CN109200692A - 一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，包括测压阀、过滤装置、活性炭箱、炭包、喷淋管、挡风板、导流板、排水阀。设备根据实际使用工况不同可进行设计，选用优质钢材，对于特殊的腐蚀性介质工况也可以选用PP或不锈钢材料来制作。本发明的有益效果为，在原有炭罐结构形式上，通过有限元分析计算，优化尺寸结构形式，避免了原有结构形式下的过风面因压差不均，造成的过滤吸收不彻底。模块化结构形式的设计，更好的解决了设备换炭的不便，方便了工人施工。设备前端增加预过滤装置，一体化的设计有效的解决了由场地限制问题造成的设备无法安装。整体的设备结构设计，更加有效的解决了因有机废气的排放，所造成的环境大气污染问题。

Description

一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备及其应用
技术领域
本发明属于处理含有挥发性有机化合物废气(VOCs)的领域，尤其涉及一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备及其应用。
背景技术
VOCs污染物包含了大多数常见的有毒有害有机污染物，它一直是环境治理技术关注的重点。目前市场上有机废气吸收净化设备多是一体化形式,装卸炭十分不便，且结构形式简单，处理过风面风量不均，净化过滤效率低，很难达到要求的废气净化效果。同时设备安装也会受到场地限制，例如：一些工厂地面场地不够，需要在工厂房顶安装设备，这对设备的装卸炭要求就非常高，需要可以拆卸、方便运输的结构来做使用。
针对吸附颗粒更换，目前市场上所使用设备多是设备顶部开进料口，底部卸料，整体装卸难度较大，更换不便，针对这种情况，本发明研发出一种模块化的装卸结构，从侧面开口，以抽屉形式装卸，针对不同需求可以使用人工装卸或者叉车式装卸，方便、快捷，同时后期维护也更方便。
针对市场上现有使用的设备不足之处，本发明做了优化改进，增加前端过滤装置，对于一些漆雾大的企业、单位可以起到前端预过滤的效果，从而达到对活性炭颗粒吸收净化气体的效率更高效，避免了进气口面因漆雾过大导致的网面堵塞。
发明内容
本发明专利的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备及其应用。本发明的设备在原有设备基础上优化了设备结构，使气体过滤更加均衡高效；增加预过滤环节，保证吸收过滤部分更加高效，使用寿命更长久；模块化的设计更方便设备过滤原件的更换，从而达到更好的有机废气净化处理效果，更加完善彻底治理环境大气污染。
为了达到上述发明目的，本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，包括测压阀、过滤装置、活性炭箱、炭包、喷淋管、挡风板、导流板、排水阀、进风口、出风口、支撑柱、密封板。
优选的，模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备根据实际使用工况不同可进行设计，材料选用优质钢材制作：Q235B\304\316L\32205，对于特殊的腐蚀性介质工况也可以选用PP或不锈钢材料来制作。
优选的，所述测压阀设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备进风口、出风口和设备中部上沿处，用于方便监测压力，确保设备的运行安全。
优选的，所述过滤装置设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的内部，具体设置在进风口的下面，当含颗粒的VOCs气体通过进风口后，接下来就能直接通过所述过滤装置，可以对含颗粒的VOCs进行预处理，减少了设备数量和占地空间，从而降低成本。
优选的，所述活性炭箱设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的中间内部，所述活性炭箱采用抽拉式结构形式，更便捷拆装；所述活性炭箱中可放置炭包，所述炭包可以根据实际需要进行尺寸的设计，炭层厚度可根据现场情况调整，若风量有变化，可以灵活调整炭层厚度，满足实际需要。
优选的，炭包设计标准化，互换性好，如果炭包需要脱附更换，则可将备用标准炭包立即更换，减少停机时间，确保用户连续生产。若吸附满的炭包不具备现场脱附条件，则可以将炭包从客户现场集中运输至相关企业的脱附中心进行集中脱附，脱附完成的炭包再安装至客户生产线上。
优选的，炭包安装方面优化推拉孔位形式，设计特定拉手配合使用，方便工人更好安装。根据所设计炭包规格尺寸，定制样品做炭包强度测试、推拉阻力测试，在推拉阻力方面优化炭包底部接触形式，由最开始的滑轮形式改为尼龙滑块，再由尼龙滑块形式优化为滑轮与滑块的配合使用等形式，方便炭包的装卸，降低工人施工难度。
优选的，如设备场所没有吊装设备和叉车，可选用抽屉式炭包重量适中，适合2个人配合快速更换安装；如场地可以用叉车，则可选用叉车式炭包形式炭罐，利用叉车来装卸炭包，即高效又便捷。
优选的，所述喷淋管设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的中间顶部，防止炭箱内部发生燃烧，起到自我保护，所述喷淋管的数量可以根据实际要求安装，一般在4至8个，所述喷淋管在材质上选用耐高压、耐腐蚀的材料制成。
优选的，所述挡风板和导流板设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的内部，具体设置连接在活性炭箱的周围，保证各个活性炭箱的风阻系数在0.05-0.1之间，提高每个活性炭箱结构之间气体引流的效率，同时，也能防止气体流向短路，降低阻力。
优选的，所述排水阀设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备外面的下部，主要用于调节模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备内部的湿度和排出积液，提高设备净化的效果，所述排水阀的数量可以根据实际要求安装，一般在1至2个，一个作为备用。
