CN110917780A - 井式炉的油烟废气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供井式炉的油烟废气处理装置，包括输送管路、废气净化装置以及引风机，输送管路与废气净化装置的进风口之间安装有一稀释通道；稀释通道沿着导流方向从前至后依次为一次稀释段以及二次稀释段；一次稀释段包括两个并联设置的废气输送部以及一次空气输送部，废气输送部的进口端与输送管路的出气端对接，一次稀释段的侧壁上开设有第一进风口，二次稀释段包括两个并联设置的一次稀释输送部以及二次空气输送部，一次稀释输送部的进口与一次稀释段的出口对接，二次稀释段的侧壁上开设有第二进风口，二次稀释段的外侧安装有用于控制第二进风口大小的开口调节机构。本专利通过对油烟废气的二次稀释，便于将氢气的浓度控制在易爆点以下。

Description

井式炉的油烟废气处理装置
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及井式炉的废气处理装置。
背景技术
井式炉对产品表面氧化工艺中会产生的一定量的油烟废气排放，油烟废气排放需要进行净化才能排出，等离子净化工艺是一种很好的油烟净化方式，等离子净化工艺会产生电辉光属于明火，针对于井式炉的油烟废气，由于产品表面氧化工艺中氧化后含有氢气，氢气作为一种可燃气体，如若采用等离子净化工艺进行净化，虽然净化效果优异，但是，氢气的含量高会引爆气体，其爆炸极限为4％～74％。因此需要将排出的氢气浓度降到4％以下才会避免危险。
如何控制油烟废气中的氢气含量是目前在油烟废气净化处理中迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供井式炉的油烟废气处理装置，以解决以上至少一个技术问题。
本发明的技术方案是：井式炉的油烟废气处理装置，包括沿着导流方向依次设置的用于输送废气的输送管路、用于对油烟废气进行净化的废气净化装置以及引风机，其特征在于，所述输送管路与所述废气净化装置的进风口之间安装有一稀释通道；
所述稀释通道沿着导流方向从前至后依次为一次稀释段以及二次稀释段；
所述一次稀释段包括两个并联设置的废气输送部以及一次空气输送部，所述废气输送部的进口端与所述输送管路的出气端对接，所述一次稀释段的侧壁上开设有第一进风口，所述第一进风口为所述一次空气输送部的进口端；
所述废气输送部与所述一次空气输送部之间通过一次导风板分隔，所述一次导风板的后端位于所述第一进风口的后方；
所述二次稀释段包括两个并联设置的一次稀释输送部以及二次空气输送部，所述一次稀释输送部的进口与所述一次稀释段的出口对接，所述二次稀释段的侧壁上开设有第二进风口，所述第二进风口为所述二次空气输送部的进口端；
所述一次稀释输送部以及二次空气输送部之间通过二次导风板分隔，所述二次导风板的后端位于所述第二进风口的后方；
所述二次稀释段的外侧安装有用于控制第二进风口大小的开口调节机构。
本专利通过对油烟废气的二次稀释，便于将氢气的浓度控制在易爆点以下。通过一次导风板以及二次导风板的设置，防止废气从空气输送部中逆流排入大气。通过开口调节机构，便于根据进式炉的工作情况，调整开口大小，节约能源。
进一步优选地，一次稀释段的出口以及二次稀释段的出口均安装有均流网板。
进一步优选的，所述开口调节机构包括用于覆盖第二进风口的挡板以及用于驱动挡板左右滑动的第一气缸，所述第一气缸的活塞杆驱动连接所述挡板；
所述开口调节机构还包括用于控制挡板在左右滑动的某一进程进行限位的限位组件，所述限位组件包括第二气缸以及限制第一气缸回程的限位件，所述第二气缸的活塞杆与所述限位件传动连接，所述第二气缸的活塞杆的伸缩方向为竖直方向。所述限位件上开设有用于嵌入所述活塞杆的缺口。进而控制挡板在左右滑动的某一进程处进行停止。或者，所述挡板的左端部的上方设有一限位凸起。便于当挡板回程时限位凸起与限位件相抵。实现回程限位。
本专利通过优化开口调节机构，便于实现传统气缸的精确多点限位。实现不同的开口大小的控制。
进一步优选的，所述二次稀释段的侧壁上安装有用于引导挡板左右滑动的导轨，所述导轨设有两个，两个导轨上下设置且位于所述第二进风口的上下两侧。
