CN109381929B - 一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 - Google Patents
一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109381929B CN109381929B CN201811530931.7A CN201811530931A CN109381929B CN 109381929 B CN109381929 B CN 109381929B CN 201811530931 A CN201811530931 A CN 201811530931A CN 109381929 B CN109381929 B CN 109381929B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- smoke
- additive manufacturing
- argon
- dust
- filtering device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 90
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 226
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 136
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 118
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 113
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 62
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 53
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 53
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 13
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2411—Filter cartridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
- B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/42—Auxiliary equipment or operation thereof
- B01D46/44—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration
- B01D46/446—Auxiliary equipment or operation thereof controlling filtration by pressure measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/88—Replacing filter elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法，属于增材制造技术领域，该过滤系统包括配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统。该系统尤其适合多台增材制造设备长时间、系统化的烟尘过滤，减少停机更换滤芯的风险，同时将设备的烟尘过滤装置与车间的粉尘过滤装置结合为一体，统一设置在厂房的外部，降低烟尘、粉尘过滤中的操作风险，提高了安全防护与工作效率，对厂房进行除尘过滤同时加入氩气安全控制系统，提高了整个厂房设备工作中氩气使用的安全性，并将原本每台设备都需要接入的氩气通过统一管理与控制，减少了氩气消耗，增加了操作安全性。
Description
技术领域
本发明属于增材制造技术领域，特别是涉及一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法。
背景技术
目前工业应用的增材制造主流技术都是利用激光为能量源将粉末熔化或粘结成型，列如SLM、SLS、LSF等技术。其激光在进行粉末熔融的过程中，会伴有烟尘的产生，如果不能及时处理，会造成成型区域烟尘污染，甚至覆盖激光系统防护镜面，造成激光无法有效通过透镜，导致透镜烧毁；同时成型表面因为无法得到有效的激光能源，而造成零件成型失败。现有的处理办法一般如下：采用除尘过滤系统作为增材制造激光成型的辅助机构或设备，其原理是通过大流量循环风机产生风量将惰性保护气体吹入成型腔体中，并在成型表面产生稳定的气体流量，快速带走成型过程中的烟尘，同时利用风机进口端过滤装置将气体中的烟尘过滤掉，并将清洁后的气体再次吹入成型腔体中，形成稳定的烟尘过滤循环系统。此过程在除去烟尘的同时，金属粉末颗粒也会混入其中，造成过滤装置寿命的减少，需要频繁更换滤芯，一旦在成型过程中滤芯堵塞需要停机更换滤芯，影响成型件的加工质量。
