CN113898875B - 一种船舶原位涂装有机废物回收装置 - Google Patents

一种船舶原位涂装有机废物回收装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种船舶原位涂装有机废物回收装置,包括废气收集单元、伴热软管、预处理单元、控制阀、正压防爆箱、真空泵、电机、消音器、吸附单元、阻火器、排气头。本发明体积和质量小,便于移动和重部署,废气收集单元与回收吸附单元相分离,可安装于移动平台上,随喷装设备移动,该发明可应用于船舶原位喷装有机废物的快速回收和处理,有利于船舶原位柔性制造的实现。

Description

一种船舶原位涂装有机废物回收装置
技术领域
本发明涉及船舶涂装技术领域,具体涉及一种船舶原位涂装有机废物回收装置。
背景技术
船舶制造各阶段外场表面处理和喷漆作业会产生大量的粉尘、有机废气等,严重影响环境和人员健康。与汽车、家具等涂装作业不同,船舶涂装作业的对象存在体积尺寸大、重量大、复杂空间异形等特点,且一般船舶涂装作业环境为室外或开放式作业环境。船舶涂装作业的特点和约束要求涂装有机废物回收装置体积质量小,且能够工作于半开放或开放式环境,便于移动和重部署。
目前的有机废物回收处理装置主要根据挥发性有机物的治理技术而设计,CN105605594A、CN105650651A、CN207179678U等采用催化燃烧技术实现对大流量或高浓度有机废气的回收和处理,但基于技术设计的装置规模、投资费用和运行能耗较大;CN210434021U采用吸附法回收技术和冷凝法回收技术相结合的方法,首先采用活性炭对有机气体进行吸附,其次采用蒸汽对活性炭吸附的有机废气进行脱附,该专利需要采用冷凝器对有机气体进行脱附,设备规模较大,不利于回收装置的移动和重部署。CN208526151U等采用吸附法回收技术对安塞蜜生产过程中产生的有机废气进行处理,但是该方法没有考虑雾状颗粒物对活性炭吸附效果的影响,影响了活性碳的吸附性能。CN210729094U等采用吸收法回收技术实现中高浓度、排气量大的有机废气的处理,但该设备规模和尺寸较大,无法快速实现装置的移动和重部署。
虽然以往的汽车、家具等涂装有机废物回收装置能够实现大流量、高浓度有机废气的回收和利用,但上述设备存在着体积庞大、质量大、成本高、不方便移动等缺点,只能工作于封闭式环境中。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船舶原位涂装有机废物回收装置,该装置体积和质量小,能够工作于半开放或开放式环境,便于移动和重部署。
实现本发明目的的技术方案为:一种船舶原位涂装有机废物回收装置,包括废气收集单元、伴热软管、预处理单元、控制阀、正压防爆箱、真空泵、电机、消音器、吸附单元、阻火器、排气头;所述废气收集单元安装于移动平台或移动机器人上,通过伴热软管与预处理单元进气口相连接,所述伴热线缆对管体内的有机废物进行温控;所述预处理单元出气口通过管路和控制阀与真空泵进气口相连接,所述真空泵出气口通过管路和消音器与吸附单元进气口相连接,所述吸附单元出气口通过管路与阻火器和排气头相连接。
进一步的,所述伴热软管为带有电伴热结构的管路,包括第一伴热软管金属接头、电伴热线缆头部接线盒、管体、电伴热线缆、电伴热线缆尾部接线盒、第二伴热软管金属接头;所述第一伴热软管金属接头和第二伴热软管金属接头用于连接废气收集单元和预处理单元,所述电伴热线缆头部接线盒、电伴热线缆尾部接线盒设置在电伴热线缆两端,所述电伴热线缆间隔螺旋缠绕固定在管体上,对管体内的有机废物进行温控。
进一步的,所述伴热软管根据内部气体压力大小包覆保护层,通过保护层将电伴热线缆固定在管体上。
进一步的,所述预处理单元、控制阀、正压防爆箱、真空泵、电机、消音器、吸附单元、阻火器、排气头放置于地面或升降平台上,随工作任务的变换而移动。
进一步的,所述真空泵和电机放置于正压防爆箱内,电机与真空泵相连接,电机带动真空泵运动,通过调节电机的转速控制废气收集单元的进气量。
进一步的,所述废气收集单元通过接口法兰安装于移动平台或移动机器人上。
进一步的,所述预处理单元内放置有干式漆雾过滤材料,用于除去有机气体中的粉尘及雾滴。
进一步的,所述吸附单元内放置有活性炭,用于有机气体吸附回收。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明将有机废物收集单元和处理单元相分离,适用于船舶大尺寸、大体积结构涂装作业;有机废气收集单元可以安装于移动平台上,通过移动平台移动完成废物收集作业。
(2)本发明采用吸附法回收技术处理有机废物,回收设备体积小,工艺简单,便于在复杂、非结构环境下移动和重部署。
(3)本发明可与移动机器人等平台集合,实现船舶原位喷装有机废物的快速回收,有利于船舶原位柔性制造的实现和自动化水平的提高。
(4)与现有技术相比,本发明能够实现开放或半开放环境,特别是室外环境下的有机废物收集作业;同时采用电伴热温控技术,能够使管道中温度保持恒定,防止有机废物冷凝堵塞管道。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明:
图1为本发明的船舶原位涂装有机废物回收装置结构示意图。
图2为本发明的工作示意图。
图3为本发明的伴热软管结构示意图。