便于挡板滑动的平稳性。
进一步优选的，所述挡板与所述第一气缸的缸体之间通过弹簧相连；
所述限位件与所述第二气缸的缸体之间通过弹簧相连。
便于实现，当用于控制第一气缸以及第二气缸的气路的气源发生故障时，第二进风口可以处于最大开口情况，保证安全性。
进一步优选的，所述一次稀释段的出口端为内径从前至后递减的缩口部。
便于在缩口过程中提高空气与废气的混合效果，实现加压混合。
进一步优选的，所述废气净化装置包括沿着导流方向顺序连接的一次填料塔以及等离子净化器；
所述引风机的进口与所述等离子净化器的出口对接，所述引风机的出口连接有二次填料塔。
便于通过引风机的出口连接有二次填料塔，提高对油烟废气的净化效果的同时，避免外界空气中的杂质逆流入等离子净化器。保证安全。
进一步优选的，所述等离子净化器包括沿着导流方向依次设置的均流板、粗滤板、一次等离子电场、一次静电场、二次等离子电场、二次静电场；
所述均流板是一均匀排布有网孔的网孔板。
便于实现等离子净化效果。
进一步优选的，所述一次填料塔的进气口位于一次填料塔的下端部的侧壁上，所述一次填料塔内的顶部安装有一次喷淋管，且所述一次填料塔的填料层位于一次喷淋管以及一次填料塔的进气口之间，所述一次喷淋管的进水口通过循环水泵连接一次循环水箱的出水口，所述一次填料塔的底部连接有所述一次循环水箱的进水口；
所述二次填料塔的进气口位于二次填料塔的下端部的侧壁上，所述二次填料塔内的顶部安装有二次喷淋管，且所述二次填料塔的填料层位于二次喷淋管以及二次填料塔的进气口之间，所述二次喷淋管的进水口通过循环水泵连接二次循环水箱的出水口，所述二次填料塔的底部连接有所述二次循环水箱的进水口。
油烟废气通过进气口导入填料塔的内部，喷淋管向下洒水，油烟废气由下向上移动，在填料层与水接触，油烟废气遇到水降温，会将小颗粒的污染物凝聚成大颗粒的污染物，这样就可以将大部分的污染物截留在填料塔内。而且喷淋管喷洒出来的水可以增加油烟雾气的湿度，这样便可以增加电荷量，就可以提高后续的等离子净化器的净化效率。
进一步优选的，所述二次填料塔的填料层的下方安装有一金属网，所述金属网的下方安装有一超声波发生装置。
便于对填料层进行超声波震荡，减少在颗粒在填料层的附着量，便于颗粒经喷淋出的液体导出二次填料层。
进一步优选的，所述输送管路连接至少三台井式炉的排气口；
以井式炉内温度为Y℃，且当前温度下以X m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；
所述引风机的风量大于28*X*a/45平方米/小时，a为进式炉的个数。
进一步优选的，所述输送管路连接至少三台井式炉的排气口；
井式炉内温度为560℃，且以20m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；
所述引风机的风量为400a平方米/小时，a为进式炉的个数。
便于保证氢气含量低于4％。
具体算法，如下：
根据化学式：水+金属→金属氧化物+氢气，也就是所有的氢气来自于水，1mol的水产生1mol的氢气；
一个标准大气压下1mol的气体体积约为22.4升，Y℃下饱和水蒸气的密度为Xkg/m3，水的摩尔质量为18g/mol；
则每小时注射水的摩尔数为20m2/h*Xkg/m3÷18g/mol＝10X/9mol/h，也就是每小时最多产生283.33mol的氢气；
也就是，一个标准大气压下，至多产生22.4L/mol*10X/9mol/h＝224X/9L/h＝28X/1125m3/h的氢气；
所以进入等离子净化装置之前的氢气含量为28X/1125m3/h*a÷Z小于4％,故Z小于28X/45m2/h。
由于，560℃下饱和水蒸气的密度为0.255kg/m3，
则每小时注射水的摩尔数为20m2/h*0.255kg/m3÷18g/mol≈283.33mol/h，也就是每小时最多产生283.33mol的氢气；
也就是，一个标准大气压下，至多产生22.4L/mol*283.33mol/h≈6346.667L/h≈6.3467m3/h的氢气；
所以进入等离子净化装置之前的氢气含量为6.3467m3/h*a÷(400*a)约等于1.59％，小于4％。