随着增材制造技术的普及应用，全厂区多设备的增材制造工厂是未来的发展方向，如果每台设备都单独配置烟尘过滤的辅助机构或设备，必然带来设备造价居高不下，设备操作工序繁琐，惰性气体浪费等诸多问题，导致多台设备系统性工作效率低、工厂建设整体成本高的技术问题。同时，钛、铝等活泼金属粉末产生的大颗粒的金属冷凝物，具有易于燃烧的危险，在烟尘过滤过程中如果不能有效处理，会造成生产事故，人员伤害与设备等财产损失。
另一方面，大部分增材制造技术的原材料均为金属或非金属粉末，由于粉末颗粒细小只有几十到几百微米，增材制造设备在操作过程中，必然会出现粉末的对外扩散，且细小粉末容易通过呼吸或皮肤直接进入人体，造成一定的伤害。如果设备操作人员长时间暴露在具有粉尘的环境中，将会造成极大的健康问题。因此，对于具有多台增材制造设备的工厂，必须配备车间的粉尘过滤系统，使得操作人员处于一个洁净环境中，防止增材制造过程中原材料粉末对人体健康的危害。
此外，增材制造设备运行过程中，都需要充入惰性气体，以保证材料的成形性能，最常用的惰性气体为氩气，氩气是一种无毒无害的气体，若厂房设备过多，出现氩气泄露而不能及时发现，容易造成环境缺氧，危害操作人员生命健康。所以统一化的氩气布置与防护也是全厂区多设备的增材制造工厂必须考虑的一个问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法，该系统尤其适合多台增材制造设备长时间、系统化的烟尘过滤，减少停机更换滤芯的风险，同时将增材制造设备的烟尘过滤装置与车间的粉尘过滤装置结合为一体，统一设置在厂房的外部，降低烟尘、粉尘过滤中的操作风险，提高了安全防护与工作效率。
本发明的目的之一在于提供一种增材制造工厂集中过滤系统，包括：
配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统。
一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置将两种装置功能集成在一起，进行统一的设计、安装、调试、维护与控制。
所述烟尘过滤装置包括烟尘进风口、第一滤筒、第一风机和烟尘出风口，所述第一滤筒底部连通烟尘进风口，所述第一滤筒顶部连通第一风机的进风口，所述第一风机的出风口连通烟尘出风口。
一体化的烟尘过滤装置是一个大型的安装在厂房外围的过滤装置，其功能替代了每台增材制造设备单独配置的烟尘过滤辅助装置或设备。
所述粉尘过滤装置包括粉尘进风口、第二滤筒、第二风机和粉尘出风口，所述第二滤筒底部连通粉尘进风口，所述第二滤筒顶部连通第二风机的进风口，所述第二风机的出风口连通粉尘出风口。
一体化的粉尘过滤装置是一个大型的安装在厂房外围的过滤装置，其功能用于抽除厂房内部设备外泄的粉末、灰尘等颗粒物。
所述氩气供应装置有一个独立的安装在厂房外围的氩气房，包括设置在氩气房内的氩气罐、汽化器和减压阀组，氩气以液态形式储存在氩气罐中，所述氩气罐的出口与汽化器的进口连通，所述汽化器的出口与减压阀组连接，所述减压阀组与连通各个增材制造设备以及烟尘过滤装置的氩气管路连接，从而使氩气直接通向各增材制造设备，满足各增材制造设备正常使用需求。
所述烟尘控制系统将各个增材制造设备的进风口与烟尘过滤装置的烟尘出风口相连，各个增材设备的出风口与烟尘过滤装置的烟尘进风口相连，且在烟尘过滤装置的烟尘进风口与烟尘出风口处均设置总阀门，在各个增材制造设备的进风口与出风口处均设置阀门，在各个增材制造设备和烟尘过滤装置上均设置氧传感器与压力传感器，以及在各个增材制造设备和烟尘过滤装置的氩气管路上均设置氩气阀门。当各个增材制造设备开启烟尘过滤之前，先通过对烟尘过滤装置和各个增材制造设备通入氩气，置换掉各个增材制造设备中的空气，并将废气从废气口排出。
所述粉尘控制系统包括均布在厂房周围的若干个排风口，各个排风口通过风路管道与粉尘过滤装置相连，各个排风口与风路管道相连处均安装有阀门，用于控制各个排风口的风量大小，风路管道抽出的风量由粉尘过滤装置的粉尘出风口排出。
所述氩气防护装置包括设置在厂房各个排风口附近的氧气传感器，当检测到区域氧含量过低会进行报警，同时反馈信号给厂房对应排风口的阀门，将阀门彻底打开，增大排风量，从而尽快将泄露氩气抽入粉尘过滤装置，并由粉尘过滤装置的粉尘出风口排出。
在上述技术方案中，优选的，所述第一滤筒设置为两个，两个第一滤筒并列设置，两个所述第一滤筒上均安装有压差计A。
在上述技术方案中，进一步优选的，两个第一滤筒底部分别与烟尘进风口连通的两个并联管路上均安装有进风口切换阀门，两个第一滤筒顶部分别与第一风机的进风口连通的两个并联管路上均安装有出风口切换阀门。