其中:1为废气收集单元、1-1为接口法兰、2为伴热软管、2-1为伴热软管金属接头、2-2为电伴热线缆接线盒、2-3为管体、2-4为电伴热线缆、2-5为电伴热线缆尾部接线盒、2-6为伴热软管金属接头、3为预处理单元、4为控制阀、5为正压防爆箱、6为真空泵、7为电机、8为消音器、9为吸附单元、10为阻火器、11为排气头、12为移动平台、13为作业对象。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的,而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。
如图1所示,本发明提供的一种船舶原位涂装有机废物回收装置,包括废气收集单元1、伴热软管2、预处理单元3、控制阀4、正压防爆箱5、真空泵6、电机7、消音器8、吸附单元9、阻火器10、排气头11。
废气收集单元1可通过接口法兰1-1安装于移动平台12或机器人上,在船舶分段、总段以及立板等结构件上移动,收集有机废物。
所述预处理单元3、控制阀4、正压防爆箱5、真空泵6、电机7、消音器8、吸附单元9、阻火器10、排气头11放置于地面或升降平台上,可随工作任务的变换而移动,在完成涂装作业任务后,可移动上述装置到新的作业场地中,实现作业任务快速转换和重部署。如图2所示,所述废气收集单元1可随移动平台12在作业对象13上移动,实现大范围移动式船舶原位涂装有机废气收集。
废气收集单元1通过伴热软管2与预处理单元3进气口相连接,预处理单元3出气口通过管路和控制阀4与真空泵6进气口相连接,真空泵6出气口通过管路和消音器8与吸附单元9进气口相连接,吸附单元9出气口通过管路与阻火器10和排气头11相连接。真空泵6和电机7放置于正压防爆箱5内,电机7与真空泵6相连接。如图2所示,有机废物回收治理流程走向为废气收集单元1、预处理单元3、真空泵6、吸附单元9、阻火器10,最终通过排气头11排放到空气中。
如图3所示,伴热软管2为带有电伴热结构的管路,包括第一伴热软管金属接头2-1、电伴热线缆头部接线盒2-2、管体2-3、电伴热线缆2-4、电伴热线缆尾部接线盒2-5、第二伴热软管金属接头2-6。第一伴热软管金属接头2-1和第二伴热软管金属接头2-6用于连接废气收集单元1和预处理单元3。电伴热线缆2-4间隔螺旋缠绕固定在管体2-3上,间隔螺旋缠绕能够对管体2-3的加热保温效果均匀。伴热软管2可根据内部气体压力大小包覆保护层,通过保护层将电伴热线缆2-4固定在管体2-3上,保证电伴热线缆2-4不随便移动,不出现扭曲现象。
如图3所示,电伴热线缆2-4对管体2-3内的有机废物进行温控,当废气收集单元1收集的有机废物通过伴热软管2时,伴热软管2能够对有机废物进行加热或保温,防止废物在传输的过程中发生冷凝,堵塞废气处理装置。
预处理单元3内放置有干式漆雾过滤材料,用于除去有机气体中的粉尘及雾滴;预处理单元能够避免有机废气中的漆雾颗粒物对吸附单元9中活性炭的影响,本实施例选用净化效率高、无二次污染的玻璃纤维阻燃过滤材料作为干式漆雾过滤材料,有机废气通过预处理单元3时将漆雾粒子容纳在材料中。本发明采用的预处理方式比水帘机净化漆雾能力高,而且省电、无需用水,运行费用低,使用方便,吸满漆雾的材料可进行单独脱附处理,循环利用。预处理单元3安装有流量、压力以及浓度检测变送器,用于监控预处理单元的工作状态,判断是否需要更换干式漆雾过滤材料。
正压防爆箱5内置有真空泵6和电机7,用于保证有机废物回收装置的工作安全;电机7带动真空泵6运动,电机7为变频防爆电机,通过调节电机7的转速来控制真空泵6的进气量,进而控制废气收集单元1的进气量。真空泵6的进气口安装有控制阀4,保证上游设备安全稳定运行。
吸附单元9内放置有活性碳吸附碳板,用于有机气体吸附回收。活性碳吸附碳板在吸附单元9内排列形成迷宫式吸附气道结构,这种结构增加了气体流动的路径长度,使得吸附作用更加彻底。同时活性碳吸附碳板需要根据回收装置的工作时间和有机废气回收量定期更换,更换下的活性碳吸附碳板可以进行单独脱附处理,实现循环利用。吸附单元9安装有流量、压力以及浓度检测变送器,用于监控吸附单元的工作状态,判断是否需要更换活性炭材料。
消音器8用于降低噪音,防止噪音污染,阻火器10安装于吸附单元9的出气口,以防止回火事故。
如图2所示,本发明的具体工作过程为:
首先,将废气收集单元1通过接口法兰1-1安装于移动平台12上,将移动平台12放置于作业对象13上,移动平台12移动到指定位置,电机7带动真空泵6运动,进行废气与反弹漆雾混合的涂装废物收集工作。
然后,有机废物通过废气收集单元1回收进入伴热软管2,伴热软管2对有机废物进行加热,防止漆雾颗粒凝固在软管内部造成堵塞,导致回收效率降低。加热后的有机废物进入预处理单元3,预处理单元3中的玻璃纤维阻燃过滤材料对有机废物中的反弹漆雾颗粒进行吸附,完成有机废物的预处理工作。
其次,预处理后的有机废气通过控制阀4、真空泵6、消音器8进入吸附单元9,吸附单元9中的活性碳吸附碳板对有机废气进行吸附处理,形成含有二氧化碳、水及小浓度废气的混合气体(各地环保要求不同,本实施例采用180mg/m3)。
最终,处理形成的混合气体通过阻火器10和排气头11排放到空气中。
本发明中所描述的干式漆雾过滤材料不限于玻璃纤维阻燃过滤材料,可采用其他等同材料或多材料代替。