有效的保证安全性。
附图说明
图1为本发明的稀释通道的一种结构示意图；
图2为本发明的稀释通道开设有第一进风口以及第二进风口侧的结构示意图；
图3为本发明的油烟废气经稀释通道后依次流经区域的结构示意图。
图中：3为一次填料塔，4为等离子净化器，5为引风机，6为二次填料塔，21为挡板，22为第一气缸，23为弹簧，24为第二气缸，25为限位件，111为第一进风口，112为一次导风板，113为废气输送部，114为一次空气输送部，121为第二进风口，122为二次导风板，123为一次稀释输送部，124为二次空气输送部。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1至图3，井式炉的油烟废气处理装置，包括沿着导流方向依次设置的用于输送废气的输送管路、用于对油烟废气进行净化的废气净化装置以及引风机5，输送管路与废气净化装置的进风口之间安装有一稀释通道；稀释通道沿着导流方向从前至后依次为一次稀释段以及二次稀释段；一次稀释段包括两个并联设置的废气输送部113以及一次空气输送部114，废气输送部113的进口端与输送管路的出气端对接，一次稀释段的侧壁上开设有第一进风口111，第一进风口111为一次空气输送部114的进口端；废气输送部113与一次空气输送部114之间通过一次导风板112分隔，一次导风板112的后端位于第一进风口111的后方；二次稀释段包括两个并联设置的一次稀释输送部123以及二次空气输送部124，一次稀释输送部123的进口与一次稀释段的出口对接，二次稀释段的侧壁上开设有第二进风口121，第二进风口121为二次空气输送部124的进口端；一次稀释输送部123以及二次空气输送部124之间通过二次导风板122分隔，二次导风板122的后端位于第二进风口121的后方；二次稀释段的外侧安装有用于控制第二进风口121大小的开口调节机构。本专利通过对油烟废气的二次稀释，便于将氢气的浓度控制在易爆点以下。通过一次导风板112以及二次导风板122的设置，防止废气从空气输送部中逆流排入大气。通过开口调节机构，便于根据进式炉的工作情况，调整开口大小，节约能源。
进一步优选地，一次稀释段的出口以及二次稀释段的出口均安装有均流网板。
开口调节机构包括用于覆盖第二进风口121的挡板21以及用于驱动挡板21左右滑动的第一气缸22，第一气缸22的活塞杆驱动连接挡板21；开口调节机构还包括用于控制挡板21在左右滑动的某一进程进行限位的限位组件，限位组件包括第二气缸24以及限制第一气缸22回程的限位件25，第二气缸24的活塞杆与限位件传动连接，第二气缸24的活塞杆的伸缩方向为竖直方向。限位件上开设有用于嵌入所述活塞杆的缺口。进而控制挡板在左右滑动的某一进程处进行停止。或者，所述挡板的左端部的上方设有一限位凸起。便于当挡板回程时限位凸起与限位件相抵。实现回程限位。本专利通过优化开口调节机构，便于实现传统气缸的精确多点限位。实现不同的开口大小的控制。挡板21与第一气缸22的缸体之间通过弹簧23相连；限位件与第二气缸24的缸体之间通过弹簧相连。便于实现，当用于控制第一气缸22以及第二气缸24的气路的气源发生故障时，第二进风口121可以处于最大开口情况，保证安全性。二次稀释段的侧壁上安装有用于引导挡板21左右滑动的导轨，导轨设有两个，两个导轨上下设置且位于第二进风口121的上下两侧。便于挡板21滑动的平稳性。
废气输送部113开设有四个废气进口，四个废气进口分别与四台井式炉的输送管路的出气端对接。废气进口的直径为65mm。第一进风口的开口大小优选为150mm*250mm，第二进风口的开口大小优选为150mm*250mm。当两台以下的井式炉开启状态下，第一进风口开启状态，第二进风口处于关闭状态。当三台井式炉开启状态，第一进风口开启状态，第二进风口打开50％。当四台井式炉都开启状态，第一进风口开启状态，第二进风口全部打开。
一次稀释段的出口端为内径从前至后递减的缩口部。便于在缩口过程中提高空气与废气的混合效果，实现加压混合。