烟尘过滤装置正常工作时只开一组的出风口与进风口的切换阀门，待使用组的滤筒压差计显示压力过高需要更换时，关闭这一组的出风口与进风口的切换阀门，打开另外一组，如此实现烟尘过滤装置不用停机更换滤筒。
在上述技术方案中，进一步优选的，两个所述第一滤筒的下方均设有废料筒A，所述废料筒A与对应的第一滤筒之间均安装有卸灰阀A。
在上述技术方案中，优选的，所述烟尘过滤装置还包括废气排气口，所述废气排气口处安装有阀门。
在上述技术方案中，优选的，所述第二滤筒上安装有压差计B。
在上述技术方案中，优选的，所述第二滤筒的下方设有废料筒B，所述废料筒B与第二滤筒之间安装有卸灰阀B。
在上述技术方案中，优选的，所述氩气房22中安装有氧传感器，所述氩气罐的出口处设有氩气罐总阀门。
在上述技术方案中，优选的，所述粉尘过滤装置的粉尘进风口处设有总阀门。
本发明的另一个目的在于提供一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，包括如下步骤：
1)当过滤系统初始使用时，先启动粉尘过滤装置的粉尘进风口总阀门、第二风机，开启厂房所有排风口处的阀门，粉尘控制系统调节各个阀门开度，使阀门处于半开状态；开启氩气罐总阀门，从氩气罐出来的液态氩气经过汽化器变为气体，再通过减压阀组进入氩气管路中；开启烟尘过滤装置的烟尘进、出风口总阀门，并开启其氩气入口阀门和废气排气口阀门，对烟尘过滤装置中的空气进行气体置换，当其氧传感器显示烟尘过滤装置达到要求氧含量后，关闭氩气入口阀门和废气排气口阀门，并开启第一风机；
2)当厂房内某个或某些增材制造设备需要工作时，开启相应增材制造设备对应的进风口阀门与出风口阀门，同时开启相应增材制造设备对应的氩气阀门，对相应增材制造设备中冲入氩气并进行气体置换，当相应增材制造设备的氧传感器显示氧含量达到工作要求时，关闭相应增材制造设备氩气阀门，相应增材制造设备开始进行正常工作。
在上述技术方案中，优选的，增材制造设备运行过程中可根据设备当前使用的成形工艺参数，调节设备内部烟尘过滤过程中的风量大小，从而控制烟尘过滤装置的烟尘进、出风口的总风量大小；
当任何时候厂房四周安装的氧传感器检测区域氧含量值下降，报警开启，报警的氧传感器对应排风口处的阀门全部打开，同时工作人员撤离厂房，当厂房四周所有检测氧传感器恢复正常后，工作人员再正常入场工作；
当氩气房中氧传感器监测氧含量下降，发起警报，氩气罐总阀门关闭，停止所有设备的氩气供应，氩气房维护人员介入，进行问题排查，待解决后氧传感器不再报警，再开启氩气罐总阀门进行正常工作。
本发明具有的优点和积极效果是：
(1)本发明将烟尘过滤装置与粉尘过滤装置结合起来，统一安置在厂房外围，节省了过滤装置成本，同时方便进行统一管理，增加了过滤装置维护、滤筒更换等安全性；
(2)本发明将传统生产中每台增材制造设备的烟尘过滤装置统一为一个整体装置，节省了设备生产成本，方便设备烟尘过滤统一控制与管理，提高了设备工作效率与效能；
(3)本发明对厂房进行除尘过滤的同时加入氩气的安全控制系统，提高了整个厂房设备工作中氩气使用的安全性；将原本每台设备都需要接入的氩气通过统一管理与控制，减少了氩气消耗，增加了操作安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的增材制造工厂集中过滤系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的增材制造工厂集中过滤系统的控制流程图。
图中：
1、烟尘过滤装置 2、粉尘过滤装置 3、第一风机
4、第二风机 5、烟尘出风口 6、出风口切换阀门
7、差压计A 8、第一滤筒 9、烟尘进风口
10、进风口切换阀门 11、卸灰阀A 12、废料筒A
13、废料筒B 14、卸灰阀B 15、粉尘进风口
16、第二滤筒 17、差压计B 18、粉尘出风口
19、废气排气口 20、厂房 21、风路管道
22、氩气房 23、减压阀组 24、氩气管路
25、氩气罐 26、汽化器 3.1-3.13增材制造设备
4.1-4.13、设备进风口阀门 5.1-5.13、设备出风口阀门 6.1-6.13、设备氩气阀门
4.14、烟尘出风口总阀门 5.14、烟尘进风口总阀门 6.14、烟尘氩气阀门
6.15、废气排气阀门 6.16、氩气罐总阀门 7.1-7.6、厂房排风口阀门
7.7、粉尘进风口总阀门 8.1-8.6、厂房氧传感器 8.7、氩气房氧传感器
9.1-9.13、设备氧传感器 9.14、烟尘氧传感器
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，并配合附图对本发明进行进一步详细说明。本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或具体实施方式，是本发明为进一步解释具体的发明内容而列举的一系列优化的设置方式，而这些设置方式之间均是可以相互结合或者相互关联使用的，除非在本发明中明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。
