CN105414141B - 螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够提高除尘效率、避免烟尘分散、通用性好的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统。该烟尘处理装置，包括：吸尘罩、除尘主机；螺旋焊接钢管离子切割烟尘处理装置，还包括刚性除尘管；所述吸尘罩下表面至少设置有两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩的长度方向均匀分布；所述吸尘罩的下表面四周设置有防火软帘；所述除尘主机具有排风口、吸尘主管；所述吸尘罩的吸尘口通过除尘管与吸尘主管连通；所述吸尘口与除尘管一一对应；所述除尘管上设置有阀门。本发明还公开了一种采用该烟尘处理装置进行烟尘处理的方法。采用本发明提供的装置及方法，能够提高烟尘吸收效率，通用性好；同时可以提高滤桶的使用寿命。

Description

螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统及方法

技术领域

本发明涉及焊接烟气净化领域，尤其是一种螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统以及采用该系统的烟尘处理方法。

背景技术

公知的：焊接过程中产生的污染物种类多、危害大，会导致多种职业病（如焊工硅肺、锰中毒、电光性眼炎等）的发生。

目前螺旋焊管等离子切割回收工位最常用的有三种，2#梁位置（尾部），钢管中部（中部），钢管头部（头部）分别如图1、2、3所示。

第一种如图1所示，是目前普遍采用的一种吸尘位置，原理为在钢管6头部设置一台吹风机7，采用“一端吹一端吸”的方式将切割烟尘从钢管2#梁位置吹出，通过吸尘管道（或吸尘罩1）将烟尘捕集并通过除尘主机2净化后排出。这种方式，烟尘分散，吸尘率低，调型换道要制作合适的管道（或吸尘罩）才能满足要求。另外，烟尘还会污染内焊焊枪、移动小车、成型小辊等设备，尤其是影响焊缝自动跟踪的准确性，易造成跟踪失效。因此使用效果差。

第二种如图2所示，这种吸尘位置目前极少运用，原理为在钢管6两端设置两台变频吹风机7，采用“两吹一吸”的方式，通过控制吹风机7风量及风向将切割烟尘从钢管6切口处排出，由顶部吸尘罩1进行收集，最后经除尘主机2净化处理后排出。该位置的选择，难点在于吸尘装置与切割装置5发生干涉，影响操作。另外，在钢管6切割过程中，切口较小，很难将烟尘控制在钢管内并从切口流出，钢管6两端会有大量烟尘冒出，尤其是钢管6管径、长度、焊接速度变化时，很难实现。这种方式目前未使用在螺旋焊管企业。

第三种如图3所示，这种吸尘位置，由于烟尘收集口随钢管前进而需要移动，几乎所有制管企业均采用移动式吸尘罩1，其难点在于钢管6边运动边吸收，两者同步的稳定性要求高，且部分管道是软管连接，管道伸缩、弯折都会影响吸尘效果。目前这种吸尘方式设备故障率高，效果很差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高除尘效率、避免烟尘分散、通用性好的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统。

所述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，包括吸尘罩、除尘主机、吹风机；螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，还包括刚性的除尘管；

所述吸尘罩下表面至少设置有两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩的长度方向均匀分布；所述吸尘罩的下表面四周设置有防火软帘；所述除尘主机具有排风口、吸尘主管；

所述吸尘罩的吸尘口通过除尘管与吸尘主管连通；所述吸尘口与除尘管一一对应；所述除尘管上设置有阀门；所述吹风机位于钢管的一端，向钢管内吹风，所述钢管的另一端位于吸尘罩的吸尘口下方，且位于防火软帘围成的区域内。

进一步的，所述吸尘口具有六个；所述吸尘罩包括上层和下层；所述吸尘罩的上层为吸尘通道，所述吸尘口设置在吸尘罩的下层，且与上层吸尘通道连通；所述除尘管与吸尘口一一对应，所述除尘管一端与吸尘口对应的上层吸尘通道连通，另一端与吸尘主管连通。

进一步的，所述除尘主机包括滤桶，所述滤桶采用PTFE－覆膜聚酯纤维滤筒；所述滤桶一端与吸尘主管连通，另一端与排风口连通。

进一步的，所述除尘主机还包括灰斗，所述灰斗位于滤桶下方。

进一步的，所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，还包括压缩空气系统，所述除尘主机内设置有反吹装置，所述反吹装置与滤桶一一对应；所述反吹装置通过压缩空气系统提供反吹气体。

进一步的，所述压缩空气系统包括空压机、油气分离装置、前置过滤装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置；所述空气由空压机压缩后依次经过油气分离装置、前置装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置。

