CN109045901B - 一种多段式定型机尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多段式定型机尾气处理系统,包括依次连接的冷凝器、前置过滤器、电离段、收集段、后置滤网和引风机；所述电离段包括两个相互连接的净化组，每个净化组包括第一固定框架，第一固定框架上均匀分布有多个可抽离的电离器；所述收集段包括第二固定框架，第二固定框架底部连接废油回收管，第二固定框架上设有多个可抽离的收集器。本发明具有净化效率高、净化效果好和方便清理的特点。

Description

一种多段式定型机尾气处理系统

技术领域

本发明涉及一种纺织定型机用废气处理系统，特别是一种多段式定型机尾气处理系统。

背景技术

纱线在织造过程中需要添加润滑油剂和防水、阻燃等功能性染料助剂，而布料在定型时需要进行高温作业，从而使定型机在定型过程中会排出150～190℃的高温废气，其废气量普遍为16000～23000m³/h，废气中还含有不同成分、大小的油烟和粉尘污染物，导致常规的尾气处理系统很难将这些污染物完全去除，净化效果较差；尾气处理系统在去除过程中还需要将高温废气先进行冷却，再通过多道去除工序来逐级去除废气内的不同污染物，从而降低了对废气的净化效率。废气中的油品在加热挥发后还会产生大量的油雾，并伴随加热过程中的水份蒸发使油雾气溶胶的分布范围在0.1～100μm，其中小于10 μm的微细气溶胶占到了排放总量的50％；而这些微细气溶胶很难通过丝网阻挡或离心分离的方式进行分离，从而进一步提高了这类废气的处理难度并降低尾气处理系统的净化效果。此外，废气中的油烟在处理时还会随温度的变化进行凝结并附着在各处理设备上，导致工人需要定期将尾气处理系统进行拆开和清洗，而常规的尾气处理系统大多需要通过增加自身的体积和进风量来提高对废气的净化效率，从而增加了工人在清理时的难度。因此，现有尾气处理系统在处理定型机高温废气时存在净化效率低、净化效果差和清理困难的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多段式定型机尾气处理系统。它具有净化效率高、净化效果好和方便清理的特点。

本发明的技术方案：一种多段式定型机尾气处理系统，包括依次连接的冷凝器、前置过滤器、电离段、收集段、后置滤网和引风机，冷凝器一侧连接有第一变径管，后置滤网和引风机之间连接有第二变径管；所述电离段包括两个相互连接的净化组，每个净化组包括第一固定框架，第一固定框架底部连接有废油回收管，第一固定框架上均匀分布有多个可抽离的电离器，所述电离器包括第一绝缘架，第一绝缘架外侧与第一固定框架活动连接，第一绝缘架内侧并排放置有多个第一接地板，相邻第一接地板之间设有钨钢线，每根钨钢线两端经绝缘弹簧连接第一绝缘架，钨钢线外侧连接有第一高压产生器；所述收集段包括第二固定框架，第二固定框架底部连接废油回收管，第二固定框架上设有多个可抽离的收集器，所述收集器包括第二绝缘架，第二绝缘架外侧与第二固定框架活动连接，第二绝缘架上竖直设有多个呈交替设置的接电板和接地板，相邻接电板和接地板之间相互平行且留有间隔，接电板外侧连接有第二高压产生器。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述冷凝器包括冷凝架，冷凝架底部连接废油回收管，冷凝架上并排设有多组冷凝管组，每个冷凝管组包括在竖直方向上呈间隔设置的多个冷凝管，相邻冷凝管组上的冷凝管呈相互交替设置，所述冷凝管包括直径为φ22mm的无缝钢管，无缝钢管的厚度为2mm，无缝钢管表面均匀分布有多个铝绕翅片，相邻铝绕翅片之间的间距为2.5mm。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述冷凝架的长度为 1300～1500mm，冷凝架的宽度为600～800mm，冷凝架的厚度为50～ 200mm，每个铝绕翅片的表面积为23.4cm²。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述每组第一固定框架上设有并排的两组电离器组，每组电离器组包括上下分布的三个电离器，每两个电离器连接一个第一高压产生器，第一高压产生器的输出电压为12～13KV；所述第二固定框架上设有并排的两组收集器组，每组收集器组包括上下分布的三个收集器，每两个收集器连接一个第二高压产生器，第二高压产生器的输出电压为6～7KV。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述每个电离器和收集器的外形相同，其长度为600～700mm，宽度为200～300mm，厚度为450～500mm。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述相邻钨钢线之间的间距为200～300mm；所述相邻第二接地板之间的间距为200～ 300mm。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述尾气在穿过电离段和收集段时的风速为2～2.9m/s，尾气在穿过电离段和收集段时的温度为50～60℃。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述电离器的机械清理方法，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在超声波清洗器的清洗槽内，并使用 50～60℃的清洗液浸泡20～30分钟，该清洗液由M-605铝合金清洗剂和KX-2金属清洗剂按1：10的比例配置而成，得A电离器；