此外，本领域技术人员应当了解，以下具体实施方式及实施例中所列举出来的对于参数设定的具体数值，是作举例解释用，作为一可选的实施方式，而不应当理解为对本发明保护范围的限定；而其中涉及到的各算法及其参数的设定，也仅作为举例解释用，而对下述参数的形式变换以及对下述算法的常规数学推导，均应视为落入本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种增材制造工厂集中过滤系统，包括：
配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置1和粉尘过滤装置2，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统；
一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置将两种装置功能集成在一起，进行统一的设计、安装、调试、维护与控制；
烟尘过滤装置1包括烟尘进风口9、第一滤筒8、第一风机3和烟尘出风口5，第一滤筒8底部通过管路连通烟尘进风口9，第一滤筒8顶部通过管路连通第一风机3的进风口，第一风机3的出风口通过管路连通烟尘出风口5。
一体化的烟尘过滤装置是一个大型的安装在厂房外围的过滤装置，其功能替代了每台增材制造设备单独配置的烟尘过滤辅助装置或设备；
第一滤筒8设置为两个，两个第一滤筒8并列设置。
两个第一滤筒8底部分别与烟尘进风口9连通的两个并联管路上均安装有进风口切换阀门10，两个第一滤筒8顶部分别与第一风机3的进风口连通的两个并联管路上均安装有出风口切换阀门6。
两个第一滤筒8上均安装有压差计A7。
两个第一滤筒8的下方均设有废料筒A12，废料筒A12与对应的第一滤筒8之间均安装有卸灰阀A11。
烟尘过滤装置1还包括废气排气口19，废气排气口19处安装有阀门6.15。
烟尘过滤装置正常工作时只开一组的出风口与进风口的切换阀门，待使用组的滤筒压差计显示压力过高需要更换时，关闭这一组的出风口与进风口的切换阀门，打开另外一组，如此实现烟尘过滤装置不用停机更换滤筒。
粉尘过滤装置2包括粉尘进风口15、第二滤筒16、第二风机4和粉尘出风口18，第二滤筒16底部通过管路连通粉尘进风口15，第二滤筒16顶部通过管路连通第二风机4的进风口，第二风机4的出风口通过管路连通粉尘出风口18。
一体化的粉尘过滤装置是一个大型的安装在厂房外围的过滤装置，其功能用于抽除厂房内部设备外泄的粉末、灰尘等颗粒物。第二滤筒16内可设置多组滤芯，可采用串联加并联的方式，更好的去除粉末和灰尘。
第二滤筒16上安装有压差计B17。
第二滤筒16的下方设有废料筒B13，废料筒B13与第二滤筒16之间安装有卸灰阀B14。
氩气供应装置有一个独立的安装在厂房外围的氩气房22，包括设置在氩气房22内的氩气罐25、汽化器26和减压阀组23，氩气以液态形式储存在氩气罐中，氩气罐25的出口与汽化器26的进口连通，汽化器26的出口与减压阀组23连接，减压阀组23与连通各个增材制造设备3.1-3.13以及烟尘过滤装置1的氩气管路24连接，从而使氩气直接通向各增材制造设备，满足各增材制造设备正常使用需求。
氩气房22中安装有氧传感器8.7。
氩气罐25的出口处设有氩气罐总阀门6.16。
烟尘控制系统将各个增材制造设备3.1-3.13的进风口与烟尘过滤装置1的烟尘出风口5相连，各个增材制造设备3.1-3.13的出风口与烟尘过滤装置1的烟尘进风口9相连，且在烟尘过滤装置的烟尘进风口与烟尘出风口处均设置总阀门5.14、4.14，在各个增材制造设备的进风口与出风口处均设置阀门4.1-4.13、5.1-5.13，在各个增材制造设备和烟尘过滤装置上均设置氧传感器9.1-9.13、9.14与压力传感器，以及在各个增材制造设备和烟尘过滤装置的氩气管路上均设置氩气阀门6.1-6.13、6.14。当各个增材制造设备开启烟尘过滤之前，先通过对烟尘过滤装置和各个增材制造设备通入氩气，置换掉各个增材制造设备中的空气，并将废气从废气口排出。
粉尘控制系统包括均布在厂房20周围的若干个排风口，各个排风口通过风路管道21与粉尘过滤装置2相连，各个排风口与风路管道相连处均安装有阀门7.1-7.6，用于控制各个排风口的风量大小，风路管道抽出的风量由粉尘过滤装置的粉尘出风口排出。
在上述技术方案中，优选的，粉尘过滤装置2的粉尘进风口15处设有总阀门7.7。
氩气防护装置包括设置在厂房20各个排风口附近的氧气传感器8.1-8.6，当检测到区域氧含量过低会进行报警，同时反馈信号给厂房对应排风口的阀门，将阀门彻底打开，增大排风量，从而尽快将泄露氩气抽入粉尘过滤装置，并由粉尘过滤装置的粉尘出风口18排出。
实施例2
