CN111102675A - 用于控尘装置的送风柱及具有其的控尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控尘装置的送风柱及具有其的控尘装置，用于控尘装置的送风柱包括柱状本体，柱状本体的外周壁设有沿长度方向延伸的送风槽；出风框，出风框围设于送风槽的外周沿且垂直于送风槽的外周沿向外延伸；导风叶片，多个导风叶片沿出风框的长度方向间隔开设于出风框内，每个导风叶片包括第一延伸段以及与第一延伸段相连第二延伸段，第一延伸段沿水平方向向下延伸且与柱状本体的轴线之间形成第一预设夹角β，第二延伸段沿水平方向向上延伸且与水平方向形成第二预设夹角γ，其中，20°≤β≤25°且20°≤γ≤25°。根据本发明实施例的用于控尘装置的送风柱的结构简单，产生的气流稳定、偏斜性小，可以实现控尘装置的体积小型化。

Description

用于控尘装置的送风柱及具有其的控尘装置

技术领域

本发明涉及对开放性或无法实施固定密封的粉尘源进行快速隔离与捕收的粉尘清洁技术领域，尤其是涉及一种用于控尘装置的送风柱及具有其的控尘装置。

背景技术

开放性尘源分尘源分散、数量大、排放总量大，所要求的捕收和净化装备多样。现存一类无法采用固定密封的粉尘源，粉尘向外扩散严重，极大的影响作业人员健康和生产车间洁净度，目前的还没有有效的技术进行快速隔离和捕收。

现有的粉尘隔离和捕收技术主要包括：通风橱式收尘技术、风幕隔尘技术、旋转风幕收尘技术等。

其中，通风橱式收尘技术，风流分布在通风橱的整个断面，通风橱边缘的收尘风速较小，具有的捕尘风速小，粉尘逃逸严重。这种收尘方式属于单一抽吸收尘，所需收尘风量大，收尘效率不高，粉尘向外逃逸严重。

风幕隔尘技术，主要采用射流风幕墙对单一的平面进行软密封，阻碍粉尘穿透平面空间，再配合抽吸气流，完成收尘。该方式常布置于能实施半封闭的产尘源，用于提高粉尘的捕收效率，但该种方式在风幕与固定边壁衔接部位常存在密封不严导致粉尘逃逸的现象。

旋转风幕收尘装置，是采用多个首尾相连的风幕发生器，形成封闭的风幕密封空间，隔离粉尘向外逃逸，再辅以抽吸气流，实施粉尘的快速转移而收集。该装置采用主动隔离与被动抽吸相结合的方式，能够形成旋转的抽吸气流，达到高效收尘的目的。但现有技术中由于偏斜性的射流风幕行程对固定平台的冲击，会扰乱风幕密封空间内气流的流动形式，进而使得风幕发生器性能不稳定、分散度高和偏斜性大的问题，影响捕收效率。而且，现有旋转风幕收尘装置的风幕发生装置体积较大，不适合对体积有严格限制的作业环境。此外，现有旋转风幕收尘装置整体尺寸通常为：1m×1m×1 m(长×宽×高)，不能满足大尺寸体积收尘装置的需要。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于控尘装置的送风柱，所述用于控尘装置的送风柱的结构简单，产生的气流稳定、偏斜性小，可以实现控尘装置的体积小型化。

本发明还提出了一种具有上述用于控尘装置的送风柱的控尘装置。

根据本发明第一方面实施例的用于控尘装置的送风柱包括：柱状本体，所述柱状本体为顶部开口的中空结构且该中空结构的顶部开口适于与送风系统相连，所述柱状本体的外周壁设有沿长度方向延伸的送风槽；出风框，所述出风框围设于所述送风槽的外周沿且垂直于所述送风槽的外周沿向外延伸；导风叶片，多个所述导风叶片沿所述出风框的长度方向间隔开设于所述出风框内，每个所述导风叶片包括第一延伸段以及与所述第一延伸段相连第二延伸段，所述第一延伸段沿水平方向向下延伸且与所述柱状本体的轴线之间形成第一预设夹角β，所述第二延伸段沿水平方向向上延伸且与水平方向形成第二预设夹角γ，其中，20°≤β≤25°且20°≤γ≤25°。

