烟尘收集装置

技术领域

本发明涉及一种气幕控制式烟尘收集装置，更具体地说，本发明涉及一种用于批量热浸镀锌工艺浸镀过程的烟尘收集装置。

背景技术

热浸镀锌工艺过程中，工件助镀处理后工件表面形成起到保护作用的氯化锌—铵盐膜，由于盐膜中的氯化氨分解温度低，远低于常规热浸镀锌温度450℃。故浸镀时氯化氨受热分解形成氨气和氯化氢气体，这两种气体在锌浴上方结合成微米级或纳米级晶体颗粒，产生大量烟尘，严重影响了工人的操作环境和周边生态，所以研究浸镀过程烟尘的控制和收集成为热浸镀锌领域的热点课题。

考虑助镀剂中氯化铵的影响，工程师们尝试开发了不含氯化铵的助镀剂，希望从源头上控制烟尘的产生。如中国专利（公开号：CN101122000A）公开了一种由植酸锌、硼砂、氟化钠、柠檬酸、草酸、盐酸胼组成的助镀剂；中国专利（专利号：ZL 200910094495.8）公开了一种含氟－碳表面活性剂的热浸镀助镀剂，这些助镀剂完全不含有氯化铵，助镀时烟尘明显减少，但易造成漏镀，难以在生产中推广应用。

同时，人们开发了多种烟尘收集装置，将浸镀时所产生的烟尘收集处理。最为典型的是罩式烟尘收集装置，主要有移动罩式和固定罩式两种类型。移动罩式装置由上下两部分罩体组成，上部罩体与起重机连接，并随起重机运动，下部罩体可自由移动。浸镀时下部罩体向下运动将锌锅上方完全罩住，生成的烟尘在罩体内被收集；其优点是烟尘收集效率高（可高达95%）；缺点是整个罩体重量均施加在起重机上，造成起重机承重较大；为了避免下部罩体和挂具相互干涉，起重机需要较大的起吊高度，企业现有的车间厂房难以满足此装置的安装和运行要求。固定罩式装置是在锌锅上方安装一个能完全覆盖锌锅的钢结构罩体，镀锌时工件沿罩体的一端进入，浸镀后从罩体的另一端移出。工件进入罩体后，罩体两端的伸缩门关闭，这时再抽风除尘；其优点是结构简单、操作方便，但存在捞渣、打灰困难，罩体上部密封困难，另外浸镀时工人视线受阻，难以保证镀件质量。中国专利（专利号：ZL200920111934.7）公开了一种用于热浸镀锌的吹吸式废气收集装置，它主要由分布在锌锅两侧的变截面吹风管道和等截面吸风管道组成，其吹风口吹出的空气可控制烟尘的上升，有利于提高吸风口的烟尘吸收率；但其不足之处是等截面的吸风管道难以将发散的烟尘气流彻底吸收，易造成跑烟和漏烟。中国专利（专利号：ZL 201320702057.7）公开了一种烟尘收集装置，它采用两个离心通风机分布在锌锅两侧，利用强力抽风将锌浴上方的烟尘抽走；其不足之处是需要大功率抽风，能耗高，锌浴热容量损失大，易造成镀锌停滞而等待升温，最终导致镀锌成本升高而难以承受。

为此，结合热浸镀锌车间现状研究一种新型烟尘收集装置对浸镀过程产生的烟尘进行收集，改善操作环境，保护周边生态将是批量热浸镀锌领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种气幕控制式烟尘收集装置，它用于批量热浸镀锌工艺浸镀过程的烟尘收集，以减少锌锅周边烟尘的任意排放，改善操作环境。当本发明装置的各组成部分采用耐酸、耐碱材料制造时，如采用硬质PVC（聚氯乙烯）、PPR（无规共聚聚丙烯）等，本发明内容可用于热浸镀锌酸洗过程酸洗槽（或酸洗池）的酸雾收集。

本发明是通过以下方式实现的：一种气幕控制式烟尘收集装置，其特征在于：它由气咀（1）、支撑气咀（1）的支架（11）、挡板（2）、风箱（3）、支撑风箱（3）的支架（33）、进气管路（4）、排气管路（5）组成；其中气咀（1）和风箱（3）分别安装于锌锅的两侧，气咀（1）的进气端连接进气管路（4），气咀（1）的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度和安装高度可调；风箱（3）的进风口（31）为网孔状隔板，隔板上分布有通孔，通孔分布密度受工件浸镀倾角的影响，风箱（3）的排风口连接排气管路（5）及烟尘处理设备；挡板（2）安装于锌锅的端部，挡板（2）的长度与锌锅的宽度相同。

