CN107020575A - 一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置及方法 - Google Patents

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潘天红
孙雪雁
王军锋
陈山
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    • B24B55/00—Safety devices for grinding or polishing machines; Accessories fitted to grinding or polishing machines for keeping tools or parts of the machine in good working condition
    • B24B55/06—Dust extraction equipment on grinding or polishing machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置及方法，监测装置由传感器、MCU及显示屏组成，实时监测粉尘状况；清除装置包括隔板、进风口、水槽、水泵、低压喷雾器、空气挡板Ⅰ、空气挡板Ⅱ、粗过滤网、细过滤网、出风口；隔板垂直设置、与工作间外壁的后面板形成粉尘气流通道；进风口和出风口设置在工作间外壁的顶面，进风口与工作台位置对应，出风口与粉尘气流通道连通；水槽位于隔板下方与隔板之间有缝隙供气流进入；水泵放在所述水槽里；低压喷雾器与水泵相连；空气挡板Ⅱ、空气挡板Ⅰ位于低压喷雾器上方，两者交错安装；粗过滤网、细过滤网位于空气挡板Ⅰ、空气挡板Ⅱ的上方。本发明有效监测和处理抛光粉尘颗粒，并防止粉尘逃逸。

Description

一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置及方法
技术领域
本发明涉及环保设备领域，具体涉及一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置及方法。
背景技术
铝、镁等金属材料制品在生产加工过程，尤其是打磨抛光工艺过程中会产生大量可燃、可爆的粉尘。抛光粉尘悬浮在空气中不仅会随工人呼吸进入并滞留肺中，造成尘肺病等呼吸系统疾病，严重危害工人健康；并且当密闭空间中粉尘浓度过大时，易引发爆炸等安全事故，造成重大伤亡及财产损失。国家安全监管部门也先后颁发多个粉尘防爆管理规定，加强对粉尘的企业安全管理。因此，及时检测和清除抛光粉尘十分必要。
现有的大部分抛光粉尘清除设备不具备实时监控(工作间粉尘浓度与环境参数)与预警功能，难以有效保护工人的生命、健康安全。
专利“用于抛光、打磨、拉丝平台铝镁粉尘的控制收集装置”[专利申请号：201510002158.7，公开号：CN 104588387A]，公开了一种抛光粉尘收集装置。该装置采用了小型防尘罩设计，不但效率低下，且没有形成密闭空间，抛光粉尘易逃逸至整个车间中从而难以清除，造成整个车间粉尘浓度上升，危害工人生命、健康安全。
专利“不锈钢水槽抛光粉尘除尘装置”[专利申请号：201220417786.3，公开号：CN202682975U]，公开了一种用于不锈钢水槽抛光工艺抛光粉尘清除装置，然而该装置会因滤桶更换频繁而增大生产成本，且没有监控工作间粉尘浓度与环境参数，难以及时提醒工人。
发明内容
本发明提供一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置及方法，以解决上述背景技术中的问题。本发明提供如下技术方案：
一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，包括工作间外壁，PVC软塑料门帘，粉尘监测装置，粉尘清除装置；所述工作间外壁罩在抛光工作台上，形成独立的工作间；PVC软塑料门帘位于工作间外壁的一个面上，供抛光工人出入及密封粉尘，以防止其逃逸至整个车间中。
所述抛光粉尘监测装置有5个，每个粉尘监测装置分别包括粉尘传感器、温度传感器、湿度传感器、MCU和显示屏，每组传感器将数据传入对应的MCU中，再经过数据处理后显示在对应的显示屏上。5个粉尘监测装置分别安装在工作间的进风口附近、出风口附近、隔板下端、及工人头部位置所对应的工作间外壁内部的左右两端，用以全方位测量工作间的抛光粉尘浓度及温湿度，以便于工人观测。