优选的，所述空气干燥装置采用微热吸咐式干燥机。

上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，在吸尘罩的下表面至少设置两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩的长度方向均匀分布；从而扩大吸尘区域，解决钢管运动与吸尘位置变化不同步的问题。在吸尘罩下表面的四周安装防火软帘防止烟尘散开。再通过采用刚性的除尘管连通吸尘口和吸尘主管，从而去除软管连接，减少烟尘通过阻力，提高吸尘效率。本发明所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，这种固定式吸尘罩及管道的设计，避免了吸尘罩更换、移动，其中管道部分无软管连接能够避免管道伸缩、弯折对吸尘效果的影响。同时由于设置有多个吸尘口，因此能根据切管长度开闭吸尘口，充分利用吸风量，且风损较小。

本发明还提供了一种采用上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的烟尘处理方法，包括以下步骤：

A、将吹风机设置在钢管的一端，将钢管的另一端放置在吸尘罩的吸尘口下方；且位于防火软帘围成的区域内；

B、启动吹风机向钢管内吹风，同时启动除尘主机，打开钢管端口上方吸尘口对应除尘管上的阀门；当钢管发生移动，始终保持钢管端口上方吸尘口对应除尘管上的阀门开启，关闭钢管除端口外其他部位上方吸尘口对应的除尘管上的阀门。

上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理方法，通过采用螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统同时将钢管的尾部放置在吸尘罩的吸尘口下方；将吹风机设置在钢管的头部，通过吹风机向钢管内吹气，同时吸尘罩在尾部吸气，从而使得烟尘被除尘主机吸收。由于上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的吸尘罩具有至少两个吸尘口，同时实时的控制钢管头部上方的吸尘口处于开启状态，因此能够避免传统方法将吸尘罩放置在切口位置时吸尘罩与钢管移动不同步的问题，以及切割装置与吸尘罩发生干涉的问题；同时可以根据切管长度开闭吸尘口，充分利用吸风量，减小风损。

附图说明

图1是传统的吸尘位置在2#梁位置（尾部）时采用吸尘管伸入到钢管内进行吸尘的烟尘处理系统的示意图；

图2是传统的吸尘位置在钢管中部位置时钢管两端均设置有吹风机的烟尘处理系统的示意图；

图3是传统的吸尘位置在出管方向即钢管头部位置时吸尘罩可移动的烟尘处理系统的示意图；

图4是本发明实施例中螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的示意图；

图5是本发明实施例中除尘主机内设置反吹装置的结构示意图；

图中标示：1-吸尘罩，11-防火软帘，2-除尘主机，21-滤桶，22-灰斗，23-反吹装置，24排风口，3-除尘管，31-阀门。4-吸尘主管，5-切割装置，6-钢管，7-吹风机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图4所示，本发明所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，包括：吸尘罩1、除尘主机2、吹风机7；螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，还包括刚性的除尘管3；

所述吸尘罩1下表面至少设置有两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩1的长度方向均匀分布；所述吸尘罩1的下表面四周设置有防火软帘11；所述除尘主机2具有排风口24、吸尘主管4；

所述吸尘罩1的吸尘口通过除尘管3与吸尘主管4连通；所述吸尘口与除尘管3一一对应；所述除尘管3上设置有阀门31；所述吹风机7位于钢管6的一端，向钢管6内吹风，所述钢管6的另一端位于吸尘罩1的吸尘口下方，且位于防火软帘11围成的区域内。

由于所述吸尘罩1下表面至少设置两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩1的长度方向均匀分布；在吸尘罩1的小表面设置多个吸尘口，从而能够增大吸尘区域，解决钢管运动与吸尘位置变化不同步的问题。同时由于所述吸尘罩1的下表面四周设置防火软帘11；因此在将钢管6置于防火软帘11围成的区域内时，能够防止钢管6中冒出来的烟气的扩散。

所述吸尘口与除尘管3一一对应是指一个吸尘口对应一根除尘管3。由于所述吸尘罩1的吸尘口通过除尘管3与吸尘主管4连通，吸尘口与除尘管3一一对应，同时除尘管3上设置有阀门31。因此可以通过控制阀门31，控制各个除尘口的单独开闭。

由于所述吸尘罩1的吸尘口通过刚性的除尘管3与吸尘主管4连通，从而去除软管连接，减少烟尘通过阻力，提高吸尘效率。

在工作的过程中：

首先将吹风机7放置在钢管6的头部，然后将钢管6的尾部放置在吸尘罩1的吸尘口下方，且位于防火软帘11围成的区域内。

在切割装置5切割钢管6的同时，启动吹风机7和除尘主机2，并且控制阀门31使得钢管6尾部上方吸尘口对应的阀门打开，使得吸尘口与除尘主机2的吸尘主管连通，吸尘口开始对切割产生的烟气进行吸收。同时由于钢管6在进行螺旋焊接等离子切割时，头部将发生移动，因此在钢管6头部移动到下一个吸尘口时，关闭前一个吸尘口，控制阀门31使得此时钢管6头部上方的吸尘口打开。从而能够解决钢管运动与吸尘位置变化不同步的问题。