根据本发明实施例的用于控尘装置的送风柱 ，通过设置送风柱的具体结构，将送风柱内的导风叶片的第一延伸段与柱状本体的轴线之间的第一预设夹角β以及导风叶片的第二延伸段与水平方向之间的第二预设夹角γ设置为20°≤β≤25°且20°≤γ≤25°，相比于相关技术中导风叶片角度的布置而言，既可以简化结构，便于制造，又可以使得通过送风槽进入出风框内的气流，经由导风叶片导流后可以使得风幕发生装置形成的风幕内气流稳定、风幕偏斜性小且分散程度低，有效避免了由于风幕偏斜造成射流风幕对相邻送风柱的冲击，扰乱气流的流动形式，影响捕收效率的弊端，从而利于粉尘的隔离与捕收。

根据本发明的一些实施例，所述第一延伸段与所述第二延伸段之间圆滑过渡。

根据本发明的一些示例，多个所述导风叶片沿所述出风框的长度方向间隔开均布于所述出风框内以将所述出风框分隔为多个与所述送风槽导通的送风通道，且多个所述导风叶片中任意相邻的两个在所述出风框的长度方向的最大间距为d，30mm≤d≤60mm。

根据本发明的一些示例，所述柱状本体为筒体，所述筒体的直径为D，35mm≤D≤190mm，所述筒体的长度为H，1000mm≤H≤3000mm，所述出风框沿垂直于所述送风槽的外周沿向外延伸高度为h，10mm≤h≤30mm。

根据本发明第二方面实施例的控尘装置，包括送风系统以及吸风系统；风幕发生装置，所述风幕发生装置包括至少三个送风柱且所述至少三个送风柱沿周向呈环状间隔布置，每个所述送风柱均与所述送风系统相连且被构造成按照预设射流角度α以相同射流速度v向所述至少三个送风柱形成的环状内部送风，其中，所述送风柱为根据本发明第一方面实施例的用于控尘装置的送风柱；吸风罩，所述吸风罩罩设于所述风幕发生装置的顶部且所述吸风罩的中部设有吸风口，所述吸风系统与所述吸风口连通以沿所述至少三个送风柱形成的环状中心吸风。

根据本发明实施例的控尘装置，通过采用根据本发明第一方面实施例的用于控尘装置的送风柱，相比于相关技术中旋转风幕收尘装置而言，既可以简化结构，便于制造，又可以使得通过送风槽进入出风框内的气流，经由导风叶片导流后可以使得风幕发生装置形成的风幕内气流稳定、风幕偏斜性小且分散程度低，有效避免了由于风幕偏斜造成射流风幕对相邻送风柱的冲击，扰乱气流的流动形式，影响捕收效率的弊端，从而利于粉尘的隔离与捕收。此外，也可以在保证捕收效率的同时，有效地降低控尘装置整体的空间占用。

根据本发明的一些实施例，所述预设射流角度α满足：10°≤α≤20°。

根据本发明的一些示例，所述送风槽的长度为x，当x=1m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：5m/s≤v≤6.8m/s;当x=2m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：10.8m/s≤v≤12.5m/s;当x=3m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：26.8m/s≤v≤30.2m/s。

根据本发明的一些示例，每个所述送风柱的射流速度v满足：v=2.6 e^0.78x，其中，x为所述送风槽的长度，e为自然常数。

根据本发明的一些示例，所述风幕发生装置包括四个沿周向间隔开布置的所述送风柱，所述送风柱沿周向方向依次连线形成矩形结构。

根据本发明的一些示例，所述吸风罩的吸风量与所述至少三个送风柱的总送风量的比值为0.8-1.0。

根据本发明的一些示例，所述吸风罩形成为倒漏斗状结构，所述吸风罩设有至少三个安装孔，所述至少三个安装孔与所述至少三个送风柱一一对应相连，且每个所述送风柱穿过所述安装孔后与所述送风系统相连。

根据本发明的一些示例，所述吸风口的横截面积为S，25000mm²≤S≤80400mm²,所述吸风罩的离地高度为H’，1000mm≤H’≤3000mm。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一些实施例的用于控尘装置的送风柱的示意图；

图2是根据本发明一些实施例的控尘装置的示意图；

图3是根据本发明一些实施例的控尘装置的俯视图;

图4是图3中的A部放大图。

附图标记：

控尘装置100；

送风柱10；柱状本体11；顶部开口111；

出风框12；导风叶片13；送风通道14；第一延伸段131；第二延伸段132；

送风系统20；吸风系统30；

吸风罩40；安装孔41。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的用于控尘装置的送风柱10，其中所述控尘装置100主要应用于开放性或无法实施固定密封的粉尘源进行快速隔离与捕收。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的用于控尘装置的送风柱10包括柱状本体11、出风框12和导风叶片13。

柱状本体11为中空结构，并且顶部开口111，外周壁设有沿长度方向（如图1中的上下方向）延伸且沿壁厚方向贯通的送风槽，例如，图1所示示例中，柱状本体11为一端敞开且另一端封闭的筒体，送风槽为矩形债槽，矩形窄槽设置于柱状本体11的外周壁，柱状本体11通过顶部开口111可以与送风系统20连通，从而可以使得送风系统20送风至柱状本体11的中空腔内，进而通过送风槽送出。

出风框12围设在送风槽的外周沿，并且沿送风槽外周沿的垂直方向向外延伸，即出风框12与送风槽外周沿相连且沿垂直方向凸出于送风槽的外周沿形成送风通路，多个导风叶片13沿出风框12的长度方向（如图1和图3所示的上下方向）间隔开布置于出风框12内，且沿出风框12的高度方向（图4中B-B线所示方向，即出风框12相对于送风槽的外周沿的延伸方向）延伸，每个导风叶片13包括第一延伸段131和第二延伸段132，第一延伸段131的一端邻近送风槽且另一端沿水平方向（图4中B-B线所示方向）向下倾斜延伸，并且与柱状本体11的轴线之间形成第一预设夹角β，第二延伸段132的一端与第一延伸段131的另一端相连，且第二延伸段132的另一端沿水平方向向上以第二预设夹角γ倾斜延伸，并将β和γ分别设置在20°-25°之间，当β和γ的角度设置过大时，例如β和γ均超过25°，则会影响导流效果，进而不利于风幕形成，而当β和γ的角度设置过小时，例如β和γ均小于5°时，则会导致产生的风幕倾斜造成射流风幕冲击固定平台、扰乱气流流动形式，进而影响捕收效率的问题。

由此，根据本发明实施例的用于控尘装置的送风柱10 ，通过设置送风柱10的具体结构，将送风柱10内的导风叶片13的第一延伸段131与柱状本体11的轴线之间的第一预设夹角β以及导风叶片13的第二延伸段132与水平方向之间的第二预设夹角γ设置为20°≤β≤25°且20°≤γ≤25°，相比于相关技术中导风叶片13角度的布置而言，既可以简化结构，便于制造，又可以使得通过送风槽进入出风框12内的气流，经由导风叶片13导流后可以使得风幕发生装置形成的风幕内气流稳定、风幕偏斜性小且分散程度低，有效避免了由于风幕偏斜造成射流风幕对相邻送风柱10的冲击，扰乱气流的流动形式，影响捕收效率的弊端，从而利于粉尘的隔离与捕收。

如图4，在本发明的一些实施例中，为了利于气流流动，减少导流过程中对气流的扰动，第一延伸段131与第二延伸段132之间圆滑过渡。

如图3和图4，在本发明的一些示例中，多个导风叶片13沿出风框12的长度方向间隔开均匀设置于出风框12内，从而将出风框12内分隔为多个与送风槽导通的送风通道14，并且，任意相邻两个导风叶片13之间在长度方向的最大间距为d，d可以取30mm-60mm中的任一值，例如，d可以为30mm、45mm，也可为60mm，进而避免每个送风通道14过小影响送风效率，过大影响导风效果的问题。

如图3，在一些示例中，柱状本体11为筒体，筒体的直径D满足：35mm≤D≤190mm，长度H满足1000mm≤H≤3000mm，出风框12沿垂直于所述送风槽的外周沿向外延伸高度为h，10mm≤h≤30mm，其中，导风叶片13之间的最大间距d与柱状本体11的直径D之间正相关，当导风叶片13之间的最大间距d越小，柱状本体11的直径D越小；当导风叶片13之间的最大间距d越大，柱状本体11的直径D越大，例如，导风叶片13之间的最大间距d为30mm时，柱状本体11的直径D为35mm-55 mm；导风叶片13之间的最大间距d为60mm时，柱状本体11的直径D为110mm-190 mm。

下面参照附图1-4描述根据本发明第二方面实施例的控尘装置100。

根据本发明实施例的控尘装置100包括送风系统20以及吸风系统30、风幕发生装置和吸风罩40。

风幕发生装置包括至少三个送风柱10，并且至少三个送风柱10沿周向呈环状间隔开均匀布置，例如，风幕发生装置可以包括三个送风柱10，三个送风柱10可以呈正三角布置，也可以包括四个送风柱10（例如图2），四个送风柱10呈矩形布置，每个送风柱10均与送风系统20连通，并且按照预设射流角度α以相同的射流速度v向所述至少三个送风柱10形成的环状内部送风，其中，送风柱10为根据本发明第一方面实施例的送风柱10结构，送风系统20可以为一个，即通过一个送风系统20实现对多个送风柱10的送风，也可以为多个，即多个送风系统20与多个送风柱10一一对应，实现对相应的送风柱10的送风。

吸风罩40罩设于风幕发生装置的顶部，吸风罩40的中部设有吸风口，吸风系统30的一端与吸风口相连，从而通过吸风口实现对所述至少三个送风柱10形成的环状中心进行吸风，同时，吸风系统30的另一端可以与净化器相连，进而将粉尘气体输送至净化器处理。

由此，根据本发明实施例的控尘装置100，通过采用根据本发明第一方面实施例的用于控尘装置的送风柱10，相比于相关技术中旋转风幕收尘装置而言，既可以简化结构，便于制造，又可以使得通过送风槽进入出风框12内的气流，经由导风叶片13导流后可以使得风幕发生装置形成的风幕内气流稳定、风幕偏斜性小且分散程度低，相比于相关技术中的旋转风幕收尘装置而言，有效避免了由于风幕偏斜造成射流风幕对相邻送风柱10的冲击，扰乱气流的流动形式，影响捕收效率的弊端，从而利于粉尘的隔离与捕收。此外，也可以在保证捕收效率的同时，有效地降低控尘装置100整体的空间占用。

如图2所示，在一些示例中，预设射流角度α满足10°≤α≤20°，换言之，送风柱10以10°- 20°的射流角度按同一旋转方向吹出平面横流风幕，风幕首尾相连，并相互封闭，对产尘空间形成风幕封闭效果。

在一些示例中，为便于风幕的稳定性，并获得较合适的控尘效率，每个送风柱10的风幕射流风量相同，当x=1m时，每个所述送风柱10的射流速度v满足：5m/s≤v≤6.8m/s;当x=2m时，每个所述送风柱10的射流速度v满足：10.8m/s≤v≤12.5m/s;当x=3m时，每个所述送风柱10的射流速度v满足：26.8m/s≤v≤30.2m/s，其中，送风槽的长度（如图3中上下方向）为x。

在另一些示例中，为便于风幕的稳定性，并获得较合适的控尘效率，每个送风柱10的风幕射流风量相同，每个所述送风柱10的射流速度v满足：v=2.6 e^0.78x，其中，x为所述送风槽的长度，单位为米(m)，e为自然常数。

如图1和图2，在本发明的一些可选实施例中，风幕发生装置包括四个沿周向均匀开间隔布置的送风柱10，四个送风柱10沿周向依次连线形成矩形结构，送风系统20通过四个相同的送风柱10实现送风。

在本发明的一些实施例中，吸风罩40的吸风量与至少三个送风柱10的总送风量的比值为0.8-1.0，例如，吸风罩40的吸风量与至少三个送风柱10的总送风量的比值可以为0.8、0.9或1，从而更加利于粉尘在负压作用下向产尘区中心聚拢，进而在风幕射流和吸气流的共同作用下，产尘区内的气流携带粉尘形成旋转风幕，粉尘被有效控制在产尘区内。

如图2，在一些实施例中，吸风罩40形成为倒漏斗状结构，所述吸风罩40设有至少三个安装孔41，所述至少三个安装孔41与所述至少三个送风柱10一一对应相连，且每个所述送风柱10穿过所述安装孔41后与所述送风系统20相连，例如，在图2所示示例中，吸风罩40的四角设置安装孔41，分别与四个送风柱10的柱状本体11连接，柱状本体11穿过安装孔41支撑吸风罩40，同时与送风系统20连通。

进一步地，吸风口的横截面积为S，25000mm²≤S≤80400mm²,所述吸风罩40的离地高度为H’，1000mm≤H’≤3000mm，例如，在一些示例中，吸风口形成为圆孔，吸风口直径为180-320 mm，从而保证吸风流较易过渡，同时阻控粉尘扩散。

由此，根据本发明实施例的控尘装置100解决了传统旋转风幕送风装置送风不稳定、分散度高和偏斜性大的问题，有效避免了由于风幕偏斜造成射流风幕对固定平台的冲击，扰乱气流的流动形式，影响捕收效率的弊端，同时有效将风幕发生装置体积降低为传统体积的29%，对有严格体积限制的作业环境提供了新技术。此外，本技术解决了旋转风幕收尘装置体积放大问题，将传统尺寸从长×宽×高为：1×1×1 m，扩大到1×1×1 m-3×3×2m，适应了有较大捕收要求的环境，从而进一步保证粉尘的捕收效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

根据本发明实施例的用于控尘装置的送风柱10及具有其的控尘装置100的其他构成等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种用于控尘装置的送风柱，其特征在于，包括：

柱状本体，所述柱状本体为顶部开口的中空结构且该中空结构的顶部开口适于与送风系统相连，所述柱状本体的外周壁设有沿长度方向延伸的送风槽；

出风框，所述出风框围设于所述送风槽的外周沿且垂直于所述送风槽的外周沿向外延伸；

导风叶片，多个所述导风叶片沿所述出风框的长度方向间隔开设于所述出风框内，每个所述导风叶片包括第一延伸段以及与所述第一延伸段相连第二延伸段，所述第一延伸段沿水平方向向下延伸且与所述柱状本体的轴线之间形成第一预设夹角β，所述第二延伸段沿水平方向向上延伸且与水平方向形成第二预设夹角γ，其中，20°≤β≤25°且20°≤γ≤25°。

2.根据权利要求1所述的用于控尘装置的送风柱，其特征在于，所述第一延伸段与所述第二延伸段之间圆滑过渡。

3.根据权利要求2所述的用于控尘装置的送风柱，其特征在于，多个所述导风叶片沿所述出风框的长度方向间隔开均布于所述出风框内以将所述出风框分隔为多个与所述送风槽导通的送风通道，且多个所述导风叶片中任意相邻的两个在所述出风框的长度方向的最大间距为d，30mm≤d≤60mm。

4.根据权利要求3所述的用于控尘装置的送风柱，其特征在于，所述柱状本体为筒体，所述筒体的直径为D，35mm≤D≤190mm，所述筒体的长度为H，1000mm≤H≤3000mm，所述出风框沿垂直于所述送风槽的外周沿向外延伸高度为h，10mm≤h≤30mm。

5.一种控尘装置，其特征在于，包括：

送风系统以及吸风系统；

风幕发生装置，所述风幕发生装置包括至少三个送风柱且所述至少三个送风柱沿周向呈环状间隔布置，每个所述送风柱均与所述送风系统相连且被构造成按照预设射流角度α以相同射流速度v向所述至少三个送风柱形成的环状内部送风，其中，所述送风柱为根据权利要求1-4中任一项所述的用于控尘装置的送风柱；

吸风罩，所述吸风罩罩设于所述风幕发生装置的顶部且所述吸风罩的中部设有吸风口，所述吸风系统与所述吸风口连通以沿所述至少三个送风柱形成的环状中心吸风。

6.根据权利要求5所述的控尘装置，其特征在于，所述预设射流角度α满足：10°≤α≤20°。

7.根据权利要求5所述的控尘装置，其特征在于，所述送风槽的长度为x，

当x=1m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：5m/s≤v≤6.8m/s;

当x=2m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：10.8m/s≤v≤12.5m/s;

当x=3m时，每个所述送风柱的射流速度v满足：26.8m/s≤v≤30.2m/s。

8.根据权利要求5所述的控尘装置，其特征在于，每个所述送风柱的射流速度v满足：v=2.6 e^0.78x，其中，x为所述送风槽的长度，e为自然常数。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的控尘装置，其特征在于，所述风幕发生装置包括四个沿周向间隔开布置的所述送风柱，所述送风柱沿周向方向依次连线形成矩形结构。

10.根据权利要求5-8中任一项所述的控尘装置，其特征在于，所述吸风罩的吸风量与所述至少三个送风柱的总送风量的比值为0.8-1.0。

11.根据权利要求5-8中任一项所述的控尘装置，其特征在于，所述吸风罩形成为倒漏斗状结构，所述吸风罩设有至少三个安装孔，所述至少三个安装孔与所述至少三个送风柱一一对应相连，且每个所述送风柱穿过所述安装孔后与所述送风系统相连。

12.根据权利要求11所述的控尘装置，其特征在于，所述吸风口的横截面积为S，25000mm²≤S≤80400mm²,所述吸风罩的离地高度为H’，1000mm≤H’≤3000mm。

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