本实施例提供一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，包括如下步骤：
1)当过滤系统初始使用时，先启动粉尘过滤装置2的粉尘进风口15总阀门7.7、第二风机4，开启厂房所有排风口处的阀门7.1-7.6，粉尘控制系统调节各个阀门开度，使阀门处于半开状态；开启氩气罐总阀门6.16，从氩气罐25出来的液态氩气经过汽化器26变为气体，再通过减压阀组23进入氩气管路24中；开启烟尘过滤装置1的烟尘进风口总阀门5.14、与烟尘出风口总阀门4.14，并开启其氩气入口阀门6.14和废气排气口阀门6.15，对烟尘过滤装置1中的空气进行气体置换，当其氧传感器9.14显示烟尘过滤装置达到要求氧含量(例如0.1％)后，关闭阀门6.14与6.15，并开启第一风机3；
2)当厂房内某个或某些增材制造设备需要工作时(例如设备3.10需要工作)，开启相应增材制造设备3.10对应的进风口阀门4.10与出风口阀门5.10，同时开启相应增材制造设备3.10对应的氩气阀门6.10，对相应增材制造设备中冲入氩气并进行气体置换，当相应增材制造设备3.10的氧传感器9.10显示氧含量达到工作要求时(例如500ppm)，关闭相应增材制造设备3.10氩气阀门6.10，相应增材制造设备3.10开始进行正常工作。
增材制造设备运行过程中可根据设备当前使用的成形工艺参数，调节设备内部烟尘过滤过程中的风量大小，从而控制烟尘过滤装置1的烟尘进风口9、烟尘出风口5的总风量大小。例如设备3.1、3.2、3.3正在工作，根据三个设备中根据材料x、y、z所要求的成型工艺不同，则要求的成形幅面风口风速分别为Vx、Vy、Vz，相同设备具有相同的成行幅面风口截面积Aq，则设备3.1、3.2、3.3要求的设备进风口阀门4.1、4.2、4.3的开启截面积为A1、A2、A3，相应的阀门口风速分别为V1、V2、V3。假设气体没有被压缩则管内所有地方气体密度ρ相同，则A1V1＝AqVx，A2V2＝AqVy，A3V3＝AqVz；第一风机3采用定频风机，风速V不变，则烟尘过滤装置烟尘出风口总阀门4.14开启截面积为A，且A1V1+A2V2+A3V3＝AV。再根据气体伯努利方程Pw为管路损失压头，根据管路实际布置情况给一估值，静压P、P1、P2、P3可分别由对应的压力传感器读出，密度ρ为常数，故可求出烟尘出风口总阀门4.14的开口截面积A和设备进风口阀门4.1、4.2、4.3的开口截面积A1、A2、A3。发生任何设备的启动与停止造成的管道流量改变，控制系统会根据同样的算法，自动调节烟尘过滤装置烟尘出风口总阀门4.14和正常运行设备对应的进风口阀门4.1-4.13的开度大小。
厂房四周安装的氧传感器8.1-8.6，该氧传感器具有报警功能，当任何时候厂房四周氧传感器检测区域氧含量值下降(例如8.1检测到氧含量低于20％)，报警开启，报警的氧传感器8.1对应排风口处的阀门7.1全部打开，同时工作人员撤离厂房，当厂房四周所有检测氧传感器8.1-8.6恢复正常后，工作人员再正常入场工作。
氩气房22中安装有氧传感器8.7，当氩气房22中氧传感器8.7监测氧含量下降(如低于20％)，发起警报，氩气罐总阀门6.16关闭，停止所有设备的氩气供应，氩气房维护人员介入，进行问题排查，待解决后氧传感器8.7不再报警，再开启氩气罐总阀门6.16进行正常工作。
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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述增材制造工厂集中过滤系统包括：
配置在工厂外围一体化的烟尘过滤装置和粉尘过滤装置，一体化的氩气供应装置与氩气防护装置，统一的烟尘控制系统与粉尘控制系统；
所述烟尘过滤装置包括烟尘进风口、第一滤筒、第一风机和烟尘出风口，所述第一滤筒底部连通烟尘进风口，所述第一滤筒顶部连通第一风机的进风口，所述第一风机的出风口连通烟尘出风口；
所述粉尘过滤装置包括粉尘进风口、第二滤筒、第二风机和粉尘出风口，所述第二滤筒底部连通粉尘进风口，所述第二滤筒顶部连通第二风机的进风口，所述第二风机的出风口连通粉尘出风口；
所述氩气供应装置有一个独立的安装在厂房外围的氩气房，包括设置在氩气房内的氩气罐、汽化器和减压阀组，所述氩气罐的出口与汽化器的进口连通，所述汽化器的出口与减压阀组连接，所述减压阀组与连通各个增材制造设备以及烟尘过滤装置的氩气管路连接；
所述烟尘控制系统将各个增材制造设备的进风口与烟尘过滤装置的烟尘出风口相连，各个增材设备的出风口与烟尘过滤装置的烟尘进风口相连，且在烟尘过滤装置的烟尘进风口与烟尘出风口处均设置总阀门，在各个增材制造设备的进风口与出风口处均设置阀门，在各个增材制造设备和烟尘过滤装置上均设置氧传感器与压力传感器，以及在各个增材制造设备和烟尘过滤装置的氩气管路上均设置氩气阀门；