废气净化装置包括沿着导流方向顺序连接的一次填料塔3以及等离子净化器4；引风机5的进口与等离子净化器4的出口对接，引风机5的出口连接有二次填料塔6。便于通过引风机5的出口连接有二次填料塔6，提高对油烟废气的净化效果的同时，避免外界空气中的杂质逆流入等离子净化器4。保证安全。
等离子净化器4包括沿着导流方向依次设置的均流板、粗滤板、一次等离子电场、一次静电场、二次等离子电场、二次静电场；均流板是一均匀排布有网孔的网孔板。便于实现等离子净化效果。
一次填料塔3的进气口位于一次填料塔3的下端部的侧壁上，一次填料塔3内的顶部安装有一次喷淋管，且一次填料塔3的填料层位于一次喷淋管以及一次填料塔3的进气口之间，一次喷淋管的进水口通过循环水泵连接一次循环水箱的出水口，一次填料塔3的底部连接有一次循环水箱的进水口；二次填料塔6的进气口位于二次填料塔6的下端部的侧壁上，二次填料塔6内的顶部安装有二次喷淋管，且二次填料塔6的填料层位于二次喷淋管以及二次填料塔6的进气口之间，二次喷淋管的进水口通过循环水泵连接二次循环水箱的出水口，二次填料塔6的底部连接有二次循环水箱的进水口。油烟废气通过进气口导入填料塔的内部，喷淋管向下洒水，油烟废气由下向上移动，在填料层与水接触，油烟废气遇到水降温，会将小颗粒的污染物凝聚成大颗粒的污染物，这样就可以将大部分的污染物截留在填料塔内。而且喷淋管喷洒出来的水可以增加油烟雾气的湿度，这样便可以增加电荷量，就可以提高后续的等离子净化器4的净化效率。
二次填料塔6的填料层的下方安装有一金属网，金属网的下方安装有一超声波发生装置。便于对填料层进行超声波震荡，减少在颗粒在填料层的附着量，便于颗粒经喷淋出的液体导出二次填料层。
输送管路连接至少三台井式炉的排气口；以井式炉内温度为Y℃，且当前温度下以X m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；引风机的风量大于28*X*a/45平方米/小时，a为进式炉的个数。优选的，输送管路连接至少三台井式炉的排气口；井式炉内温度为560℃，且以20m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；引风机的风量为400a平方米/小时，a为进式炉的个数。便于保证氢气含量低于4％。
具体算法，如下：
根据化学式：水+金属→金属氧化物+氢气，也就是所有的氢气来自于水，1mol的水产生1mol的氢气；
一个标准大气压下1mol的气体体积约为22.4升，Y℃下饱和水蒸气的密度为Xkg/m3，水的摩尔质量为18g/mol；则每小时注射水的摩尔数为20m2/h*Xkg/m3÷18g/mol＝10X/9mol/h，也就是每小时最多产生283.33mol的氢气；
也就是，一个标准大气压下，至多产生22.4L/mol*10X/9mol/h＝224X/9L/h＝28X/1125m3/h的氢气；所以，进入等离子净化装置之前的氢气含量为28X/1125m3/h*a÷Z小于4％,故Z小于28X/45m2/h。
由于，560℃下饱和水蒸气的密度为0.255kg/m3，
则每小时注射水的摩尔数为20m2/h*0.255kg/m3÷18g/mol≈283.33mol/h，也就是每小时最多产生283.33mol的氢气；
也就是，一个标准大气压下，至多产生22.4L/mol*283.33mol/h≈6346.667L/h≈6.3467m3/h的氢气；
所以进入等离子净化装置之前的氢气含量为6.3467m3/h*a÷(400*a)约等于1.59％，小于4％。
有效的保证安全性。
以上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说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.井式炉的油烟废气处理装置，包括沿着导流方向依次设置的用于输送废气的输送管路、用于对油烟废气进行净化的废气净化装置以及引风机，其特征在于，所述输送管路与所述废气净化装置的进风口之间安装有一稀释通道；
所述稀释通道沿着导流方向从前至后依次为一次稀释段以及二次稀释段；
所述一次稀释段包括两个并联设置的废气输送部以及一次空气输送部，所述废气输送部的进口端与所述输送管路的出气端对接，所述一次稀释段的侧壁上开设有第一进风口，所述第一进风口为所述一次空气输送部的进口端；
