CN105972701A - 一种工业用空气净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在工业生产封闭环境中使用的空气净化装置，属于工业空气净化领域，装置包括：空气压缩机、空气加热器、催化床、冷却器等，将含有较高浓度H2、CO、苯和甲醛的空气利用空气压缩机导入空气加热器中进行预热，加热后的空气进入催化床中进行催化氧化反应，对空气进行净化，再经过冷却器进行冷却，最后排出洁净空气。本发明适用于在工业生产领域中，工人处在不能通风作业且环境中有较高浓度的污染物情况下的空气洁净，对在密闭环境中工作的工人有较为明显的健康保护效果，且装置结构简单，成本较低，可行性强。

Description

一种工业用空气净化装置
技术领域
本发明涉及一种空气净化装置，特别涉及一种工业用净化装置，属于工业空气净化领域。
背景技术
在工业生产中，很多情况下必须要在密闭环境中工作，例如：矿井巷道、航天器、水下作业深潜器、密闭试验室等。随着作业时间的延长，密闭环境中的污染物会逐渐积累，甚至会有污染源不断排放污染物，导致工作环境不断恶化，严重影响工作人员的身体健康。在已知的空气净化领域，现有的空气净化器净化空间小，适应性差，不能满足恶劣的工作环境，绝大多数是针对防雾霾和居住环境空气净化的设备，针对工业生产密闭环境空气净化应用领域较少，而且净化效果不佳，严重地影响着工作人员的身体健康，如何能够在密闭环境下，提供一种洁净的空气，保护工作人员在作业时不受污浊环境的困扰，保证工作人员身体健康，已经成为各级部门重点管理环节。
发明内容
针对工作人员工作环境不断恶化，目前空气净化设备大都数是防雾霾和居住环境空气净化的设备，而且空气净化器净化空间小，适应性差，不能满足密闭环境中恶劣的工作环境中的工业用空气净化，本发明提供一种工业用净化装置，其目的是有效改善在恶劣的密闭环境中工作人员呼吸的空气质量，提高人体舒适度。
本发明的技术方案是：一种工业用净化装置，包括空气压缩机，所述净化装置利用管路依次连接有：收集密闭空间内污染空气的空气压缩机、对收集的空气进行加热的空气加热器、对空气中污染物进行催化净化的催化床、催化床出口处设置的热空气冷却器，所述净化装置的多个位置设置有空气管理仪器；
进一步，所述催化床中设置有催化剂层，催化剂层的上下两面设置有紫外光发生器，空气穿过催化剂层；
进一步，所述空气管理仪器包括压缩机出口处设置的气体流量计、催化床上设置的热电偶测温装置、冷却器和空气口之间设置的加湿器和湿式流量计；
进一步，所述催化床和冷却器之间安装纳米级空气过滤装置；
进一步，所述冷却器到空气出口之间设置二次空气净化装置；
进一步，所述空气压缩机与空气加热器之间设置的气体减压阀；
进一步，所述催化床上设置有催化剂层，所述催化剂层为10纳米级二氧化钛；
进一步，所述空气加热器为列管式电加热器，加热器列管沿着气流方向水平分布，并列排列；
进一步，所述催化床由多层网状陶瓷层叠加而成，网状陶瓷层上涂敷有10纳米级二氧化钛的催化剂层；
更进一步，所述二次净化装置内设置有活性炭。
本发明具有的积极效果为：通过在工业净化装置中使用空气压缩机，能够将密闭空间内的污染空气收集起来；通过使用空气加热器，能够对收集的空气进行加热，为催化反应提供条件；通过使用催化床，催化床使用多层叠加的网状陶瓷层，能够对空气中含有的污染物进行催化净化，特别是在网状陶瓷层上涂敷纳米级二氧化钛催化剂层，能够对空气中含有的污染空气中的较高浓度H2、CO、苯和甲醛等气体进行净化消毒；通过在网状陶瓷层上下面设置紫外光发生器，能够在紫外光的作用下，激活涂敷在网状陶瓷层上的纳米级二氧化钛催化剂层，可使纳米级二氧化钛发挥净化消毒作用；通过在催化床出口设置热空气冷却器，能够使净化的空气达到正常的空气温度，供作业的工作人员呼吸；通过在压缩机出口处设置气体流量计、催化床上设置热电偶测温装置、冷却器和排出口之间设置的加湿器以及湿式流量计，能够对净化空气的流量、空气的湿度、空气的温度等质量指标进行相应的控制；通过在空气压缩机与空气加热器之间设置的气体减压阀，可防止管路中的压力太高引起管路爆裂等现象的发生，能够将管路中以及设备中的高压释放，可降低内部压力，确保设备以及在现场作业的工作人员的安全；通过在流量调节阀后设置二次净化装置，二次净化装置内设置活性炭等，可再次吸附残留的灰尘，可以保证排出的空气质量。可通过检测器检测合格后，最终排放到密闭空间；通过设置冷却器和加湿器，可保证排出空气符合人体舒适度。本装置具有适应复杂恶劣环境能力强，占地面积小，处理污染空气能力强，人体舒适度高等优点，可有效改善在密闭环境中工作的人体舒适度，保证工作人员健康。