②启动超声波清洗器对A电离器清洗30～40分钟，然后将清洗后的A电离器用清水进行漂洗,然后放置在通风处或阳光下自然风干，使电离器表面没有明显可见的水珠，得成品电离器。

前述的一种多段式定型机尾气处理系统中，所述电离器的手工清理方法，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在水槽内，并使用50～60℃的清洗液浸泡3～6分钟，该清洗液由水和工业烧碱按1:20的比例配置而成，得A电离器；

②将A电离器从水槽取出后，用40～50℃的高压热水对A电离器进行漂洗，然后放置在通风处或阳光下自然风干，使电离器表面没有明显可见的水珠，得成品电离器。

与现有技术相比，本发明通过前置过滤器，可以将废气内大部分 10μm以上的污染物颗粒进行有效隔离，从而避免这类污染物对后续处理造成影响，提高了电离段和收集段对10μm以下油雾的净化效果，通过后置滤网可以将前置过滤器未隔离完全的污染物颗粒和废气在电离段和收集段的净化过程形成的大颗粒油雾进行二次隔离，从而提高了本发明对10μm以上的污染物颗粒的净化效果；通过电离段和收集段的相互配合，可以分别对废气中10μm以下的粉尘和油雾气溶胶进行静电净化，从而使本发明能够对这类污染物颗粒具有良好的净化效果，通过可抽离式的电离器和收集器单体，使工人可以将电离器或收集器从第一、第二固定框架上单独抽出进行清理，降低了工人对本发明的清理难度并提高了对其的清理效果，工人还可以通过所述机械或手工清理方法，使电离器和收集器在净化时具有较高的净化稳定性和净化效果；并且本发明将电离段和收集段采用分体式结构，并分别对电离段和收集段提供不同电压，从而能够进一步提高电离段和收集段的净化效果；通过电离器和收集器的窄间距设置，可以有效提高电离器和收集器对带电油雾的驱进的吸附效果，使电离器中的钨钢线能够将带电油雾的驱进速度提高1～2倍，并使废气在电离器和收集器中的有效滞留时间从以往的4～6秒提升至0.04～0.08秒，从而使废气在穿过电离器和收集器时的风速能够从0.5～1.5m/s提升至 2.5m/s以上，在保证对带电油雾净化效果的同时提高了本发明的净化效率；并且电离器和收集器中钨钢线和接电板和接地板的间距缩短后，还能够有效降低单个电离器和收集器的占用空间，使本发明在保证净化效率不变的同时降低自身的占用空间，从而进一步提高对废气的净化效率并方便工人对电离器和收集器的清洗。

此外，本发明通过呈交替设置的冷凝管，可以对定型机排出的废气缓冲和均衡整流，并配合第一变径管使废气在穿过冷凝管后的风速可以降至3m/s以下，通过相应尺寸参数的无缝钢管和铝绕翅片的结构配合，使冷凝管可以对降速后的高温废气进行冷却，使150～190℃的高温废气在流过冷凝器后能够降温至50～60℃，从而避免高温废气在净化时对设备造成的损伤，并使高温废气中的部分油烟能够在降温凝结后被隔离至前置过滤器内，从而降低了电离段和收集段对微细气溶胶的净化难度和提高了本发明整体的净化效果；并且本发明根据定型机的排风量和对定型机废气的净化效果优化了电离段和收集段的数量和尺寸参数，并配合废气在净化时的风速使电离段和收集段能够对废气的净化效果和净化效率达到最佳。所以，本发明具有净化效率高、净化效果好和方便清理的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是冷凝器的剖面视图；