气咀（1）的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度介于0°～20°可调，出风口的高度可调。

挡板（2）安装在锌锅的端部。

风箱（3）进风口（31）为分布有通孔的隔板。

风箱（3）进风口（31）的隔板上通孔的分布密度沿着锌锅长度方向不均匀，其分布受工件浸镀倾角的影响。

工作时，待镀工件吊装至锌锅上方，进气管路4阀门打开，高压气体从气咀1的出风口呈喷射状喷出，产生扇状气幕。待镀工件下行至接触锌浴并逐渐浸入锌浴，锌浴表面产生大量烟尘，烟尘被控制在扇状气幕下，且部分烟尘进入了扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口31，然后经由排气管路5进入烟尘处理系统，气幕的上部气流没有进入风箱3的进风口31，而是在气咀1的出风口的喷吹作用下散逸到空气中；烟尘收集过程随着锌浴上方、气幕下方气体量的减少，空气从与挡板2相对的锌锅另一端流入气幕下方，随同烟尘流入风箱3。达到浸镀时间后镀件移出锌浴，与气咀1连接的进气管路4阀门关闭，至此完成一次浸镀过程锌锅上方的烟尘收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程浸镀工序的烟尘收集。

本发明用于批量热浸镀锌浸镀过程锌浴上方烟尘的收集，其应用效果和优点有：

1.烟尘不外逸，收集率高；

2.装置简单，使用方便，不影响现有的生产设备和工序操作。

3.装置运行的能耗低。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明，但本发明的内容并不限于此。

图1为本发明一种气幕控制式烟尘收集装置的结构原理简图。

图2为本发明一种气幕控制式烟尘收集装置图1的俯视图。

图3为本发明一种气幕控制式烟尘收集装置图2的A—A向视图。

图中各标注序号说明：1—气咀；11—气咀支架；2—挡板；3—风箱；31—风箱进风口；32—风箱出风口；33—风箱支架；4—进气管路；5—排气管路。

具体实施方式

本发明一种气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1及安装气咀的支架11、挡板2、风箱3及安装风箱的支架33、进气管路4、排气管路5组成。所述气咀1安装于锌锅的一侧，所述风箱3安装于锌锅的另一侧。所述气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度介于0°～20°可调，出风口的安装高度可调，出风口的长度与锌锅的长度相同，当进气管路4打开时气咀1喷射出扇形的气幕。所述风箱3的进风口31为分布有通孔的隔板，隔板上通孔的分布密度沿着锌锅长度方向不均匀，其分布受工件浸镀倾角的影响；所述风箱3的排风口32连接排气管路5及烟尘处理设备，排气管路5处于常开状态。所述的挡板2安装于锌锅的端部，挡板2的长度与锌锅的宽度相同，挡板2的顶端与所述风箱3的顶端平齐。

实施例1：

锌锅尺寸：长×宽×深为10 m×1.5 m×2 m，气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1及支撑气咀1的支架11、挡板2、风箱3及支撑风箱3的支架33、进气管路4、排气管路5。

气咀1和风箱3分别安装于锌锅的两侧，气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向处于水平方向，出风口长度为10 m。挡板2安装于锌锅的端部，挡板2的长度位1.5 m，挡板2的顶端与风箱3的顶端平齐。风箱3的进风口31与气咀1的出风口正对，风箱3进风口31的隔板上分布有通孔，从锌锅挡板2端到锌锅另一端风箱3进风口31的隔板上通孔的分布密度逐渐降低（如图3中a）。风箱3的进风口31长度为10 m，风箱3的出风口连接排气管路5及烟尘处理设备，排气管路5的阀门长开。热浸镀锌时，待镀件吊装至锌浴上方静置，待镀件的倾角方向为工件从锌锅靠近挡板2端首先接触液面；进气管路4阀门打开，高压气体经进气管路4进入气咀1，气咀1的出风口喷射出扇形气幕。待镀件与锌浴接触的瞬间锌浴表面产生烟尘，且随着待镀件的浸入所产生的烟尘聚集量不断增加，烟尘被控制在扇形气幕的下方且部分烟尘进入扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口31，然后经由排气管路5进入烟尘处理系统；气幕的上部气流主要含有气咀1喷射出的气体，不含有锌浴表面产生的烟尘，其沿着一定的流向从风箱3的进风口31上方逸出；所产生扇形气幕进入风箱3进风口31的比例可通过调整气咀1出风口的高度控制。至此完成一次浸镀过程锌浴表面的烟尘收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程浸镀工序的烟尘收集。