附图说明
图1 本工业用空气净化装置整体流程示意图。
图2 本发明的催化床结构图。
标号说明：1-空气压缩机、2-空气加热器、3-催化床、4-纳米级过滤装置、5-冷却器、6-二次净化装置、7-加湿器、8-空气入口、9-空气出口、10-冷却水入口或出口、11-冷却水出口或入口、12-流量调节阀、13-过滤网、15-温度传感器、16-湿式流量计、21-进气口、22-测温口一、23-下面紫外光发生器、24-测温口二、25-网状陶瓷层、26-上面紫外光发生器、27-测温口三、28-出气口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述。
图1 是本工业用空气净化装置整体流程示意图。本技术方案是一种工业用空气净化装置包括利用管路系统连接的空气压缩机1、空气加热器2、催化床3、冷却器5等。
参照图1所示，空气压缩机1收集密闭空间内的污染空气，8为空气入口，经过空气压缩机1压缩后的空气，由管路输送至空气加热器2，管路上安装有气体流量计，用于计量处理的污染空气量。
为防止气流过大，影响空气加热均匀度，在空气压缩机1和空气加热器2之间水平管上设置一个气体减压阀。在气体减压阀后还设置一个气阀，用来手动控制处理的污染空气量。
参照图1所示，在空气加热器2进口处内设置一道过滤网13，清除压缩空气里的颗粒杂质。为使进入空气加热器2内的空气迅速且均匀加热，空气加热器2使用列管式电加热器。加热器列管沿着气流方向水平分布，并列排列，在本实施例中所述列管采用铜制，以利于快速地进行热传递。
空气加热器2和催化床3之间以管路连接，管路上设置一个流量调节阀12，用于调解进入催化床的空气已被加热，可保证催化床3内催化反应的效果。
图2为本发明的催化床结构图。在催化床3的进气口21设置测温口一22，实时测量催化床3内的反应温度，测温装置使用温度传感器15，至少设置上中下三个测温点，保证最佳催化反应温度。
在本实施例中，三个测温点分别是测温口一22、测温口二24以及测温口三27三个位置，三个测温口上设置有温度传感器15。图1中圆圈内标有TI的位置即为温度传感器15。
催化床3内安装有紫外光发生器，在催化床3内催化剂所在位置的上下两个面上下方分别排列两个紫外光发生器，保证上下两个面催化剂都能接收到紫外光照射。图2中23为下面紫外光发生器、26为上面紫外光发生器、下面紫外光发生器23与上面紫外光发生器26之间叠加设置有多个网状陶瓷层25，网状陶瓷层25上涂敷有10纳米级二氧化钛层催化剂层，有利于增加污染空气与催化剂的接触面积。在下面紫外光发生器23与上面紫外光发生器26发出的紫外光照射下，纳米级二氧化钛层催化剂被激活，能够对空气中含有的H2、CO、苯和甲醛等气体进行处理，消除其中含有的有害成分，达到国家规定的指标，然后从出气口28出来，进入下一道工序对空气进行进一步的处理。
催化床3与冷却器5之间以管路连接，管路上设置流量调节阀12，用于调节气体流量，保证进入冷却器的气体充分冷却。为保证进入冷却器的净化空气不带入杂质，在催化床3和冷却器5之间安装有纳米级过滤装置4。
冷却器5采用翅片管作为传热管，翅片采用铝制，管子材料为不锈钢，有多排并列分布，这种并列分布的排管为多列，在本实施例中，采用了8列排管，以保证冷却空气量。冷却介质采用软化循环水。其中10为冷却水入口或出口、11为冷却水出口或入口。
在冷却器5出口处设置温度传感器15和流量调节阀12，保证由冷却器排出的空气达到20℃。
在流量调节阀12后还设置有二次净化装置6，内含活性炭，经过检测器检测合格后，最终排放到密闭空间。
在冷却器5和空气出口9之间安装加湿器7，保证排出的净化空气湿度和符合人体需求。在空气出口9前应设置湿式流量计16，用于测量空气出口9处排出净化空气的湿度。