由于在对钢管6切割产生的烟尘进行吸收时，是将钢管6的头部放置在吸尘罩1的下方，且位于防火软帘11围成的区域内。因此能够增加了螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的通用性，不需要在调型换道时制作合适的管道或吸尘罩才能满足要求。

综上所述，本发明所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，在吸尘罩1的下表面至少设置两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩1的长度方向均匀分布；从而扩大吸尘区域，解决钢管6运动与吸尘位置变化不同步的问题。在吸尘罩1下表面的四周安装防火软帘11防止烟尘散开。再通过采用刚性的除尘管3连通吸尘口和吸尘主管4，从而去除软管连接，减少烟尘通过阻力，提高吸尘效率。本发明所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，这种固定式吸尘罩1及管道的设计，避免了吸尘罩1更换、移动，其中管道部分无软管连接，能够避免管道伸缩、弯折都对吸尘效果的影响。同时由于设置有多个吸尘口，因此能根据切管长度开闭吸尘口，充分利用吸风量，且风损较小。

为了进一步的增加吸尘区域，进一步的，所述吸尘口具有六个；所述吸尘罩1包括上层和下层；所述吸尘罩1的上层为吸尘通道，所述吸尘口设置在吸尘罩1的下层，且与上层的吸尘通道连通；所述除尘管3与吸尘口一一对应，所述除尘管3一端与吸尘口对应的上层吸尘通道连通，另一端与吸尘主管4连通。

具体的，在对8-13米长规格的钢管进行螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理时，所述的吸尘罩1的设计如下：螺旋焊钢管头部设计一固定式吸尘罩1，吸尘罩1顶部吸尘通道下层设计6个300mm×300m均布的吸尘口，每隔1.2米设计一个，根据钢管长度8-13米及尺寸优化，吸尘罩1尺寸确定为7.5米。这种设计能扩大吸尘区域，解决钢管运动与吸尘位置变化不同步的问题，四周装上防火软帘11，防止烟尘散开。

为了提高滤桶21的使用寿命，进一步的，所述除尘主机2包括滤桶21，所述滤桶21采用PTFE－覆膜聚酯纤维滤筒；所述滤桶一端与吸尘主管4连通，另一端与排风口连通。滤桶材质选择，采用PTFE－覆膜聚酯纤维滤筒，表面可喷粉，降低滤筒表面附着物的粘结力，延长滤桶使用寿命。

为了实现对灰尘的收集，避免灰尘散落；进一步的，所述除尘主机2还包括灰斗22，所述灰斗22位于滤桶21下方。

如图5所示，为了便于滤桶21的清洁，同时提高滤桶21的使用寿命，进一步的，螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，还包括压缩空气系统，所述除尘主机2内设置有反吹装置23，所述反吹装置23与滤桶21一一对应。所述反吹装置23通过压缩空气系统提供反吹气体。在除尘主机2内设置反吹装置，从而能够对滤桶21进行清洁，避免滤桶21上积尘过多失效。

烟尘净化设备对压缩空气要求严格，残油率<0.001ppm，除水率≥99%，尘粒径<0.01um。生产现场使用的压缩空气含油、水较重，无法满足该设备要求。反吹气源的干净程度，直接决定烟尘回收效率及滤桶的使用寿命。为了进一步的延长滤桶的使用寿命，进一步的，所述压缩空气系统包括空压机、油气分离装置、前置过滤装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置；所述空气由空压机压缩后依次经过油气分离装置、前置装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置。这种五级过滤处理系统具有结构紧凑、处理后压缩空气质量好、含油水量少等特点。

具体的，所述油气分离装置采用广州汉粤HYF-3油水分离器；所述前置过滤装置结构为普通过滤器结构，主要有压差指示器、多级深层纤维过滤棉、热固树脂材质的液位指示器，主要作用为过滤空气中的水份及大颗粒物，过滤精度为1.0µm / ppm。所述空气干燥装置采用广州汉粤HAD-3MXFTZ微热吸咐式干燥机。所述精密过滤装置采用广州汉粤HFAA-004精密过滤器。采用上述压缩空气系统得到的气源能够使得残油率<0.001ppm，除水率≥99%，尘粒径<0.01um的气体对滤桶进行反吹，因此该气源纯净度较高，采用该气源对滤桶进行反吹，能够提高烟尘回收效率及滤桶的使用寿命。

本发明还提供了一种采用上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的烟尘处理方法，包括以下步骤：

A、将吹风机7设置在钢管6的一端，将钢管6的另一端放置在吸尘罩1的吸尘口下方；且位于防火软帘11围成的区域内；

B、启动吹风机7向钢管6内吹风，同时启动除尘主机2，打开钢管6端口上方吸尘口对应除尘管3上的阀门31；当钢管6发生移动，始终保持钢管6端口上方吸尘口对应除尘管3上的阀门31开启，关闭钢管6除端口外其他部位上方吸尘口对应的除尘管3上的阀门31。

