CN113981773A - 沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，该设备包括：干燥机部、第一粉尘去除部、微小粉尘去除部、旁路风门、第二粉尘去除部以及送风机，从所述微小粉尘去除部排出的清洁气体通过排风机和烟囱排放到空气中。根据本发明，可以减少骨料加热时产生的粉尘，改变干燥机的构造使气体完全燃烧，通过PLC控制同时控制排风机、旁路风门和送风机，从而维持干燥机内部的负压并减少粉尘，通过提高燃烧率以减少气体产生，从而提前防止环境污染。

Description

沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备
技术领域
本发明涉及一种减少沥青混凝土加热时产生的特定大气有害物质的设备，更具体地，涉及一种沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备以及设备运行方法，减少在将与沥青混合的骨料的加热工艺中产生的粉尘，改变干燥机的构造来实现气体的完全燃烧，通过PLC控制来同时控制排风机、旁路风门和送风机，从而维持干燥机内部的负压并减少粉尘，通过提高燃烧效率以减少气体产生，从而可以提前防止环境污染。
背景技术
一般而言，沥青混凝土(asphalt-concrete)是将如砾石或碎石等骨料、添加剂、以及原油分类时残留的残留物沥青在一定条件下加热混合制成的，被广泛用作道路铺装等的材料。
沥青混凝土的制造工艺如下：从冷仓(Cold Bin)移送到传送带的骨料通过干燥机时去除骨料中含有的水分，并经过将骨料加热至骨料与AP油(Asphalt oil)混合的合适温度的工艺后，上述加热的骨料在经过热升降机、热筛和热仓时调整至合适粒度的工艺后，将调整粒度后的骨料投入混合机，并将在AP油储藏处加热的AP油通过计量罐投入适量到混合机与骨料混合的工艺后生产制造成沥青混凝土。
生产后的沥青混凝土立即装上卡车并运送到铺设现场，上述沥青混凝土的制造工艺大体分为骨料和石粉的“储藏设备”、如干燥机的“干燥设备”、已加热的骨料与沥青混合的“混合设备”、防止大气污染的“集尘设备”、以及“沥青混凝土装车设备”等，上述5个主要工艺中除“储藏设备”之外的4个工艺全部与臭味污染物质的排放密切相关。
如上所述，从沥青混凝土制造工艺中排放的主要大气污染物质按照处理过程分类大体分为管道排放(Ducted Emission)和逃逸排放(Fugitive Emission)两种，管道排放的污染物质以通过一定的污染处理设备净化后排放的方式，主要从干燥机、热升降机、热筛、热仓以及混合设施中排放。
另一方面，逃逸排放包括沥青混凝土在卡车装车过程和冷仓等骨料的存储、输送等处产生的扬尘。
即，主要污染物质是粉尘和AP油挥发产生的有机烟气，排放甲醛、乙醛和苯并芘气体的工艺是在骨料干燥设施、AP油存储罐、热混合设施中将骨料和AP油混合的工艺，以及将制备的沥青混凝土装载在卡车的工艺。
另外，本申请人在韩国专利注册第10-2076356号中提出了一种废沥青混凝土加热时产生的特定大气有害物质减少装置。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国专利注册第10-2076356号
发明内容
如图1所示，本申请人的特定大气有害物质减少装置是，没有另行设置用于去除将骨料和沥青混凝土分离时废沥青混凝土加热而产生的臭味和大气有害物质的设备。利用作为骨料干燥设备的干燥机部的燃烧器，将臭味和大气有害物质再次燃烧来去除或最少化。
也就是说，通过在作为干燥骨料的干燥设备的干燥机10和去除由此产生的气体和粉尘的集尘设备20处连接加热废沥青混凝土的再生干燥机30，从而一并去除废沥青混凝土产生的臭味和大气有害物质。
另一方面，在图2中，分配机50将通过吸入风扇40被输送的有害气体分配排放到干燥机10，并通过多个细管道分配输送有害气体。
然而，分配的管道的尺寸很小，在通过多个管道分配输送有害气体的过程中，经常会产生压力损失，使得有害气体的流动不够顺畅。