所述粉尘清除装置包括隔板、带进气扇的进风口、水槽、水泵、低压喷雾器、空气挡板Ⅰ、空气挡板Ⅱ、粗过滤网、细过滤网、带排气扇的出风口；所述隔板垂直设置在工作间的中后部位置，与工作间外壁的后面板形成粉尘气流通道；所述进风口和所述出风口设置在工作间外壁的顶面，所述进风口与工作台位置对应，所述出风口与所述粉尘气流通道连通；所述水槽位于隔板下方，与隔板之间有缝隙供气流进入；所述水泵放在所述水槽里；所述低压喷雾器与所述水泵相连；所述空气挡板Ⅱ、空气挡板Ⅰ依次位于低压喷雾器上方，两者交错安装，让气流呈S形流通；所述粗过滤网、所述细过滤网位于空气挡板Ⅰ、空气挡板Ⅱ的上方。
基于上述装置，本发明提出一种粉尘监测与清除方法：
监测方法：5个粉尘监测装置分别安装在工作间的进风口附近、出风口附近、隔板下端、及工人头部位置所对应的工作间外壁内部的左右两端，用以全方位测量工作间的抛光粉尘浓度及温湿度，经MCU处理后显示在显示屏上，以便于工人观测。
清除方法：空气从进风口进气扇进入，与加工所形成的抛光粉尘混合，流过隔板下方与水槽之间的间隙，经过低压喷雾器并在空气挡板Ⅰ、空气挡板Ⅱ处减慢流动速度以使得与低压喷雾器形成的水雾充分接触而沉淀，以完成第一次净化；之后，抛光粉尘通过粗滤网完成第二次净化；再通过细滤网完成第三次净化；最终净化完成的空气通过带排气扇的排风口排放至外界空气中。
本发明具有如下有益效果：
采用工作间式结构，有效避免抛光粉尘逃逸至整个车间，且可以通过安装在工作间周围的粉尘监测装置，全方位实时监控工作间内的抛光粉尘浓度与环境参数，便于工人观察。同时，通过三次空气过滤过程，有效处理抛光工艺所产生的抛光粉尘颗粒。第一次抛光粉尘处理采用成本低廉的水雾净化，可大大减少第二、三次净化对滤纸的消耗，有效节约了成本。
附图说明
图1：为本发明整体结构示意图。
附图标记说明：1-工作间外壁，2-门帘，3-粉尘监测装置，4-出风口，5-进风口，6-细过滤网，7-粗过滤网，8-空气挡板Ⅰ，9-空气挡板Ⅱ，10-低压喷雾器，11-水槽，12-工作台，13-水泵，14-隔板。
图2：为本发明右视示意图，其中箭头曲线为空气流动示意曲线。
图3：为本发明抛光粉尘监测部分原理框图。
具体实施方式
下面结合附图1、2、3对本发明作进一步的说明：
如图1、2所示，为本发明提出的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置的总体示意图。
所述工作间式抛光粉尘监测与清除装置结构包括：工作间外壁1、PVC软塑料门帘2、抛光粉尘监测装置3及抛光粉尘清除装置。
所述工作间外壁1以合金铝结构为骨架，塑料板为外壳面；工作间外壁1的前端使用PVC软塑料门帘2结构，以同时达到允许工人进出及密封的目的，有效防止抛光粉尘逃逸至整个车间中。工作间外壁1中后部设有隔板14，隔板14下端较短、与水槽之间留有间隙，以允许空气从隔板14下端通过。工作间外壁1整体将工作台12罩住，用以工人操作以完成抛光工艺。工作台12上方对应的工作间外壁上安装进风口5风扇组件。隔板14下方如图2位置安放水槽11，以满足粉尘收集、沉淀及供水的目的。水槽11中安装有水泵13，水泵13与低压喷雾器10相连以实现低压喷雾。低压喷雾器10上方如图1、2所示的位置安装有空气挡板Ⅰ8，空气挡板Ⅱ9，用以防止低压喷雾所形成的水雾上扬太高而打湿空气挡板Ⅱ9上方位置的粗过滤网7、细过滤网6，而减短过滤网的使用寿命；同时空气挡板Ⅰ8，空气挡板Ⅱ9可使空气在此形成如图2所示回流，减慢空气流动速度，从而使抛光粉尘与低压喷雾器10形成的水雾充分接触而下沉，增加粉尘清除效果。空气挡板Ⅰ8上方安装粗过滤网7，用以对空气中悬浮的大颗粒抛光粉尘进行粗过滤。粗过滤网7上方安装细过滤网8，用以对空气中悬浮的细小抛光粉尘颗粒进行最终的细过滤。最终，净化完成的空气通过细过滤网8上方的出风口4排放至外界。出风口4安装有排气扇，以加大净化装置内部的空气流动。
整个抛光粉尘清除过程中空气流动曲线如图2所示，空气从进风口5进气扇进入，与加工所形成的抛光粉尘混合，通过隔板14下方，经过低压喷雾器10并在空气挡板Ⅰ8，空气挡板Ⅱ9处减慢流动速度以与低压喷雾器10形成的水雾充分接触而沉淀，以完成第一次净化。之后，抛光粉尘通过粗滤网7完成第二次净化，再通过细滤网6完成第三次净化，最终净化完成的空气通过排风口4排放至外界空气中。