Claims (6)

1.一种船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,包括废气收集单元(1)、伴热软管(2)、预处理单元(3)、控制阀(4)、正压防爆箱(5)、真空泵(6)、电机(7)、消音器(8)、吸附单元(9)、阻火器(10)和排气头(11);所述废气收集单元(1)安装于移动平台或移动机器人上,通过伴热软管(2)与预处理单元(3)进气口相连接,所述伴热软管(2)为带有电伴热结构的管路,包括第一伴热软管金属接头(2-1)、电伴热线缆头部接线盒(2-2)、管体(2-3)、电伴热线缆(2-4)、电伴热线缆尾部接线盒(2-5)、第二伴热软管金属接头(2-6);所述第一伴热软管金属接头(2-1)和第二伴热软管金属接头(2-6)用于分别连接废气收集单元(1)和预处理单元(3),所述电伴热线缆头部接线盒(2-2)、电伴热线缆尾部接线盒(2-5)设置在电伴热线缆(2-4)两端,所述电伴热线缆(2-4)间隔螺旋缠绕固定在管体(2-3)上,对管体(2-3)内的有机废物进行温控;所述伴热线缆(2-4)对管体(2-3)内的有机废物进行温控;所述预处理单元(3)出气口通过管路和控制阀(4)与真空泵(6)进气口相连接,所述真空泵(6)出气口通过管路和消音器(8)与吸附单元(9)进气口相连接,所述吸附单元(9)出气口通过管路与阻火器(10)和排气头(11)相连接;
所述伴热软管(2)根据内部气体压力大小包覆保护层,通过保护层将电伴热线缆(2-4)固定在管体(2-3)上;
所述预处理单元(3)、控制阀(4)、正压防爆箱(5)、真空泵(6)、电机(7)、消音器(8)、吸附单元(9)、阻火器(10)、排气头(11)放置于地面或升降平台上,随工作任务的变换而移动;
所述真空泵(6)和电机(7)放置于正压防爆箱(5)内,电机(7)与真空泵(6)相连接,电机(7)带动真空泵(6)运动,通过调节电机(7)的转速控制废气收集单元(1)的进气量。
2.根据权利要求1所述的船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,所述废气收集单元(1)通过接口法兰(1-1)安装于移动平台或移动机器人上。
3.根据权利要求1所述的船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,所述预处理单元(3)内置有干式漆雾过滤材料,用于除去有机气体中的粉尘及雾滴。
4.根据权利要求3所述的船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,所述干式漆雾过滤材料采用玻璃纤维阻燃过滤材料。
5.根据权利要求3所述的船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,所述预处理单元(3)安装有流量、压力以及浓度检测变送器,用于监控预处理单元的工作状态,判断是否需要更换干式漆雾过滤材料。
6.根据权利要求1所述的船舶原位涂装有机废物回收装置,其特征在于,所述吸附单元(9)内置有活性炭,用于有机气体吸附回收;活性炭吸附炭板在吸附单元(9)内排列形成迷宫式吸附气道结构;所述吸附单元(9)安装有流量、压力以及浓度检测变送器,用于监控吸附单元(9)的工作状态,判断是否需要更换活性炭材料。
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