图3是电离器的结构示意图；

图4是收集器的结构示意图；

图5是收集段净化效率与废气风速的关系曲线。

附图中的标记为：1-冷凝器，2-前置过滤器，3-电离段，4-收集段，5-后置滤网，6-引风机，7-第一变径管，8-第二变径管，9-废油回收管，10-电离器，11-收集器，12-冷凝架，13-冷凝管，101-第一绝缘架，102-钨钢线，103-绝缘弹簧，104-第一接地板，111-第二绝缘架，112-接电板，113-第二接地板，301-第一固定框架，401-第二固定框架，131-无缝钢管，132-铝绕翅片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种多段式定型机尾气处理系统，构成如图1所示，包括依次连接的冷凝器1、前置过滤器2、电离段3、收集段4、后置滤网5和引风机6，前置过滤器2可选用常规的机械式除油过滤器，冷凝器1一侧连接有第一变径管7，第一变径管7的截面较小一端连接高温定型机的废气出口，第一变径管7的截面较大一端连接冷凝器1，后置滤网5和引风机6之间连接有第二变径管8，第二变径管8的截面较大一端连接后置滤网5，第二变径管8的截面较小一端连接引风机6，引风机6外侧连接排气筒；所述电离段3包括两个相互连接的净化组，每个净化组包括第一固定框架301，第一固定框架301底部连接有废油回收管9，第一固定框架301上均匀分布有多个可抽离的电离器10，所述电离器10包括第一绝缘架101，第一绝缘架101外侧与第一固定框架301活动连接，第一绝缘架101内侧并排放置有多个第一接地板104，相邻第一接地板104之间设有钨钢线102，每根钨钢线102两端经绝缘弹簧103连接第一绝缘架101，钨钢线102外侧连接有第一高压产生器；所述收集段4包括第二固定框架401，第二固定框架401底部连接废油回收管9，第二固定框架401上设有多个可抽离的收集器11，所述收集器11包括第二绝缘架111，第二绝缘架111外侧与第二固定框架401活动连接，第二绝缘架111上竖直设有多个呈交替设置的接电板112和第二接地板113，相邻接电板112 和第二接地板113之间相互平行且留有间隔，接电板112外侧连接有第二高压产生器。

所述冷凝器1包括冷凝架12，冷凝架12底部连接废油回收管9，冷凝架12上并排设有多组冷凝管组，每个冷凝管组包括在竖直方向上呈间隔设置的多个冷凝管13，相邻冷凝管组上的冷凝管13呈相互交替设置，所述冷凝管13包括直径为φ22mm的无缝钢管131，无缝钢管131的厚度为2mm，无缝钢管131表面均匀分布有多个铝绕翅片 132，相邻铝绕翅片132之间的间距为2.5mm。

所述冷凝架12的长度为1400mm，冷凝架12的宽度为800mm，冷凝架12的厚度为100mm，每个铝绕翅片132的表面积为23.4cm²。

所述每组第一固定框架301上设有并排的两组电离器组，两组电离器组分别设置在第一固定框架301的两侧，每组电离器组包括上下分布的三个电离器10，电离器10可沿水平方向向外抽出，每两个水平的电离器10连接一个第一高压产生器，第一高压产生器的输出电压为13KV；所述第二固定框架401上设有并排的两组收集器组，两组收集器组分别设置在第二固定框架401的两侧，每组收集器组包括上下分布的三个收集器11，收集器11可沿水平方向向外抽出，每水平的两个收集器11连接一个第二高压产生器，第二高压产生器的输出电压为7KV。

所述每个电离器10和收集器11的外形相同，其长度为678mm，宽度为260mm，厚度为470mm。

所述相邻钨钢线102之间的间距为200～300mm；所述相邻第二接地板113之间的间距为200～300mm。

所述尾气在穿过电离段3和收集段4时的风速为2～2.9m/s，尾气在穿过电离段3和收集段4时的温度为50～60℃。

所述电离器10的机械清理方法(收集器11也可使用相同方法进行清理)，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在超声波清洗器的清洗槽内，并使用 50～60℃的清洗液浸泡20～30分钟，该清洗液由马加斯M-605铝合金清洗剂和KX-2金属清洗剂(保定市海啸环保科技有限公司)按1： 10的比例配置而成，得A电离器；

②启动超声波清洗器对A电离器清洗30～40分钟，然后将清洗后的A电离器用清水进行漂洗,然后放置在通风处或阳光下自然风干，必要时可以用电吹风进行吹干，使电离器表面没有明显可见的水珠；用户可以通过2500V的摇表检测正负极间的电阻，当测得阻值大于100MΩ时为洗净状态，得成品电离器。

所述电离器10的手工清理方法(收集器11也可使用相同方法进行清理)，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在水槽内，并使用50～60℃的清洗液浸泡3～6分钟，该清洗液由水和工业烧碱按1:20的比例配置而成，得 A电离器；

②将A电离器从水槽取出后，用40～50℃的高压热水对A电离器进行漂洗，然后放置在通风处或阳光下自然风干，必要时可以用电吹风进行吹干，使电离器表面没有明显可见的水珠；用户可以通过 2500V的摇表检测正负极间的电阻，当测得阻值大于100MΩ时为洗净状态，得成品电离器。