所述粉尘控制系统包括均布在厂房周围的若干个排风口，各个排风口通过风路管道与粉尘过滤装置的粉尘进风口相连，各个排风口与风路管道相连处均安装有阀门；
所述氩气防护装置包括设置在厂房各个排风口附近的氧传感器；
所述增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，包括如下步骤：
1）当过滤系统初始使用时，先启动粉尘过滤装置的粉尘进风口总阀门、第二风机，开启厂房所有排风口处的阀门，粉尘控制系统调节各个阀门开度，使阀门处于半开状态；开启氩气罐总阀门，从氩气罐出来的液态氩气经过汽化器变为气体，再通过减压阀组进入氩气管路中；开启烟尘过滤装置的烟尘进、出风口总阀门，并开启其氩气入口阀门和废气排气口阀门，对烟尘过滤装置中的空气进行气体置换，当其氧传感器显示烟尘过滤装置达到要求氧含量后，关闭氩气入口阀门和废气排气口阀门，并开启第一风机；
2）当厂房内某个或某些增材制造设备需要工作时，开启相应增材制造设备对应的进风口阀门与出风口阀门，同时开启相应增材制造设备对应的氩气阀门，对相应增材制造设备中冲入氩气并进行气体置换，当相应增材制造设备的氧传感器显示氧含量达到工作要求时，关闭相应增材制造设备氩气阀门，相应增材制造设备开始进行正常工作；
增材制造设备运行过程中可根据设备当前使用的成形工艺参数，调节设备内部烟尘过滤过程中的风量大小，从而控制烟尘过滤装置的烟尘进、出风口的总风量大小；
当任何时候厂房四周安装的氧传感器检测区域氧含量值下降，报警开启，报警的氧传感器对应排风口处的阀门全部打开，同时工作人员撤离厂房，当厂房四周所有检测氧传感器恢复正常后，工作人员再正常入场工作；
当氩气房中氧传感器监测氧含量下降，发起警报，氩气罐总阀门关闭，停止所有设备的氩气供应，氩气房维护人员介入，进行问题排查，待解决后氧传感器不再报警，再开启氩气罐总阀门进行正常工作。
2.根据权利要求1所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述第一滤筒设置为两个，两个第一滤筒并列设置，两个所述第一滤筒上均安装有压差计A。
3.根据权利要求2所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：两个第一滤筒底部分别与烟尘进风口连通的两个并联管路上均安装有进风口切换阀门，两个第一滤筒顶部分别与第一风机的进风口连通的两个并联管路上均安装有出风口切换阀门。
4.根据权利要求2所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：两个所述第一滤筒的下方均设有废料筒A，所述废料筒A与对应的第一滤筒之间均安装有卸灰阀A。
5.根据权利要求1所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述烟尘过滤装置还包括废气排气口，所述废气排气口处安装有阀门。
6.根据权利要求1所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述第二滤筒上安装有压差计B，所述第二滤筒的下方设有废料筒B，所述废料筒B与第二滤筒之间安装有卸灰阀B。
7.根据权利要求1所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述氩气房（22）中安装有氧传感器，所述氩气罐的出口处设有氩气罐总阀门。
8.根据权利要求1所述的一种增材制造工厂集中过滤系统的控制方法，其特征在于：所述粉尘过滤装置的粉尘进风口处设有总阀门。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811530931.7A CN109381929B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811530931.7A CN109381929B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109381929A CN109381929A (zh) | 2019-02-26 |
| CN109381929B true CN109381929B (zh) | 2024-03-19 |
Family
ID=65429168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811530931.7A Active CN109381929B (zh) | 2018-12-14 | 2018-12-14 | 一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109381929B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101619881A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-01-06 | 长沙凯天环保科技有限公司 | 整体厂房除尘系统 |