实施例2：

锌锅尺寸：长×宽×深为16 m×2 m×2.5 m，气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1及支撑气咀1的支架11、挡板2、风箱3及支撑风箱3的支架33、进气管路4、排气管路5。

气咀1和风箱3分别安装于锌锅的两侧，气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向与水平方向夹角15°，出风口长度为16 m。挡板2安装于锌锅的端部，挡板2的长度位2 m，挡板2的顶端与风箱3的顶端平齐。风箱3的进风口31与气咀1的出风口正对，风箱3进风口31的隔板上分布有通孔，从锌锅挡板2端到锌锅另一端风箱3进风口31的隔板上通孔的分布密度逐渐增加（如图3中b）。风箱3的进风口31长度为16 m，风箱3的出风口32连接排气管路5及烟尘处理设备，排气管路5的阀门长开。热浸镀锌时，待镀件吊装至锌浴上方静置，待镀件的倾角方向为工件从锌锅未安装挡板2一端首先接触液面；，进气管路4阀门打开，高压气体经进气管路4进入气咀1，气咀1的出风口喷射出扇形气幕。待镀件与锌浴接触的瞬间锌浴表面产生烟尘，且随着待镀件的浸入所产生的烟尘聚集量不断增加，烟尘被控制在扇形气幕的下方且部分烟尘进入扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口31，然后经由排气管路5进入烟尘处理系统；气幕的上部气流主要含有气咀1喷射出的气体，不含有锌浴表面产生的烟尘，其沿着一定的流向从风箱3的进风口31上方逸出；所产生扇形气幕进入风箱3进风口的比例可通过调整气咀1出风口的高度控制。至此完成一次浸镀过程锌浴表面的烟尘收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程浸镀工序的烟尘收集。

实施例3：

锌锅尺寸：长×宽×深为7 m×1.8 m×2.0 m，气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1、挡板2、风箱3、进气管路4、排气管路5。气咀1和风箱3分别安装于锌锅的两侧，气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向与水平方向夹角10°，出风口长度为7 m。挡板2安装于锌锅的端部，挡板2的长度位1.8 m，挡板2的顶端与风箱3的顶端平齐。风箱3的进风口与气咀1的出风口正对，风箱3进风口31的隔板上分布有通孔，从锌锅挡板2端到锌锅另一端风箱3进风口31的隔板上通孔的分布密度逐渐降低（如图3中a）。风箱3的进风口31长度为7 m，风箱3的出风口32连接排气管路5及烟尘处理设备，排气管路5的阀门长开。热浸镀锌时，待镀件吊装至锌浴上方静置，待镀件的倾角方向为工件从锌锅靠近挡板2端首先接触液面；进气管路4阀门打开，高压气体经进气管路4进入气咀1，气咀1的出风口喷射出扇形气幕。待镀件与锌浴接触的瞬间锌浴表面产生烟尘，且随着待镀件的浸入所产生的烟尘聚集量不断增加，烟尘被控制在扇形气幕的下方且部分烟尘进入扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口，然后经由排气管路5进入烟尘处理系统；气幕的上部气流主要含有气咀1喷射出的气体，不含有锌浴表面产生的烟尘，其沿着一定的流向从风箱3的进风口31上方逸出；所产生扇形气幕进入风箱3进风口31的比例可通过调整气咀1出风口的高度控制。至此完成一次浸镀过程锌浴表面的烟尘收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程浸镀工序的烟尘收集。

实施例4：

锌锅尺寸：长×宽×深为18 m×2.2 m×2.5 m，气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1及支撑气咀1的支架11、挡板2、风箱3及支撑风箱3的支架33、进气管路4、排气管路5。