所述废气输送部与所述一次空气输送部之间通过一次导风板分隔，所述一次导风板的后端位于所述第一进风口的后方；
所述二次稀释段包括两个并联设置的一次稀释输送部以及二次空气输送部，所述一次稀释输送部的进口与所述一次稀释段的出口对接，所述二次稀释段的侧壁上开设有第二进风口，所述第二进风口为所述二次空气输送部的进口端；
所述一次稀释输送部以及二次空气输送部之间通过二次导风板分隔，所述二次导风板的后端位于所述第二进风口的后方；
所述二次稀释段的外侧安装有用于控制第二进风口大小的开口调节机构。
2.根据权利要求1所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述开口调节机构包括用于覆盖第二进风口的挡板以及用于驱动挡板左右滑动的第一气缸，所述第一气缸的活塞杆驱动连接所述挡板；
所述开口调节机构还包括用于控制挡板在左右滑动的某一进程进行限位的限位组件，所述限位组件包括第二气缸以及限制第一气缸回程的限位件，所述第二气缸的活塞杆与所述限位件传动连接，所述第二气缸的活塞杆的伸缩方向为竖直方向。
3.根据权利要求2所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述挡板与所述第一气缸的缸体之间通过弹簧相连；
所述限位件与所述第二气缸的缸体之间通过弹簧相连。
4.根据权利要求1所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述一次稀释段的出口端为内径从前至后递减的缩口部。
5.根据权利要求1所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述废气净化装置包括沿着导流方向顺序连接的一次填料塔以及等离子净化器；
所述引风机的进口与所述等离子净化器的出口对接，所述引风机的出口连接有二次填料塔。
6.根据权利要求5所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述等离子净化器包括沿着导流方向依次设置的均流板、粗滤板、一次等离子电场、一次静电场、二次等离子电场、二次静电场；
所述均流板是一均匀排布有网孔的网孔板。
7.根据权利要求5所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述一次填料塔的进气口位于一次填料塔的下端部的侧壁上，所述一次填料塔内的顶部安装有一次喷淋管，且所述一次填料塔的填料层位于一次喷淋管以及一次填料塔的进气口之间，所述一次喷淋管的进水口通过循环水泵连接一次循环水箱的出水口，所述一次填料塔的底部连接有所述一次循环水箱的进水口；
所述二次填料塔的进气口位于二次填料塔的下端部的侧壁上，所述二次填料塔内的顶部安装有二次喷淋管，且所述二次填料塔的填料层位于二次喷淋管以及二次填料塔的进气口之间，所述二次喷淋管的进水口通过循环水泵连接二次循环水箱的出水口，所述二次填料塔的底部连接有所述二次循环水箱的进水口。
8.根据权利要求5所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述二次填料塔的填料层的下方安装有一金属网，所述金属网的下方安装有一超声波发生装置。
9.根据权利要求1所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：所述输送管路连接至少三台井式炉的排气口；
以井式炉内温度为Y℃，且当前温度下以X m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；
所述引风机的风量大于28*X*a/45平方米/小时，a为进式炉的个数。
10.根据权利要求9所述的井式炉的油烟废气处理装置，其特征在于：井式炉内温度为560℃，且以20m2/h的量向井式炉内喷射水蒸气，使得金属表面氧化；
所述引风机的风量为400a平方米/小时，a为进式炉的个数。
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