优选的，炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算(见图1)，优化结构设计，使风速均匀，各通道流量分布均匀，无死角，从而大大提高了VOCs吸附效率。
优选的，内部流道结构(见图2)经设计优化以后，大大减少风阻，从根本上降低风机能耗，节约运行成本。
还包括炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算后设计，所述活性炭箱在结构设计上从进风口到出风口呈现一个“<”的结构，进风口处设置有密集的活性炭箱，接下来逐步向出风口的两端分散，两端的中间可以预留出一定空间连接出风口。
本发明具有如下有益效果：
1、设备炭包在原有的整体装卸上优化设计成模块化形式，相比原有装卸炭的不便更加方便、快捷；
2、原有炭罐吸收净化上的进出风面的过风面压差不等，导致整体过风不均，有机废气吸收不彻底，新的设计采用有限元分析，优化内部结构，使过风面压差更均衡，吸收净化效果更好；
3、设备在原有基础上增加前置过滤装置，对与一些工况上出现较大颗粒物或漆雾较大的场合，有一个预过滤环节，保护了后端的VOCs净化效果，同时也对设备使用周期起到很大的延长保护。
附图说明
图1为炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算示意图1；
图2为炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算示意图2；
图3为内部流道结构示意图；
图4为本发明的结构示意图；
图5为炭箱结构示意图；
图中标记示意为：1—模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备；2—测压阀；3—过滤装置；4—活性炭箱；5—喷淋管；6—导流板；7—排水阀；8-进风口；9-出风口；10-支撑柱；11-密封板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本实施例提供了模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1，包括测压阀2、过滤装置3、活性炭箱4、炭包、喷淋管5、挡风板、导流板6、排水阀7、进风口8、出风口9、支撑柱10、密封板11。
在实施例中，模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备可以简称为：设备。
模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1可以根据实际使用工况不同可进行设计，材料选用优质钢材制作如：Q235B\304\316L\32205，对于特殊的腐蚀性介质工况也可以选用PP或不锈钢材料来制作。所述测压阀2设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1进风口8、出风口9以及模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1的中部上沿附近，用于方便监测压力，确保设备的运行安全。
优选的，所述过滤装置3设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1的内部，具体设置在进风口8的下面，当含颗粒的VOCs气体通过进风口8后，接下来就能直接通过所述过滤装置3，可以对含颗粒的VOCs进行预处理，减少了设备数量和占地空间，从而降低成本。
优选的，所述活性炭箱4设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1的中间内部，所述活性炭箱4采用抽拉式结构形式，更便捷拆装；所述活性炭箱4中可放置炭包，所述炭包可以根据实际需要进行尺寸的设计，炭层厚度可根据现场情况调整，若风量有变化，可以灵活调整炭层厚度，满足实际需要。
优选的，炭包设计标准化，互换性好，如果炭包需要脱附更换，先将密封版11打开，然后将备用标准炭包立即更换，减少停机时间，确保用户连续生产。若吸附满的炭包不具备现场脱附条件，则可以将炭包从客户现场集中运输至相关企业的脱附中心进行集中脱附，脱附完成的炭包再安装至客户生产线上。
优选的，炭包安装方面优化推拉孔位形式，设计特定拉手配合使用，方便工人更好安装。根据所设计炭包规格尺寸，定制样品做炭包强度测试、推拉阻力测试，在推拉阻力方面优化炭包底部接触形式，由最开始的滑轮形式改为尼龙滑块，再由尼龙滑块形式优化为滑轮与滑块的配合使用等形式，方便炭包的装卸，降低工人施工难度。
优选的，如设备场所没有吊装设备和叉车，可选用抽屉式炭包重量适中，适合2个人配合快速更换安装；如场地可以用叉车，则可选用叉车式炭包形式炭罐，利用叉车来装卸炭包，即高效又便捷。
优选的，所述喷淋管5设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1的中间顶部，防止炭箱内部发生燃烧，起到自我保护，所述喷淋管5的数量可以根据实际要求安装，一般在4至8个，所述喷淋管5在材质上选用耐高压、耐腐蚀的材料制成。
优选的，所述挡风板和导流板设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1的内部，具体设置连接在活性炭箱4的周围，保证各个活性炭箱4的风阻系数在0.05-0.1之间，提高每个活性炭箱4结构之间气体引流的效率，同时，也能防止气体流向短路，降低阻力。
优选的，所述排水阀设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1外面的下部，主要用于排除模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备1内部的积液，提高设备净化的效果，所述排水阀7的数量可以根据实际要求安装，一般在1至2个，一个作为备用。