气咀1和风箱3分别安装于锌锅的两侧，气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向与水平方向夹角20°，出风口长度为18 m。挡板2安装于锌锅的端部，挡板2的长度位2.2 m，挡板2的顶端与风箱3的顶端平齐。风箱3的进风口与气咀1的出风口正对，风箱3进风口的隔板上分布有通孔，从锌锅挡板2端到锌锅另一端风箱3进风口的隔板上通孔的分布密度逐渐增加（如图3中b）。风箱3的进风口31长度为18 m，风箱3的出风口32连接排气管路5及烟尘处理设备，排气管路5的阀门长开。热浸镀锌时，待镀件吊装至锌浴上方静置，待镀件的倾角方向为工件从锌锅未安装挡板2一端首先接触液面；，进气管路4阀门打开，高压气体经进气管路4进入气咀1，气咀1的出风口喷射出扇形气幕。待镀件与锌浴接触的瞬间锌浴表面产生烟尘，且随着待镀件的浸入所产生的烟尘聚集量不断增加，烟尘被控制在扇形气幕的下方且部分烟尘进入扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口31，然后经由排气管路5进入烟尘处理系统；气幕的上部气流主要含有气咀1喷射出的气体，不含有锌浴表面产生的烟尘，其沿着一定的流向从风箱3的进风口31上方逸出；所产生扇形气幕进入风箱3进风口31的比例可通过调整气咀1出风口的高度控制。至此完成一次浸镀过程锌浴表面的烟尘收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程浸镀工序的烟尘收集。

实施例5：

酸洗槽尺寸：长×宽×深为15 m×2 m×1.8 m，气幕控制式烟尘收集装置包括气咀1及支撑气咀1的支架11、挡板2、风箱3及支撑风箱3的支架33、进气管路4、排气管路5。气咀1和风箱3分别安装于酸洗槽的两侧，气咀1的进气端连接进气管路4，气咀1的出风口呈狭缝状，出风口的方向与水平方向夹角15°，出风口长度为15 m。挡板2安装于酸洗槽的端部，挡板2的长度位2 m，挡板2的顶端与风箱3的顶端平齐。风箱3的进风口与气咀1的出风口正对，风箱3进风口31的隔板上分布有通孔，从酸洗槽挡板2端到酸洗槽另一端风箱3进风口31的隔板上的通孔的分布密度逐渐增加（如图3中b）。风箱3的进风口31长度为15 m，风箱3的出风口32连接排气管路5及酸雾处理设备，排气管路5的阀门长开。热浸镀用烟尘收集装置的各组成部分材质为PPR（无规共聚聚丙烯）。

酸洗操作时，待酸洗件吊装至酸洗槽上方静置，待酸洗件浸入酸洗槽的倾角方向为工件从酸洗槽未安装挡板2一端首先接触酸液面；，进气管路4阀门打开，高压气体经进气管路4进入气咀1，气咀1的出风口喷射出扇形气幕。待酸洗件与酸洗液接触的瞬间酸洗液表面产生酸雾，且随着工件的浸入所产生的酸雾聚集量不断增加，酸雾被控制在扇形气幕的下方且部分酸雾进入扇形气幕的下部气流，气幕的下部气流沿着一定的流向进入风箱3的进风口31，然后经由排气管路5进入酸雾处理系统；气幕的上部气流主要含有气咀1喷射出的气体，不含有酸洗液表面产生的酸雾，其沿着一定的流向从风箱3的进风口31上方逸出；所产生扇形气幕进入风箱3进风口31的比例可通过调整气咀1出风口的高度控制。至此完成一次酸洗过程酸洗液表面的酸雾收集。如此周期循环，完成批量热浸镀锌过程酸洗工序的酸雾收集。

Claims (2)

1.一种气幕控制式烟尘收集装置，其特征在于：它由气咀（1）、支撑气咀（1）的支架（11）、挡板（2）、风箱（3）、支撑风箱（3）的支架（33）、进气管路（4）、排气管路（5）组成；其中气咀（1）和风箱（3）分别安装于锌锅的两侧，气咀（1）的进气端连接进气管路（4），气咀（1）的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度和安装高度可调；风箱（3）的进风口（31）为网孔状隔板，隔板上分布有通孔，通孔分布密度受工件浸镀倾角的影响，风箱（3）的排风口连接排气管路（5）及烟尘处理设备；挡板（2）安装于锌锅的端部，挡板（2）的长度与锌锅的宽度相同；

所述的气咀（1）的出风口呈狭缝状，出风口的方向角度介于0°～20°可调，出风口的高度可调。

2.根据权利要求1所述的一种气幕控制式烟尘收集装置，其特征在于：风箱（3）进风口（31）的隔板上通孔的分布密度沿着锌锅长度方向不均匀，其分布受工件浸镀倾角的影响。