本发明的工作原理：本发明定型机排出的高温废气经引风机6 带动后，以16000～23000m³/h的排气量沿第一变径管7进入冷凝器 1，通过第一变径管7可以对废气进行第一次降速，使废气在进入冷凝器1时能够保持较低的风速，从而提高冷凝器1的冷却效果。废气在穿过冷凝器1时，呈交替设置的冷凝管13可以对废气起到再次减速和均衡整流的作用，使废气在穿过冷凝器1后能够保持在2.9m/s 的风速；冷凝管13在工作时，冷凝器1将流动的冷却水穿过无缝钢管131，使无缝钢管131可以与铝绕翅片132对高温废气进行换热和冷却，本发明还根据定型机的进气量设置了冷凝器1、冷凝管13和铝绕翅片132的具体尺寸参数；从而使100℃的油烟气经冷却后能够降温至50～60℃，提高了电离段3和收集段4的工作稳定性，并使部分油雾在降温后能够相互凝结形成液态油，方便前置过滤器2的回收。当废气中的部分油雾在降温过程中凝结并粘附在冷凝管13表面时，这部分液态油可沿冷凝管13掉落至冷凝架12底部，并在积聚后进入废油回收管9，从而使冷凝器1的良好的冷却稳定性并方便工人的清理。

经冷凝器1冷却后的废气进入前置过滤器2，通过前置过滤器2 可以对废气中10μm以上的粉尘和油雾进行隔离和回收，而10μm 以下的粉尘和油雾则穿过前置过滤器2进入电离段3；由于废气中10 μm以上的粉尘和油雾含量占到了排放总量的50％，使废气在经前置过滤器2过滤后能够大大降低其污染物颗粒的含量，从而提高电离段 3和收集段4对废气的净化效果。

废气进入电离段3后，钨钢线102在第一高压产生器提供的电压下起到电晕放电、电离空气的作用，使废气中的油雾气溶胶在通过各电离器10后均能够被带上足够的电荷；并且作为放电极的钨钢线102 和阳极的第一接地板104之间能够较强的电场强度，有利于电场荷电并提高粒子的驱进速度，从而降低气体在电离段3内的滞留时间，提高本发明对废气的净化效率；通过绝缘弹簧103的卷曲绝缘效果和第一绝缘架101的配合还可以使钨钢线102稳定设置在第一绝缘架101 的中部并提高对钨钢线102的绝缘效果，从而使电离器10具有良好的安全性能。并且本发明还根据废气中粉尘和油雾的颗粒直径设置了电离器10的数量和尺寸参数，从而优化了电离段3对油雾的整体电离效果；使粉尘和油雾以2.9m/s的风速穿过电离段3时均能够被有效电离，从而保证收集段4的收集效果；废气中的部分油雾在流动过程中接触电离器10并凝结粘附后同样可经第一固定框架301流入废油回收管9，从而保证电离器10的工作稳定性并方便工人的清理。通过第一固定框架301和电离器10的数量和结构配合，在保证电离段3电离效果的同时还可以使电离器10的整体重量为18KG，从而使工人可以从第一固定框架301的两侧手动将电离器10取出并进行清理，从而方便工人的清理并有效提高了对电离段3的整体清理效果。本发明还根据电离器10的整体尺寸设置了相应的手动和机械清理方法，从而进一步方便工人的清理并使各电离器10具有良好的清理效果。

收集段4内各收集器11中的接电板112和第二接地板113可以形成电场，使废气中含负电荷的粉尘和油雾气溶胶进入收集器11后能够被第二接地板113吸引并受到接电板112的驱赶；从而能够被稳定吸附在第二接地板113上。并且由于带电粒子的电力与粒子带电量及收集电场强度之积成正比(如比重为1的1μm粒子，其吸附力为重力的3000倍；而比重为1的10μm粒子，其吸附力为重力的300 倍)，从而使10μm以下的粉尘和油雾气溶胶均能够被收集段4进行隔离和净化。并且收集段净化效率与风速的关系如图4所示，当废气在穿过收集段4的风速为2m/s以下时，收集段4对废气的净化效率能够稳定在94％以上，具有良好的净化效果；当废气在穿过收集段4 的风速为2.9m/s时，收集段4对废气的净化效率呈线性下降至略高于90％，仍能够达到国家规定的排放要求；当废气在穿过收集段4的风速在2.9m/s以上时，收集段4对废气的净化效率继续下降且无法达到规定的排放要求。因此，本发明通过优化废气在穿过收集段4 的风速使尾气处理系统整体的净化效果和净化效率达到最佳。与电离器10同理，工人还可以将收集器11从第二固定框架401两侧手动取出后按相同方法进行清洗，从而降低工人对收集段4的清理难度并使收集段4具有良好的清理效果。