在空气出口9处还应设置空气监测装置，达标后的净化空气才能最终排出。
本技术方案中，通过在工业净化装置中使用空气压缩机1，能够将密闭空间内的污染空气收集起来；通过使用空气加热器2，能够对收集的空气进行加热，为催化反应提供条件；通过使用由多层叠加的网状陶瓷层25，能够对空气中含有的污染物进行催化净化，特别是在网状陶瓷层25上涂敷纳米级二氧化钛形成二氧化钛催化剂层，能够对空气中含有的污染空气中的较高浓度H2、CO、苯和甲醛等气体进行净化消毒；通过在网状陶瓷层25上下面设置紫外光发生器，能够在紫外光的作用下，激活涂敷在网状陶瓷层25上的纳米级二氧化钛，可使纳米级二氧化钛发挥净化消毒作用；通过在催化床3出口设置热空气的冷却器5，能够使净化的空气达到正常的空气温度，供作业的工作人员呼吸；通过在空气压缩机1的出口处设置的气体流量计、催化床3上设置的热电偶测彻温装置、冷却器5和空气出口9之间设置加湿器7和湿式流量计16，能够对净化空气的流量、空气的湿度、空气的温度等控制质量指标进行相应的管理；通过在空气压缩机1与空气加热器2之间设置的气体减压阀，可防止管路中的压力太高引起的管路爆裂等现象的发生，将管路中以及设备中的高压力释放，可降低内部压力，确保设备以及在现场作业的工作人员地安全；通过在流量调节阀12后设置二次净化装置6，二次净化装置6内设置活性炭等，可再次吸附残留的灰尘，可以保证空气排出口9排出气体得到有效控制。通过检测器检测合格后，最终排放到密闭环境中，保证工作人员的身体健康，通过设置冷却器5和加湿器7，可保证排出空气符合人体舒适度。本装置具有适应复杂恶劣环境能力强，占地面积小，处理污染空气能力强，人体舒适度高等优点，可有效改善在密闭环境中工作的人体舒适度，保证工作人员健康。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种工业用净化装置，包括空气压缩机（1），其特征在于：所述净化装置利用管路依次连接有：收集密闭空间内污染空气的空气压缩机（1）、对收集的空气进行加热的空气加热器（2）、对空气中污染物进行催化净化的催化床（3）、催化床出口处设置的热空气冷却器（5），所述净化装置的多个位置设置有空气管理仪器。
2.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述催化床（3）中设置有催化剂层，催化剂层的上下两面设置有紫外光发生器，空气穿过催化剂层。
3.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述空气管理仪器包括压缩机出口处设置的气体流量计、催化床（3）上设置的热电偶测温装置、冷却器（5）和空气口之间设置的加湿器（7）和湿式流量计。
4.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述催化床（3）和冷却器（5）之间安装纳米级空气过滤装置（4）。
5.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述冷却器（5）到空气出口之间设置二次空气净化装置。
6.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述空气压缩机（1）与空气加热器（2）之间设置的气体减压阀。
7.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置，其特征在于：所述催化床上设置有催化剂层，所述催化剂为10纳米级二氧化钛。
8.根据权利要求1所述的一种工业用净化装置， 其特征在于：所述空气加热器（2）为列管式电加热器，加热器列管沿着气流方向水平分布，并列排列。
9.根据权利要求1或2所述的一种工业用净化装置， 其特征在于：所述催化床（3）由多层网状陶瓷层叠加而成，网状陶瓷层上涂敷有10纳米级二氧化钛层。
10.根据权利要求5所述的一种工业用净化装置， 其特征在于：所述二次净化装置内设置有活性炭。
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