所述抛光粉尘监测装置有5个，每个粉尘监测装置如图3所示，分别包括粉尘传感器、温度传感器、湿度传感器、MCU、显示屏和无线传输接口。每组传感器分别将数据传入对应的MCU中，再经过数据处理后，将测量点的粉尘浓度、温湿度数据显示在对应的显示屏上。5个粉尘监测装置分别安装在工作间的进风口5附近、出风口4附近、隔板14下端、及工人头部位置所对应的工作间外壁1内部左右两端，用以全方位测量工作间的抛光粉尘浓度与环境参数，以便于工人观测。同时，每个MCU预留有无线传输接口，以满足进一步发明设计要求。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来，在不脱离本发明原理的前提下可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，包括工作间外壁(1)、抛光粉尘监测装置(3)、抛光粉尘清除装置；
所述粉尘监测装置(3)包括粉尘传感器、温度传感器、湿度传感器、MCU和显示屏，每组传感器将数据传入MCU中，再经过数据处理后显示在对应的显示屏上；
所述粉尘清除装置包括隔板(14)、进风口(5)、水槽(11)、水泵(13)、低压喷雾器(10)、空气挡板Ⅰ(8)、空气挡板Ⅱ(9)、粗过滤网(7)、细过滤网(6)、出风口(4)；所述隔板(14)垂直设置在工作间外壁(1)的中后部位置，与工作间外壁的后面板形成粉尘气流通道；所述进风口(5)和所述出风口(4)设置在工作间外壁(1)的顶面，所述进风口(5)与抛光工作台(12)位置对应，所述出风口(4)与所述粉尘气流通道连通；所述水槽(11)位于所述隔板(14)下方，与所述隔板(14)之间有缝隙供气流进入；所述水泵(13)放在所述水槽(11)里；所述低压喷雾器(10)与所述水泵(13)相连；所述空气挡板Ⅱ(9)、空气挡板Ⅰ(8)依次位于低压喷雾器(10)上方，两者交错安装，让气流呈S形流通；所述粗过滤网(7)、所述细过滤网(6)位于空气挡板Ⅰ(8)、空气挡板Ⅱ(9)的上方。
2.根据权利要求1所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述进风口(5)处设有进气扇，所述出风口(4)处设有排气扇。
3.根据权利要求1所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述工作间外壁(1)上设有门帘(2)。
4.根据权利要求3所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述门帘为PVC软塑料门帘(2)。
5.根据权利要求1所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述抛光粉尘监测装置(3)有5个，分别安装在工作间的进风口(5)附近、出风口(4)附近、隔板(14)下端、及工人头部位置所对应的工作间外壁内部的左右两端。
6.根据权利要求1所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述工作间外壁(1)由合金铝骨架、塑料板的外壳面组成。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种工作间式抛光粉尘监测与清除装置，其特征在于，所述工作间外壁(1)罩在抛光工作台(12)上。
8.一种工作间式抛光粉尘监测与清除方法，其特征在于，包括监测过程和清除过程：
所述监测过程：将5个粉尘监测装置(3)分别安装在工作间的进风口(5)附近、出风口(4)附近、隔板(14)下端、及工人头部位置所对应的工作间外壁内部的左右两端，以全方位测量工作间的抛光粉尘浓度及温湿度，经MCU处理在显示屏上显示；
所述清除过程：空气从进风口(5)进气扇进入，与加工所形成的抛光粉尘混合，流过隔板下方与水槽(11)之间的间隙，经过低压喷雾器(10)并在空气挡板Ⅰ(8)、空气挡板Ⅱ(9)处减慢流动速度以使得与低压喷雾器(10)形成的水雾充分接触而沉淀，完成第一次净化；之后，抛光粉尘通过粗滤网(7)完成第二次净化；再通过细滤网(6)完成第三次净化；最终净化完成的空气通过带排气扇的出风口(4)排放至外界空气中。
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