废气经收集段4净化后进入后置滤网5，由于废气中10μm以下的粉尘和油雾气溶胶能够在电离段3和收集段4的配合下净化完全，而油雾在静电净化过程中凝结形成的10μm以上颗粒则能够被后置滤网5完全隔离，从而使本发明对废气中的粉尘的整体净化率能够达到95％以上，对油烟的净化率能够达到90％以上，具有良好的净化效果。

Claims (1)

1.一种多段式定型机尾气处理系统，其特征在于：包括依次连接的冷凝器（1）、前置过滤器（2）、电离段（3）、收集段（4）、后置滤网（5）和引风机（6），冷凝器（1）一侧连接有第一变径管（7），后置滤网（5）和引风机（6）之间连接有第二变径管（8）；所述电离段（3）包括两个相互连接的净化组，每个净化组包括第一固定框架（301），第一固定框架（301）底部连接有废油回收管（9），第一固定框架（301）上均匀分布有多个可抽离的电离器（10），所述电离器（10）包括第一绝缘架（101），第一绝缘架（101）外侧与第一固定框架（301）活动连接，第一绝缘架（101）内侧并排放置有多个第一接地板（104），相邻第一接地板（104）之间设有钨钢线（102），每根钨钢线（102）两端经绝缘弹簧（103）连接第一绝缘架（101），钨钢线（102）外侧连接有第一高压产生器；所述收集段（4）包括第二固定框架（401），第二固定框架（401）底部连接废油回收管（9），第二固定框架（401）上设有多个可抽离的收集器（11），所述收集器（11）包括第二绝缘架（111），第二绝缘架（111）外侧与第二固定框架（401）活动连接，第二绝缘架（111）上竖直设有多个呈交替设置的接电板（112）和第二接地板（113），相邻接电板（112）和第二接地板（113）之间相互平行且留有间隔，接电板（112）外侧连接有第二高压产生器；

所述冷凝器（1）包括冷凝架（12），冷凝架（12）底部连接废油回收管（9），冷凝架（12）上并排设有多组冷凝管组，每个冷凝管组包括在竖直方向上呈间隔设置的多个冷凝管（13），相邻冷凝管组上的冷凝管（13）呈相互交替设置，所述冷凝管（13）包括直径为φ22mm的无缝钢管（131），无缝钢管（131）的厚度为2mm，无缝钢管（131）表面均匀分布有多个铝绕翅片（132），相邻铝绕翅片（132）之间的间距为2.5mm；

所述冷凝架（12）的长度为1300～1500mm，冷凝架（12）的宽度为600～800mm，冷凝架（12）的厚度为50～200mm，每个铝绕翅片（132）的表面积为23.4cm²；

所述第一固定框架（301）上设有并排的两组电离器组，每组电离器组包括上下分布的三个电离器（10），每两个电离器（10）连接一个第一高压产生器，第一高压产生器的输出电压为12～13KV；所述第二固定框架（401）上设有并排的两组收集器组，每组收集器组包括上下分布的三个收集器（11），每两个收集器（11）连接一个第二高压产生器，第二高压产生器的输出电压为6～7KV；

所述每个电离器（10）和收集器（11）的外形相同，其长度为600～700mm，宽度为200～300mm，厚度为450～500mm；

相邻钨钢线（102）之间的间距为200～300mm；相邻第二接地板（113）之间的间距为200～300mm；

所述尾气在穿过电离段（3）和收集段（4）时的风速为2～2.9m/s，尾气在穿过电离段（3）和收集段（4）时的温度为50～60℃；

所述电离器（10）的机械清理方法，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在超声波清洗器的清洗槽内，并使用50～60℃的清洗液浸泡20～30分钟，该清洗液由M-605铝合金清洗剂和KX-2金属清洗剂按1：10的比例配置而成，得A电离器；

②启动超声波清洗器对A电离器清洗30～40分钟，然后将清洗后的A电离器用清水进行漂洗,然后放置在通风处或阳光下自然风干，使电离器表面没有明显可见的水珠，得成品电离器；

所述电离器（10）的手工清理方法，包括以下步骤：

①将电离器取出后放置在水槽内，并使用50～60℃的清洗液浸泡3～6分钟，该清洗液由水和工业烧碱按1:20的比例配置而成，得A电离器；

②将A电离器从水槽取出后，用40～50℃的高压热水对A电离器进行漂洗，然后放置在通风处或阳光下自然风干，使电离器表面没有明显可见的水珠，得成品电离器。