| US20110291331A1 (en) * | 2008-07-18 | 2011-12-01 | Simon Peter Scott | Manufacturing Apparatus and Method |
| CN104149366A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 刘彩连 | 一种用于3d打印模型的后处理方法 |
| CN205254109U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-25 | 伊特克斯惰性气体系统（北京）有限公司 | 一种超高纯气氛保护的选择性激光熔化系统 |
-
2018
- 2018-12-14 CN CN201811530931.7A patent/CN109381929B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110291331A1 (en) * | 2008-07-18 | 2011-12-01 | Simon Peter Scott | Manufacturing Apparatus and Method |
| CN101619881A (zh) * | 2009-06-16 | 2010-01-06 | 长沙凯天环保科技有限公司 | 整体厂房除尘系统 |
| CN104149366A (zh) * | 2013-05-14 | 2014-11-19 | 刘彩连 | 一种用于3d打印模型的后处理方法 |
| CN205254109U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-25 | 伊特克斯惰性气体系统（北京）有限公司 | 一种超高纯气氛保护的选择性激光熔化系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109381929A (zh) | 2019-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106914617B (zh) | 用于金属3d打印设备的集尘装置及其清理方法 | |
| KR20080086633A (ko) | 집진장치 | |
| JP2016517931A (ja) | ガスタービン用フィルタ室およびそのメンテナンス方法 | |
| CN112743106B (zh) | 一种气氛净化方法及系统 | |
| JP2019532183A (ja) | 移動式マルチハウジング付加製造設備 | |
| CN109381929B (zh) | 一种增材制造工厂集中过滤系统及其控制方法 | |
| KR102304128B1 (ko) | 나노입자급 미세먼지의 제거가 가능한 집중탈진 여과집진기 및 이를 이용한 여과집진방법 | |
| CN115105908B (zh) | 一种循环系统过滤除尘器及过滤总成 | |
| CN205760242U (zh) | 脉冲袋式除尘器装置 | |
| CN204841252U (zh) | 一种数控机床的除尘装置 | |
| CN209317244U (zh) | 一种增材制造工厂集中过滤系统 | |
| CN216418816U (zh) | 一种有机废气气体净化系统 | |
| CN111151525A (zh) | 一种污泥干化除臭管道自动清理防堵装置 | |
| CN204933156U (zh) | 带火星捕捉器及自动灭火系统的除尘装置及预分离装置 | |
| JP3416511B2 (ja) | 除塵装置 | |
| CN210332067U (zh) | 一种表面加工及工况除尘整体防爆设备 | |
| CN212701141U (zh) | 一种熔铝炉炉口除尘装置 | |
| CN106731523B (zh) | 一种气动乳化处理装置及方法 | |
| TWI750046B (zh) | 油霧回收機 | |
| CN221815661U (zh) | 除尘器 | |
| CN205323396U (zh) | 微镀锌废气过滤装置 | |
| EP0949501A2 (de) | Schutz gehäuse für Beobachtungsgeräte | |
| CN205340466U (zh) | 一种过滤装置及真空泵组 | |
| CN218589964U (zh) | 气体净化装置 | |
| CN221582407U (zh) | 一种用于激光加工设备光路的微环境监测调控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |