CN112275073A - 用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，包括处理箱、雾化加惰箱和水洗箱，处理箱内腔通过隔板分为前后分布的保温室和分离室，保温室内安装有粉尘引入器以及保温机构，在分离室内安装有筛分器，而用于对粉尘进行雾化以及添加惰性气体的雾化加惰箱通过导气管与处理箱中的分离室上开设的排气接口连通，而用于对雾化加惰箱排出的气体进行水洗的水洗箱通过连通管与雾化加惰箱连通。本发明利用筛分器可以有效的将金属粉尘和非金属粉尘进行分选，因此工作人员可以对金属粉尘进行收集回收和再利用；同时设置了防爆机构、活性炭过滤器和光触媒催化器，在过滤净化工业粉尘的同时，能显著降低或避免工业粉尘的爆炸或爆燃概率。
Description
技术领域
本发明涉及工业粉尘处理净化技术领域，具体涉及一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置及其过滤净化方法。
背景技术
随着工业的快速发展，能源的消耗量逐步上升，空气污染物的排放量相应增加，环境质量受到很大影响，很多工业发达、经济效益好的城市的空气污染指数都加重，尤其是城市中工厂较为集中的开发区，由于工厂车间加工过程中产生的粉尘和废气的排放，一来污染了室内外空气，二来也给在车间工作的相关人员造成了直接的健康影响。其中，空气中粉尘的危害尤为严重，尤其是加工车间产生的工业粉尘，往往含有金属颗粒及其他有毒有害颗粒，从环保的角度上看，粉尘是人体健康的大敌，粉尘可以通过呼吸道直接到达肺部而沉积，有的会粘附在人体的上呼吸道表面，严重危害人体健康。因此，如何去除空气中漂浮的粉尘是环境治理的重要目标。
在车间加工生产过程中会产生大量的粉尘，为了防止粉尘爆燃和污染工作环境就需要用到粉尘净化装置来清除粉尘，但是现有技术的粉尘净化装置在净化过程中会由于管道风量大、温度降低等原因，导致粉尘易粘附在管壁上，从而造成管道堵塞，导致管道内压力增大，存在一定的安全隐患，而且一些车间不仅有非金属粉尘，有时还会因为生产加工的需要，导致出现大量的铁质金属粉尘，直接处理的话会导致资源浪费，而两种粉尘一起处理的话容易导致金属粉尘不易收集。
故有必要研发提供一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，以解决金属粉尘和非金属粉尘不易分类处理的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，包括处理箱、雾化加惰箱和水洗箱，处理箱内腔通过隔板分为前后分布的保温室和分离室，保温室内安装有粉尘引入器以及保温机构，在分离室内安装有筛分器，而用于对粉尘进行雾化以及添加惰性气体的雾化加惰箱通过导气管与处理箱中的分离室上开设的排气接口连通，而用于对雾化加惰箱排出的气体进行水洗的水洗箱通过连通管与雾化加惰箱连通。本发明利用筛分器可以有效的将金属粉尘和非金属粉尘进行分选，因此工作人员可以对金属粉尘进行收集回收和再利用；同时设置了防爆机构、活性炭过滤器和光触媒催化器，在过滤净化工业粉尘的同时，能显著降低或避免工业粉尘的爆炸或爆燃概率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明提出的一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，包括处理箱、雾化加惰箱和水洗箱，在处理箱的上方设有蓄水箱和电控盒，在电控盒内设有控制按钮、开关电源和PLC控制器，在蓄水箱内设有与PLC控制器电性连接的加热板，处理箱内腔通过隔板分为前后分布的保温室和分离室，在保温室内安装有粉尘引入器以及对引入粉尘进行保温的保温机构，在分离室内安装有对金属粉尘和非金属粉尘进行筛分的筛分器；
所述筛分器包括安装板、环形固定架和电磁吸附头，安装板固定安装在分离室内，环形固定架连接在安装板下方，在环形固定架的两端部安装有多个环形分布的电磁吸附头，电磁吸附头与电控盒内的PLC控制器电性连接，电磁吸附头通电后能产力电磁吸力；
雾化加惰箱通过导气管与分离室侧壁上开设的排气接口连通，在雾化加惰箱内安装有防爆机构，所述防爆机构包括储放箱和固定板，固定板安装在雾化加惰箱的内顶壁上，在固定板上安装有雾化喷头和排气喷头，储放箱安装在雾化加惰箱的顶部；
水洗箱通过连通管与雾化加惰箱连通，在水洗箱上安装有排气管和搅拌机构，搅拌机构包括转动电机和搅拌杆，转动电机固定安装在水洗箱上，在转动电机的输出轴上安装搅拌杆，在水洗箱内腔储存有水液，连通管的一端连接在雾化加惰箱的顶壁，连通管的另一端贯穿水洗箱的顶壁并伸入水洗箱的内腔且其管口浸没在水洗箱内的水液中。
上述空气过滤净化装置，所述粉尘引入器包括十字固定架、引风扇叶、转动轮、驱动电机、主动轮、皮带和辅助轮，驱动电机与电控盒内的PLC控制器电性连接，两个十字固定架分别固定安装在处理箱前端面开设的两个圆形安装腔中，每个十字固定架的交叉处均通过转轴安装有转动连接的引风扇叶，转轴的另一端安装有转动轮，驱动电机固定安装在保温室的内底壁上，且驱动电机的输出轴上安装有主动轮，所述主动轮与两根转轴上的转动轮通过皮带传动连接，在保温室的内壁上安装有两个转动连接的辅助轮，两个辅助轮设置在主动轮与转动轮之间并与皮带传动连接。
进一步的，所述保温机构包括接尘斗、导向管和螺旋管，接尘斗固定安装在保温室内，且接尘斗罩设在处理箱前端面开设的圆形安装腔上，所述接尘斗的出尘口处固定安装有延伸至分离室的导向管，在导向管的管壁上设有温度传感器，所述温度传感器与电控盒内的PLC控制器电性连接，且导向管上通过管卡安装有螺旋管，所述螺旋管的进水口通过导管与蓄水箱的出水口固定连接，且螺旋管的排水口通过导管与蓄水箱的进水口固定连接，在蓄水箱内的出水口处安装有水泵，通过水泵将蓄水箱内的液体抽至螺旋管内进行循环流动，所述水泵与电控盒内的PLC控制器电性连接。
更进一步的，在储放箱内设有雾化腔和惰气腔，在雾化腔内储放雾化液，并在雾化腔内设有雾化泵，所述雾化泵与电控盒内的PLC控制器电性连接，通过雾化泵能将雾化腔内的液体雾化并经雾化喷头喷出；在惰气腔内储存有惰性气体氦气或氩气，在惰气腔中还设置有充气泵，所述充气泵与电控盒内的PLC控制器电性连接，通过充气泵将惰气腔中的惰性气体抽至排气喷头，并通过排气喷头喷吹到雾化加惰箱内。
优选的，在安装板上固定安装与导向管同轴心的环形固定架，所述筛分器中的安装板上安装有用于清洁电磁吸附头的清洁机构，所述清洁机构包括环形气管和风机，风机与电控盒内的PLC控制器电性连接，所述环形气管通过支架固定安装在安装板的下方，在环形气管的圆周侧壁上开设有若干个喷嘴，环形气管上开设喷嘴的位置与电磁吸附头的位置相对应，环形气管通过导管与风机的出风口固定连接，所述风机固定安装在安装板的顶部。
作为优选方案，每一个清洁机构中的环形气管设有两个，两个环形气管对称设置并前后分布在电磁吸附头的两侧，两个环形气管上的喷嘴在环形气管左右侧壁均分别开设，且两个环形气管上相对方向的喷嘴相向分布，其喷嘴与电磁吸附头的位置相对应且喷嘴斜倾设置。
作为更优选的方案，在安装板下表面的左右侧还设置有喷吹管，在喷吹管上开设有若干喷吹口，所述喷吹口正对电磁吸附头的位置开设，并朝向下方进行喷吹，环形气管上开设的喷嘴以及安装板下表面的喷吹管上开设的喷吹口均通过导管与风机的出风口相连通，通过风机能为喷嘴和喷吹口提供喷吹气流。
上述空气过滤净化装置，另设置有U型结构的金属粉末收纳盒，所述金属粉末收纳盒与分离室的内腔相适配并能插入分离室的内腔中，当金属粉末收纳盒插入分离室的内腔后，筛分器位于金属粉末收纳盒的U型空腔内，且U型结构金属粉末收纳盒上的左右两个竖板能分别遮挡分离室内腔左右壁上的贯通孔，金属粉末收纳盒的下端为回收仓，回收仓的前后左右四壁均封闭。
进一步的，上述空气过滤净化装置，还包括活性炭过滤器，排气管设置在水洗箱顶壁远离连通管的一侧，排气管的一端连接水洗箱，排气管的另一端连接活性炭过滤器，通过排气管连接水洗箱和活性炭过滤器，并将从水洗箱顶端排出的空气引入到活性炭过滤器内；
所述活性炭过滤器包括过滤器壳体和设置在过滤器壳体内的纤维过滤网、活性炭颗粒和高效过滤棉，所述纤维过滤网、活性炭颗粒和高效过滤棉在过滤器壳体内从上至下依序设置，需要净化过滤的空气从过滤器壳体顶端上设置的进气口进入活性炭过滤器内，从上至下依次经过纤维过滤网、活性炭颗粒和高效过滤棉的净化过滤，然后从过滤器壳体下方设置的排气口排出。
更优选的，还包括光触媒催化器，在过滤器壳体下方的排气口处还设置有连接管，连接管的另一端连接光触媒催化器，通过连接管连通活性炭过滤器和光触媒催化器，从活性炭过滤器排出的空气通过连接管进入到光触媒催化器内腔的下方；
所述光触媒催化器包括催化器壳体、设置在催化器壳体内的光催化剂和催化光源，在光触媒催化器远离连接管一侧的顶端设置有净气排放口；
光催化剂采用二氧化钛半导体材料作为光催化剂，催化光源采用紫外线灯管或荧光灯，所述紫外线灯管或荧光灯安装在催化器壳体内腔的上部并与电控盒内的PLC控制器电性连接。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用筛分器可以有效的将金属粉尘和非金属粉尘进行分选，因此工作人员可以对金属粉尘进行收集，以便后续加工、熔融制成新的建材，提高了金属资源的利用；
2、本发明通过开启蓄水箱中的水泵使得蓄水箱内的水液沿着螺旋管流动并提高导向管中粉尘的温度，因此避免了粉尘引入后因为温度降低等原因粘附在导向管的管壁上，从而造成管道堵塞以及增大导致管道内压力的问题。
3、本发明同时设置了防爆机构、活性炭过滤器和光触媒催化器，在过滤净化工业粉尘的同时，能显著降低或避免工业粉尘的爆炸或爆燃概率。
本发明的其他有益效果参见具体实施方式部分的描述。
附图说明
图1为本发明提供的用于粉尘车间的空气过滤净化装置的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示处理箱的局部剖视结构示意图；
图3为图2中A处的局部放大图
图4为金属粉末收纳盒的结构示意图
图5为保温室内粉尘引入器的结构示意图；
图6为保温室内保温机构的结构示意图；
图7为图2所示分离室内筛分器的结构示意图；
图8为图7所示筛分器的结构示意图；
图9为图1所示雾化加惰箱局部剖视的结构示意图；
图10为图1所示水洗箱的局部剖视的结构示意图。
图11为活性炭过滤器的结构示意图
图中标号：1、处理箱，2、雾化加惰箱，3、水洗箱，4、保温室，5、分离室，6、粉尘引入器，61、十字固定架，62、引风扇叶，63、转动轮，64、驱动电机，65、主动轮，66、皮带，67、辅助轮，7、保温机构，71、接尘斗，72、导向管，73、螺旋管，74、温度传感器，75、加热板，76、水泵；8、蓄水箱，9、筛分器，91、安装板，92、环形固定架，93、电磁吸附头，94喷吹管，9a、清洁机构，91a、环形气管，92a、喷嘴，93a、风机，94a、喷吹口，9b、导气管，9c、防爆机构，91c、储放箱，92c、固定板，93b、雾化喷头、93c、排气喷头，9d、连通管，9e、搅拌机构，91e、转动电机，92e、搅拌杆，9f、排气管，10、电控盒，11、金属粉末收纳盒，12、回收仓，13、活性炭过滤器，14、光触媒催化器，131、过滤器壳体，132、纤维过滤网，133、活性炭颗粒，134、高效过滤棉，135、连接管，15、净气排放口。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下描述。
本发明提供一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，尤其适用于钢铁冶炼及打磨车间，用以净化和去除车间在加工过程中产生的飘浮在空气中的粉末和尘埃。
请结合参阅图1至图11所示，本发明提出的用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置包括：处理箱1、雾化加惰箱2和水洗箱3，在处理箱1内通过隔板分为前后分布的保温室4和分离室5。在处理箱1的上方设置有蓄水箱8和电控盒10，在蓄水箱8内设有加热板75，在电控盒10内设置有彼此电性连接的控制按钮、开关电源和PLC控制器，市电通过开关电源接入本装置，且通过开关电源为装置内的各用电器件进行供电，通过控制按扭控制装置内各用电器件的启停，通过PLC控制器实现本装置的数据分析和智能控制。
在具体实施过程中，如图1至图6所示，在保温室4内安装有用于对车间粉尘进行吸入的粉尘引入器6以及用于对引入粉尘进行保温的保温机构7，所述粉尘引入器6包括十字固定架61、引风扇叶62、转动轮63、驱动电机64、主动轮65、皮带66和辅助轮67，驱动电机64与电控盒10内的控制按钮、开关电源和PLC控制器电性连接，为增强引入效果，本实施方式共设置了两个规格相同的十字固定架61，并分别固定安装在处理箱1前端面开设的两个圆形安装腔中，实施过程中在圆形安装腔外侧安装有一个用于防护的金属网格，以提高安全性，而每一个十字固定架61的交叉处均通过转轴安装有转动连接的引风扇叶62，转轴的另一端固定安装有转动轮63，驱动电机64固定安装在保温室4的内底壁上，且驱动电机64的输出轴上固定安装有主动轮65，主动轮65与两根转轴上的转动轮63通过皮带66传动连接，且保温室4的内壁上安装有两个转动连接的辅助轮67，两个辅助轮67设置在主动轮65与转动轮63之间并与皮带66传动连接，粉尘引入器6通过引风扇叶62旋转形成的风压而将粉尘车间内的空气引入粉尘引入器6内。
保温机构7包括接尘斗71、导向管72和螺旋管73，接尘斗71固定安装在保温室4内，且接尘斗71罩设在处理箱1前端面开设的圆形安装腔上，接尘斗71且漏斗状，接尘斗71管口的大端为保温机构7的进风口，接尘斗71的大端管口与粉尘引入器6的出风管口相连接，经粉尘引入器6引入的待净化空气通过粉尘引入器6后，首先进入到接尘斗71的大端管口内，空气在接尘斗71内的流向是从大端管口流向小端管口。
接尘斗71的出尘口处固定安装有延伸至分离室5的导向管72，在导向管72的管壁上设置有温度传感器74，所述温度传感器74与电控盒10内的PLC控制器电性连接，所述温度传感器74将采集到的导向管72的管壁温度数据传递给PLC控制器。
在导向管72上通过管卡套设贴合安装有螺旋管73，螺旋管73的进水口通过导管与蓄水箱8的出水口固定连接，且螺旋管73的排水口通过导管与蓄水箱8的进水口固定连接，蓄水箱8固定安装在处理箱1的顶部，且蓄水箱8内的出水口处固定安装有水泵76，通过水泵76将蓄水箱8内的液体抽至螺旋管73内进行循环流动，所述水泵76与电控盒10内的PLC控制器电性连接，在蓄水箱8的顶部还设置有注水口，以便于在装置工作前，向蓄水箱8内先注入水液。
需要说明的是：将本申请提出的空气过滤净化装置安装到需净化空气的工业粉尘车间内，开启驱动电机64带动引风扇叶62进行高速旋转，将金属加工车间切割、打磨或冶练钢铁过程中所产生的粉尘引入到两个导向管72中，在蓄水箱8内储放有足量的水液以及用于对水液进行加热的加热板75，而加热板与处理箱1上方的电控盒10内安装的PLC控制器、在导向管72侧壁上安装的温度传感器74等元件构成一个温控系统，从而蓄水箱8中的水液在加热板75的加热以及PLC控制器对加热板75的加热控制下，能将蓄水箱8中的水液加热并控制在55至65℃温度范围内。开启与蓄水箱8连接的水泵76使得蓄水箱8内经加热的水液沿着螺旋管73流动并通过螺旋管73对导向管72进行加热，对导向管72的加热能使通过导向管72内腔的粉尘气流得到加热。对导向管72以及通过导向管72内腔的粉尘气流进行加热，有助于缓解或防止粉尘颗粒物聚积或堆积在导向管72内。在实际操作过程中发现，当环境温度低于45℃时，工业粉尘车间内的粉尘更易粘附在导向管75的内壁、容易堆积或聚积在管道内腔中，研究发现，将导向管及导向管内的粉尘加热至超过50℃，将会明显改善粉尘在管腔中的堆积或聚积。但工业粉尘车间内的金属粉尘，在温度超过82℃时，容易诱发自燃或出现其他问题。故本申请通过水暖的方式对导向管72进行间接加热，并将蓄水箱8内水液的加热温度，严格限制在55至65℃以内，从而将导向管内的粉尘加热，并将加热温度限制在65℃以内，既有利于缓解或防止粉尘颗粒物粘附、聚积或堆积在导向管72内，又能防止粉尘因温度过高而产生自燃等问题，其加热和温度控制均由电控盒10内的PLC控制器进行控制，在导向管72的管壁上设置的温度传感器74负责采集导向管72的管壁温度数据并传递给PLC控制器。
参考图7和图8所示，分离室5内安装有对金属粉尘和非金属灰尘进行筛分的筛分器9，所述筛分器9包括安装板91、环形固定架92和电磁吸附头93，环形固定架92连接在安装板91下方，电磁吸附头93安装在环形固定架92外端并也呈环形布设，安装板91固定安装在分离室5内，在安装板91上固定安装有与导向管72同轴心的环形固定架92，环形固定架92的两端部固定安装有多个环形分布的电磁吸附头93，在电磁吸附头93内部设置有磁力线圈和电磁铁，通电后电磁吸附头93能产力电磁吸力，能吸附粉尘中的金属末，电磁吸附头93通过导线与电控盒10内的PLC控制器和开关电源电性连接。
在筛分器9中的安装板91上安装有用于清洁电磁吸附头93的清洁机构9a，所述清洁机构9a包括环形气管91a和风机93a，风机93a与电控盒10内的PLC控制器电性连接，在环形气管91a的圆周侧壁上开设有若干个喷嘴92a，环形气管91a通过支架固定安装在安装板91的下方，环形气管91a上开设喷嘴92a的位置与电磁吸附头93的位置相对应。环形气管91a通过导管与风机93a的出风口固定连接，风机93a固定安装在安装板91的顶部。
在安装板91下表面的左右侧还设置有喷吹管94，在喷吹管94上开设有若干喷吹口94a，所述喷吹口94a正对电磁吸附头93的位置开设，并朝向下方进行喷吹，当电磁吸附头93断电失去磁性后，通过喷吹口94a能进一步的将电磁吸附头93上吸附的金属粉末进行喷吹脱附。环形气管91a上开设的喷嘴92a以及安装板91下表面的喷吹管94上开设的喷吹口94a均通过导管与风机93a的出风口相连通，通过风机93a能为喷嘴92a和喷吹口94a提供喷吹气流。
另设置有金属粉末收纳盒11，如图4所示，所述金属粉末收纳盒11整体呈U型板状结构，所述金属粉末收纳盒11的尺寸大小与分离室5的内腔相适配，U型结构金属粉末收纳盒11能插入分离室5的内腔中，当金属粉末收纳盒11插入分离室5的内腔后，筛分器9就位于金属粉末收纳盒11的U型空腔内，且U型结构金属粉末收纳盒11上的左右两个竖板能分别遮挡分离室5内腔左右壁上的贯通孔。金属粉末收纳盒11的下端为回收仓12，回收仓12的前后左右四壁均封闭。当需要回收电磁吸附头93上吸附的金属粉末时，打开分离室5的前板，将金属粉末收纳盒11插入分离室5的内腔后，通过PLC控制器控制电磁吸附头93断电，使电磁吸附头93换去磁性，电磁吸附头93上吸附的金属粉末向下掉入金属粉末收纳盒11下端的回收仓12内，为防止电磁吸附头93上吸附的金属粉末脱附不干净，通过PLC控制器再开启风机93a，通过风机93a为喷嘴92a和喷吹口94a提供喷吹气流，喷嘴92a和喷吹口94a共同将电磁吸附头93上的残留的金属粉末完全喷吹落入金属粉末收纳盒11下端的回收仓12内，在喷吹时，U型结构金属粉末收纳盒11上的左右两个竖板能分别遮挡分离室5内腔左右壁上的贯通孔，从而避免将电磁吸附头93上的残留的金属粉末喷吹到前序的保温室4或后序的雾化加惰箱2中。收纳完毕后，将金属粉末收纳盒11从分离室5内抽离，然后关闭分离室5的前板，此时，收集在回收仓12内的金属粉末便可进行重新回炼，得到再次利用。
需要说明的是：调节通过电磁吸附头93中的金属线圈上电流的大小，控制电磁铁的磁力，使得电磁吸附头93能完全吸附由保温室4吹出的金属粉尘，而非金属粉尘随着导气管9b进入后续的雾化加惰箱2中进行处理。
本申请利用筛分器9可以有效的将金属粉尘和非金属粉尘进行分选，因此工作人员可以对金属粉尘进行收集，以便后续加工、熔融制成新的建材，提高了金属资源的利用。
其中，每一个清洁机构9a中的环形气管91a设有两个，两个环形气管91a对称设置并前后分布在电磁吸附头93的两侧，两个环形气管91a上的喷嘴92a在环形气管91a左右侧壁均分别开设，且两个环形气管91a上相对方向的喷嘴92a相向分布，其喷嘴92a与电磁吸附头93的位置相对应且92a斜倾设置，再配合在安装板91下表面的左右侧设置的喷吹管94，以及在喷吹管94上开设的若干喷吹口94a，能显著提高对电磁吸附头93表面的清洁的处理，避免粉尘集聚在电磁吸附头93表面形成污垢。
参考图1、图9和图10所示，用于对粉尘进行雾化以及添加惰性气体的雾化加惰箱2通过导气管9b与处理箱1中分离室5侧壁上开设的排气接口连通，雾化加惰箱2内安装有防止粉尘爆炸的防爆机构9c，所述防爆机构9c包括储放箱91c、固定板92c、雾化喷头93b和排气喷头93c，固定板92c固定安装在雾化加惰箱2的内顶壁上，在固定板92c上安装雾化喷头93b和排气喷头93c，储放箱91c固定安装在雾化加惰箱2的顶部，在储放箱91c内设置有两个储放腔，分别是雾化腔和惰气腔，在雾化腔内储放雾化液，并在雾化腔内设置有雾化泵，所述雾化泵与电控盒10内的PLC控制器电性连接，通过雾化泵能将雾化腔内的液体雾化并经雾化喷头93b喷出。在惰气腔内储存有惰性气体，在本实施方式中，所储存的惰性气体优选为氦气或氩气，为便于将惰性气体更顺畅的充填到雾化加惰箱2中，本实施方式还在惰气腔中设置有充气泵，所述充气泵与电控盒10内的PLC控制器电性连接，通过充气泵将惰气腔中的惰性气体抽至排气喷头93c，并通过排气喷头93c均匀喷吹到雾化加惰箱2内。
在雾化加惰箱2内，通过雾化喷头93b喷出的汽态状雾气能对空气中的灰尘起到吸尘和降尘作用，通过排气喷头93c喷出的惰性气体能降低工业粉尘的动态活性，从而显著降低或避免工业粉尘的爆炸或爆燃概率。本实施方式中，雾化和加惰同时进行，共同作用，能显著增效，实现1加1大于2的技术效果。
本实施方式中，在雾化加惰箱2的后续设置有水洗箱3，水洗箱3用于对雾化加惰箱2排出的气体进行水洗，水洗箱3通过连通管9d与雾化加惰箱2连通，在水洗箱3上固定安装有排气管9f，且水洗箱3上安装有搅拌机构9e，搅拌机构9e包括转动电机91e和搅拌杆92e，转动电机91e固定安装在水洗箱3上，且转动电机91e的输出轴上固定安装搅拌杆92e。
在水洗箱3内储存的水液高度为水洗箱3内腔高度的三分之二。连通管9d的一端连接在雾化加惰箱2的顶壁，连通管9d的另一端贯穿水洗箱3的顶壁并伸入水洗箱3的内腔下方，且其管口完全浸没在水洗箱3内的水液中。
当通过雾化加惰箱2经过雾化降尘和加惰防爆处理后的粉尘空气经过连通管9d进入到水洗箱3内后，粉尘空气首先被全部通入到水洗箱3内储存的水液中，利于水洗箱3内储存的水液对粉尘空气进行进一步的净化洗涤，在水洗箱3内储存的水液对粉尘空气进行洗涤的同时，开启转动电机91e带动搅拌杆92e对水液进行搅拌，通过搅拌能加速空气中的粉尘杂质快速溶入水液中，并能提升水液吸尘的饱和容量。更重要的是，通过搅拌能打散水中的气泡，以降低或避免水中的气泡将所含的粉尘外扬，从而提高了对空气水洗的净化效率和净化效果。当水洗箱3中储存水液的吸尘饱和后，通过水洗箱3底部设置的排水口将水洗箱3中的水液排掉，并重新更换洁净的水液。
排气管9f设置在水洗箱3顶壁远离连通管9d的一侧，通过水洗箱3中的水液洗涤后的空气从会从水液中冒出，并从水液表面上升，并进入到设置在水洗箱3顶壁的排气管9f中，在本实施方式中，在排气管9f的一端连接水洗箱3，排气管9f的另一端连接有活性炭过滤器13，即通过排气管9f连接水洗箱3和活性炭过滤器13，并将从水洗箱3顶端排出的空气引入到活性炭过滤器13内腔的顶部。
如图11所示，所述活性炭过滤器13包括过滤器壳体131和设置在过滤器壳体131内的纤维过滤网132、活性炭颗粒133和高效过滤棉134，所述纤维过滤网132、活性炭颗粒133和高效过滤棉134在过滤器壳体131内从上至下依序设置，需要净化过滤的空气从过滤器壳体131顶端上设置的进气口进入活性炭过滤器13内，从上至下依次经过纤维过滤网132、活性炭颗粒133和高效过滤棉134的净化过滤，然后从过滤器壳体131下方设置的排气口而进入到后续的光触媒催化器14中。
纤维过滤网132设置在活性炭过滤器13内腔的上部，并首先对进入滤器壳体131进行初效过滤，以过滤隔阻掉有可能从水洗箱3内随气流冲出的大颗粒杂质，在纤维过滤网132的下方布设活性炭颗粒133，即活性炭颗粒层设置在位于顶层的纤维过滤网132与位于底层的高效过滤棉134之间，空气经过纤维过滤网132后，向下进入活性炭颗粒层，活性炭颗粒能对经过的空气进行除味和吸湿，并能进一步吸附空气中的粉尘和胶状颗粒，空气经过活性炭颗粒133的吸附和过滤后，向下进入到高效过滤棉134中，高效过滤棉134能对经过的空气进行进一步的精细过滤，高效过滤棉134能过滤掉空气中的悬浮微粒，如粒径为PM10至PM2.5的各类悬浮颗粒物，使经过高效过滤棉134后的空气洁净无尘。
空气在活性炭过滤器13内，经过位于其底层的高效过滤棉134过滤后，从过滤器壳体131下方设置的排气口而进入到连接管135内，并通过连接管135进入到光触媒催化器14内腔的下方，即通过连接管135连通活性炭过滤器13和光触媒催化器14，所述光触媒催化器14包括催化器壳体、设置在催化器壳体内的光催化剂和催化光源，在光触媒催化器14远离连接管135一侧的顶端设置有净气排放口15，在本实施方式中，光催化剂采用纳米级的二氧化钛半导体材料作为光催化剂，催化光源采用紫外线灯管或荧光灯，所述紫外线灯管或荧光灯安装在催化器壳体内腔的上部并与电控盒10内的PLC控制器和开关电源电性连接，二氧化钛半导体光催化剂设置在催化器壳体内腔中，空气经过活性炭过滤器13的层层过滤后，经过连接管135进入到光触媒催化器14内腔的下方，然后经过光催化剂对活性炭过滤器13过滤净化后的空气进行分解和催化，二氧化钛半导体光催化剂能在紫外线灯管或荧光灯的光照射下产生具有强氧化性的物质，如羟基自由基、氧气等，能分解空气中的有机化合物、部分无机化合物、细菌及病毒等，从而能有效地降解空气中有毒有害气体，如甲醛、二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯等，从而高效净化空气；同时，能够有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。
经过光触媒催化器14净化和无害化处理后的空气从光触媒催化器14远离连接管135一侧的顶端设置的净气排放口15而排放到车间内，从而完成车间内粉尘空气的过滤和净化。
为了提高本发明提出的空气过滤净化装置的净化效果和空气流速，还可以在导气管9b或排气管9f上加装负压风机，并在安装负压风机时，保证其空气流向是从处理箱1流向光触媒催化器14。
本发明提供的用于粉尘车间的空气过滤净化装置的使用方法如下：
将本发明提供的用于粉尘车间的空气过滤净化装置安装到有粉尘产生的切割车间中，开启驱动电机64带动引风扇叶62进行高速旋转，将车间切割物件所产生的粉尘引入到两个导向管72中，在蓄水箱8内储放有足量的水液以及用于对水液进行加热的加热板75，蓄水箱8的水液在加热板75的加热下将其温度控制在55-65℃，同时开启水泵76使得蓄水箱8内经过加热的水液沿着螺旋管73流动并提高导向管72中粉尘的温度，因此避免了粉尘引入后因为温度降低等原因而粘附在导向管72的管壁上，造成管道堵塞以及增大导致管道内压力的问题，从而提高了粉尘流动的顺畅性，调节电磁吸附头6中电磁铁外围的金属线圈上电流的大小，控制电磁吸附头6的磁力，使得电磁吸附头6能完全吸附由保温室4吹出的金属粉尘，而非金属粉尘随着导气管9b进入到雾化加惰箱2中进行处理。经过一段时间的使用后，电磁吸附头6上已吸附有较多的金属粉末，当需要回收电磁吸附头93上吸附的金属粉末时，打开分离室5的前板，将金属粉末收纳盒11插入分离室5的内腔后，通过PLC控制器控制电磁吸附头93断电，使电磁吸附头93换去磁性，电磁吸附头93上吸附的金属粉末向下掉入金属粉末收纳盒11下端的回收仓12内，为防止电磁吸附头93上吸附的金属粉末脱附不干净，通过PLC控制器再开启风机93a，通过风机93a为喷嘴92a和喷吹口94a提供喷吹气流，喷嘴92a和喷吹口94a共同将电磁吸附头93上残留的金属粉末完全喷吹落入金属粉末收纳盒11下端的回收仓12内，收纳完成后，将金属粉末收纳盒11从分离室5内抽离，然后关闭分离室5的前板，此时，收集在回收仓12内的金属粉末便可进行重新回炼，得到再次利用。经过筛分器9筛分后的粉尘入到雾化加惰箱2中，在雾化加惰箱2内进行雾化和加惰，同时开启雾化喷头93b和排气喷头93c，雾化后的水液可以大范围的对粉尘实施降尘处理，使得粉尘在雾化加惰箱2中实现雾化吸尘和除尘；通过充气泵将惰气腔中的惰性气体抽至排气喷头93c，并通过排气喷头93c均匀喷吹到雾化加惰箱2内，通过排气喷头93c喷出的惰性气体能降低工业粉尘的动态活性，从而显著降低或避免工业粉尘的爆炸或爆燃概率。经过雾化加惰后的空气顺着连通管9d进入到水洗箱3内，从而通过水液进一步对空气中夹杂的粉尘进行水洗处理，而开启转动电机91e带动搅拌杆92e对水液进行搅拌，通过搅拌能加速空气中的粉尘杂质快速溶入水液中，并能提升水液吸尘的饱和容量，且能降低或避免水中的气泡将所含的粉尘外扬，从而提高了对空气水洗的净化效率和净化效果。通过水洗箱3中的水液洗涤后的空气从会从水液中冒出，并从水液表面上升，并进入到设置在水洗箱3顶壁的排气管9f中，并通过排气管9f而进入到活性炭过滤器13内，空气进入到活性炭过滤器13内之后，首先通过纤维过滤网132进行初效过滤，以过滤隔阻掉有可能从水洗箱3内随气流冲出的大颗粒杂质，空气经过纤维过滤网132后，向下进入活性炭颗粒层，活性炭颗粒能对经过的空气进行除味和吸湿，能进一步吸附空气中的粉尘和胶状颗粒，空气经过活性炭颗粒133的吸附和过滤后，向下进入到高效过滤棉134中，高效过滤棉134能对经过的空气进行进一步的精细过滤，高效过滤棉134能过滤掉空气中的细小悬浮微粒，空气经过活性炭过滤器13的层层过滤后，经过连接管135进入到光触媒催化器14内腔的下方，然后经过光催化剂对活性炭过滤器13过滤净化后的空气进行分解和催化，二氧化钛半导体光催化剂能在紫外线灯管或荧光灯的光照射下产生具有强氧化性的物质，能有效地降解空气中有毒有害气体，同时能杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，经过光触媒催化器14净化和无害化处理后的空气从光触媒催化器14远离连接管135一侧的顶端设置的净气排放口15而排放到车间内，从而完成车间内粉尘空气的过滤和净化。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置，包括处理箱(1)、雾化加惰箱(2)和水洗箱(3)，在处理箱(1)的上方设有蓄水箱(8)和电控盒(10)，在电控盒(10)内设有控制按钮、开关电源和PLC控制器，其特征在于：在蓄水箱(8)内设有与PLC控制器电性连接的加热板(75)，处理箱(1)内腔通过隔板分为前后分布的保温室(4)和分离室(5)，在保温室(4)内安装有粉尘引入器(6)以及对引入粉尘进行保温的保温机构(7)，在分离室(5)内安装有对金属粉尘和非金属粉尘进行筛分的筛分器(9)；
所述筛分器(9)包括安装板(91)、环形固定架(92)和电磁吸附头(93)，安装板(91)固定安装在分离室(5)内，环形固定架(92)连接在安装板(91)下方，在环形固定架(92)的两端部安装有多个环形分布的电磁吸附头(93)，电磁吸附头(93)与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，电磁吸附头(93)通电后能产力电磁吸力；
雾化加惰箱(2)通过导气管(9b)与分离室(5)侧壁上开设的排气接口连通，在雾化加惰箱(2)内安装有防爆机构(9c)，所述防爆机构(9c)包括储放箱(91c)和固定板(92c)，固定板(92c)安装在雾化加惰箱(2)的内顶壁上，在固定板(92c)上安装有雾化喷头(93b)和排气喷头(93c)，储放箱(91c)安装在雾化加惰箱(2)的顶部；
水洗箱(3)通过连通管(9d)与雾化加惰箱(2)连通，在水洗箱(3)上安装有排气管(9f)和搅拌机构(9e)，搅拌机构(9e)包括转动电机(91e)和搅拌杆(92e)，转动电机(91e)固定安装在水洗箱(3)上，在转动电机(91e)的输出轴上安装搅拌杆(92e)，在水洗箱(3)内腔储存有水液，连通管(9d)的一端连接在雾化加惰箱(2)的顶壁，连通管(9d)的另一端贯穿水洗箱(3)的顶壁并伸入水洗箱(3)的内腔且其管口浸没在水洗箱(3)内的水液中。
2.根据权利要求1所述的空气过滤净化装置，其特征在于：所述粉尘引入器(6)包括十字固定架(61)、引风扇叶(62)、转动轮(63)、驱动电机(64)、主动轮(65)、皮带(66)和辅助轮(67)，驱动电机(64)与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，两个十字固定架(61)分别固定安装在处理箱(1)前端面开设的两个圆形安装腔中，每个十字固定架(61)的交叉处均通过转轴安装有转动连接的引风扇叶(62)，转轴的另一端安装有转动轮(63)，驱动电机(64)固定安装在保温室(4)的内底壁上，且驱动电机(64)的输出轴上安装有主动轮(65)，所述主动轮(65)与两根转轴上的转动轮(63)通过皮带(66)传动连接，在保温室(4)的内壁上安装有两个转动连接的辅助轮(67)，两个辅助轮(67)设置在主动轮(65)与转动轮(63)之间并与皮带(66)传动连接。
3.根据权利要求1所述的空气过滤净化装置，其特征在于：所述保温机构(7)包括接尘斗(71)、导向管(72)和螺旋管(73)，接尘斗(71)固定安装在保温室(4)内，且接尘斗(71)罩设在处理箱(1)前端面开设的圆形安装腔上，所述接尘斗(71)的出尘口处固定安装有延伸至分离室(5)的导向管(72)，在导向管(72)的管壁上设有温度传感器(74)，所述温度传感器(74)与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，且导向管(72)上通过管卡安装有螺旋管(73)，所述螺旋管(73)的进水口通过导管与蓄水箱(8)的出水口固定连接，且螺旋管(73)的排水口通过导管与蓄水箱(8)的进水口固定连接，在蓄水箱(8)内的出水口处安装有水泵(76)，通过水泵(76)将蓄水箱(8)内的液体抽至螺旋管(73)内进行循环流动，所述水泵(76)与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接。
4.根据权利要求1所述的空气过滤净化装置，其特征在于：在储放箱(91c)内设有雾化腔和惰气腔，在雾化腔内储放雾化液，并在雾化腔内设有雾化泵，所述雾化泵与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，通过雾化泵能将雾化腔内的液体雾化并经雾化喷头(93b)喷出；在惰气腔内储存有惰性气体氦气或氩气，在惰气腔中还设置有充气泵，所述充气泵与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，通过充气泵将惰气腔中的惰性气体抽至排气喷头(93c)，并通过排气喷头(93c)喷吹到雾化加惰箱(2)内。
5.根据权利要求3所述的空气过滤净化装置，其特征在于：在安装板(91)上固定安装与导向管(72)同轴心的环形固定架(92)，所述筛分器(9)中的安装板(91)上安装有用于清洁电磁吸附头(93)的清洁机构(9a)，所述清洁机构(9a)包括环形气管(91a)和风机(93a)，风机(93a)与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接，所述环形气管(91a)通过支架固定安装在安装板(91)的下方，在环形气管(91a)的圆周侧壁上开设有若干个喷嘴(92a)，环形气管(91a)上开设喷嘴(92a)的位置与电磁吸附头(93)的位置相对应，环形气管(91a)通过导管与风机(93a)的出风口固定连接，所述风机(93a)固定安装在安装板(91)的顶部。
6.根据权利要求5所述的空气过滤净化装置，其特征在于：在安装板(91)下表面的左右侧还设置有喷吹管(94)，在喷吹管(94)上开设有若干喷吹口(94a)，所述喷吹口(94a)正对电磁吸附头(93)的位置开设，并朝向下方进行喷吹，环形气管(91a)上开设的喷嘴(92a)以及安装板(91)下表面的喷吹管(94)上开设的喷吹口(94a)均通过导管与风机(93a)的出风口相连通，通过风机(93a)能为喷嘴(92a)和喷吹口(94a)提供喷吹气流。
7.根据权利要求6所述的空气过滤净化装置，其特征在于：另设置有U型结构的金属粉末收纳盒(11)，所述金属粉末收纳盒(11)与分离室(5)的内腔相适配并能插入分离室(5)的内腔中，当金属粉末收纳盒(11)插入分离室(5)的内腔后，筛分器(9)位于金属粉末收纳盒(11)的U型空腔内，且U型结构金属粉末收纳盒(11)上的左右两个竖板能分别遮挡分离室(5)内腔左右壁上的贯通孔，金属粉末收纳盒(11)的下端为回收仓(12)，回收仓(12)的前后左右四壁均封闭。
8.根据权利要求1所述的空气过滤净化装置，其特征在于：还包括活性炭过滤器(13)，排气管(9f)设置在水洗箱(3)顶壁远离连通管(9d)的一侧，排气管(9f)的一端连接水洗箱(3)，排气管(9f)的另一端连接活性炭过滤器(13)，通过排气管(9f)连接水洗箱(3)和活性炭过滤器(13)，并将从水洗箱(3)顶端排出的空气引入到活性炭过滤器(13)内；
所述活性炭过滤器(13)包括过滤器壳体(131)和设置在过滤器壳体(131)内的纤维过滤网(132)、活性炭颗粒(133)和高效过滤棉(134)，所述纤维过滤网(132)、活性炭颗粒(133)和高效过滤棉(134)在过滤器壳体(131)内从上至下依序设置，需要净化过滤的空气从过滤器壳体(131)顶端上设置的进气口进入活性炭过滤器(13)内，从上至下依次经过纤维过滤网(132)、活性炭颗粒(133)和高效过滤棉(134)的净化过滤，然后从过滤器壳体(131)下方设置的排气口排出。
9.根据权利要求8所述的空气过滤净化装置，其特征在于：还包括光触媒催化器(14)，在过滤器壳体(131)下方的排气口处还设置有连接管(135)，连接管(135)的另一端连接光触媒催化器(14)，通过连接管(135)连通活性炭过滤器(13)和光触媒催化器(14)，从活性炭过滤器(13)排出的空气通过连接管(135)进入到光触媒催化器(14)内腔的下方；
所述光触媒催化器(14)包括催化器壳体、设置在催化器壳体内的光催化剂和催化光源，在光触媒催化器(14)远离连接管(135)一侧的顶端设置有净气排放口(15)；
光催化剂采用二氧化钛半导体材料作为光催化剂，催化光源采用紫外线灯管或荧光灯，所述紫外线灯管或荧光灯安装在催化器壳体内腔的上部并与电控盒(10)内的PLC控制器电性连接。
10.根据权利要求5所述的空气过滤净化装置，其特征在于：每一个清洁机构(9a)中的环形气管(91a)设有两个，两个环形气管(91a)对称设置并前后分布在电磁吸附头(93)的两侧，两个环形气管(91a)上的喷嘴(92a)在环形气管(91a)左右侧壁均分别开设，且两个环形气管(91a)上相对方向的喷嘴(92a)相向分布，其喷嘴(92a)与电磁吸附头(93)的位置相对应且喷嘴(92a)斜倾设置。
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| CN202011115376.9A CN112275073A (zh) | 2020-10-19 | 2020-10-19 | 用于工业粉尘车间的空气过滤净化装置及使用方法 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN112957871A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-15 | 江苏工程职业技术学院 | 一种机械生产废气自动化处理装置 |
| CN113069865A (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-06 | 抚州市鹤达实业有限公司 | 一种变性淀粉生产用空气过滤净化装置 |
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- 2020-10-19 CN CN202011115376.9A patent/CN112275073A/zh not_active Withdrawn
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