在步骤A中通过设置吹风机7以及吸尘罩1相对于钢管6的位置。采用上述布置方式能够使得切割过程中产生的烟气在吹风机7和吸尘罩1的作用下在钢管的尾部排出，同时通过吸尘罩1进行吸收。

在步骤B中启动吹风机7向钢管6内吹风，同时启动除尘主机2，打开钢管6端口上方吸尘口对应除尘管3上的阀门31；当钢管6发生移动，始终保持钢管6端口上方吸尘口对应除尘管3上的阀门31，关闭钢管6除端口外其他部位上方吸尘口对应的除尘管3上的阀门31。通过实时的控制钢管6尾部上方的吸尘口的开闭，从而避免了吸尘罩与钢管移动不同步的问题，同时充分利用吸风量，减小风损。

上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理方法，通过采用螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统同时将钢管6的尾部放置在吸尘罩1的吸尘口下方；将吹风机7设置在钢管6的头部，通过吹风机7向钢管内吹气，同时吸尘罩1在尾部吸气，从而使得烟尘被除尘主机2吸收。由于上述螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统的吸尘罩1具有至少两个吸尘口，同时实时的控制钢管头部上方的吸尘口处于开启状态，因此能够避免传统方法将吸尘罩1放置在切口位置时吸尘罩1与钢管6移动不同步的问题，以及切割装置5与吸尘罩1发生干涉的问题；同时可以根据切管长度开闭吸尘口，充分利用吸风量，减小风损。

Claims (8)

1.螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，包括吸尘罩（1）、除尘主机（2）、吹风机（7）；其特征在于：还包括刚性的除尘管（3）；

所述吸尘罩（1）下表面至少设置有两个吸尘口；所述吸尘口沿吸尘罩（1）的长度方向均匀分布；所述吸尘罩（1）的下表面四周设置有防火软帘（11）；所述除尘主机（2）具有排风口（24）、吸尘主管（4）；

所述吸尘罩（1）的吸尘口通过除尘管（3）与吸尘主管（4）连通；所述吸尘口与除尘管（3）一一对应；所述除尘管（3）上设置有阀门（31）；所述吹风机（7）位于钢管（6）的一端，向钢管（6）内吹风，所述钢管（6）的另一端位于吸尘罩（1）的吸尘口下方，且位于防火软帘（11）围成的区域内。

2.如权利要求1所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：所述吸尘口具有六个；所述吸尘罩（1）包括上层和下层；所述吸尘罩（1）的上层为吸尘通道，所述吸尘口设置在吸尘罩（1）的下层，且与上层吸尘通道连通；所述除尘管（3）与吸尘口一一对应，所述除尘管（3）一端与吸尘口对应的上层吸尘通道连通，另一端与吸尘主管（4）连通。

3.如权利要求2所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：所述除尘主机（2）包括滤桶（21），所述滤桶（21）采用PTFE－覆膜聚酯纤维滤筒；所述滤桶一端与吸尘主管（4）连通，另一端与排风口（24）连通。

4.如权利要求3所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：所述除尘主机（2）还包括灰斗（22），所述灰斗（22）位于滤桶（21）下方。

5.如权利要求4所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：还包括压缩空气系统，所述除尘主机（2）内设置有反吹装置（23），所述反吹装置（23）与滤桶（21）一一对应；所述反吹装置（23）通过压缩空气系统提供反吹气体。

6.如权利要求5所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：所述压缩空气系统包括空压机、油气分离装置、前置过滤装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置；所述空气由空压机压缩后依次经过油气分离装置、前置过滤装置、空气干燥装置、精密过滤装置、超精密过滤装置。

7.如权利要求6所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统，其特征在于：所述空气干燥装置采用微热吸咐式干燥机。

8.采用如权利要求1-7任意一项权利要求所述的螺旋焊接钢管等离子切割烟尘处理系统对螺旋焊接钢管等离子切割烟尘进行处理的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、将吹风机（7）设置在钢管（6）的一端，将钢管（6）的另一端放置在吸尘罩（1）的吸尘口下方；且位于防火软帘（11）围成的区域内；

B、启动吹风机（7）向钢管（6）内吹风，同时启动除尘主机（2），打开钢管（6）端口上方吸尘口对应除尘管（3）上的阀门（31）；当钢管（6）发生移动，始终保持钢管（6）端口上方吸尘口对应除尘管（3）上的阀门（31）开启，关闭钢管（6）除端口外其他部位上方吸尘口对应的除尘管（3）上的阀门（31）。