优选的，炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算(见图1)，优化结构设计，使风速均匀，各通道流量分布均匀，无死角，从而大大提高了VOCs吸附效率。
优选的，内部流道结构(见图2)经设计优化以后，大大减少风阻，从根本上降低风机能耗，节约运行成本。
还包括炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算后设计，所述活性炭箱在结构设计上从进风口到出风口呈现一个“<”的结构，进风口处设置有密集的活性炭箱，接下来逐步向出风口的两端分散，两端的中间可以预留出一定空间连接出风口。
本实施例优选的进一步实施方式，流程步骤如下：
S1、当含颗粒的VOCs气体通过进风口8后，接下直接通过所述过滤装置3，可以对含颗粒的VOCs进行预处理。
S2、当含颗粒的VOCs进行预处理后，在通过装有炭包的活性炭箱4进行深度净化，除去有害颗粒和气体。
S3、经过净化后的气体达到标准后，通过出风口9可以直接排放。
总结：当含颗粒的VOCs气体通过模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备后，可以有效的达到相应净化要求，并且在结构上的简化设计，使得活性炭箱和炭包安装变得十分的方便，提高的运行保养的效率，提升了设备净化的程度，满足了目前市场的需求。
以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，包括测压阀、过滤装置、活性炭箱、炭包、喷淋管、挡风板、导流板、排水阀、进风口、出风口、支撑柱、密封板；
所述测压阀设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备进风口、出风口和设备中部上沿处；所述过滤装置设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的内部，具体设置在进风口的下面，当含颗粒的VOCs气体通过进风口后，接下来能直接通过所述过滤装置，可以对含颗粒的VOCs进行预处理；
所述活性炭箱设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的中间内部，所述活性炭箱采用抽拉式结构形式，所述活性炭箱中可放置炭包，所述炭包可以根据实际需要进行尺寸的设计；
所述模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的材料选用优质钢材制作，如Q235B\304\316L\32205，对于特殊的腐蚀性介质工况也可以选用PP或不锈钢材料来制作。
2.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，所述炭包设计可标准化，当炭包需要脱附更换时，可将备用标准炭包立即更换；
当吸附满的炭包不具备现场脱附条件时，可以将炭包从客户现场集中运输至相关企业的脱附中心进行集中脱附，脱附完成的炭包可再安装至客户生产线上。
3.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，所述炭包安装方面优化推拉孔位形式，设计特定拉手配合使用，根据所设计炭包规格尺寸，定制样品做炭包强度测试、推拉阻力测试，在推拉阻力方面优化炭包底部接触形式，由最开始的滑轮形式改为尼龙滑块，再由尼龙滑块形式优化为滑轮与滑块的配合使用。
4.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，当所述炭包在设备场所没有吊装设备和叉车时，可选用抽屉式炭包安装，适合2个人配合快速更换安装；
当场地可以用叉车时，可选用叉车式炭包形式炭罐，利用叉车来装卸炭包。
5.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，所述喷淋管设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的中间顶部，所述喷淋管的数量可以根据实际要求安装，一般在4至8个；
所述喷淋管在材质上选用耐高压、耐腐蚀的材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，所述挡风板和导流板设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的内部，具体设置连接在活性炭箱的周围，保证过风通道流量均匀，阻力减小，并且无短路现象。
7.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，所述排水阀设置在模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备外面的下部，所述排水阀的数量可以根据实际要求安装，一般在1至2个，一个作为备用。
8.根据权利要求1所述的一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备，其特征在于，还包括炭罐内部流道经过流体力学模拟软件进行有限元分析计算后设计，所述活性炭箱在结构设计上从进风口到出风口呈现一个“<”的结构，进风口处设置有密集的活性炭箱，接下来逐步向出风口的两端分散，两端的中间可以预留出一定空间连接出风口，确保流量均匀。
9.一种模块化可拆卸式VOCs气体吸收净化设备的使用步骤：
S1、当含颗粒的VOCs气体通过进风口后，接下直接通过所述过滤装置，可以对含颗粒的VOCs进行预处理；
S2、对含颗粒的VOCs进行预处理后，在通过装有炭包的活性炭箱进行深度净化，除去有害颗粒和气体；
S3、经过净化后的气体达到标准后，通过出风口可以直接排放。
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