另外，由于粉尘会发生内部堵塞现象，如果要进行清扫作业则必须要拆卸管道，还存在不易拆卸固定安装的多个管道进行清扫作业的问题。
管道的直径较小时，流速相对较快。如图3所示，由于燃烧室63的上部外侧周围沿圆周方向具有切线流入式地流入有害气体的多个风门，在燃烧室63内部由于加速气流导致涡流现象加重，因此存在粉尘增加的问题。
为解决上述问题，本发明的特征在于，包括：干燥机部100、第一粉尘去除部200、微小粉尘去除部300、排风机400、烟囱500、旁路风门600、第二粉尘去除部700、送风机800以及PLC控制部900。
干燥机部100，其是为生成沥青混凝土将骨料加热并干燥的装备，同时将从后述送风机800通过喷嘴流入的有害气体燃烧。
第一粉尘去除部200，其将从干燥机部100排出的有害气体中的粉尘去除，并排出剩余的气体和粉尘。
微小粉尘去除部300，其针对从第一粉尘去除部200排出的残留气体和粉尘，利用过滤袋将细小粉尘再次过滤后排出清洁气体。
从微小粉尘去除部300排出的清洁气体通过排风机400和烟囱500排放到空气中。
旁路风门600，其结合于第一粉尘去除部和微小粉尘去除部之间，使从第一粉尘去除部排出的气体和灰尘中的一部分回流到后述第二粉尘去除部。
第二粉尘去除部700，其对从第一粉尘去除部300排出的气体和灰尘，将灰尘过滤并供应至沥青混凝土筒仓，将气体排出并再次供应至干燥机部100。
送风机800，其将从第二粉尘去除部700排出的气体通过排气管供应至干燥机部100。
PLC控制部900，其控制旁路风门600和送风机800并调节供应至干燥机部100的气体，使得干燥机部100的内部维持适当的负压，并控制排风机400，调节通过烟囱500排出的气体。
根据本发明，可以减少骨料加热时产生的粉尘，改变干燥机的构造使气体完全燃烧，通过PLC控制同时控制排风机、旁路风门和送风机，从而维持干燥机内部的负压并减少粉尘，通过提高燃烧率以减少气体产生，从而提前防止环境污染。
附图说明
图1至图3是简要示出现有特定大气有害物质减少装置的视图；
图4至图11是沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备的视图。
具体实施方式
由于本发明可以进行多种变形并且具有多种实施例，因此在附图中示出了特定的实施例并进行详细地说明。
但是，这并不旨在将本发明限制为特定的实施形态，而是应该理解为包括包含于本发明的思想和技术范围内的所有变形、等同物乃至替代物。在描述每个附图时，相似的附图标记用于相似的构成要素。
包括如第一、第二等序数的术语可用于描述多种构成要素，但是所述构成要素不受上述术语的限制。
本说明书中使用的术语的目的仅用于将一个构成要素与另一个构成要素区分开。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，第二构成要素可以被命名为第一构成要素，并且类似地，第一构成要素也可以被命名为第二构成要素。和/或这种术语包括多个相关的记载的项目的组合或多个相关的记载的项目中的任意项目。
当提及某个构成要素“连接”或“衔接”于另一个构成元素时，虽然它可以直接连接或衔接到另一个构成元素，但是需要理解的是，中间也可以存在其它构成要素。另一方面，当提及某个构成要素被“直接连接”或“直接衔接”到另一个构成要素时，应该理解的是，中间没有其它构成要素。
本申请中使用的术语仅用于描述特定的实施例，而无意于限制本发明。除非上下文明确地指出不同的意义，否则单数表达包括复数表达。在本申请中，“包括”或“具有”之类的术语旨在表示存在说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或其组合，需要理解的是，并不预先排除存在或附加一个或以上其他的特征或数字、步骤、动作、构成要素、零件或其组合的可能性。
除非另有定义，否则本文所用的包括技术和科学的术语在内的所有术语具有与本发明所属领域具有通常知识的技术人员通常理解的相同含义。诸如在通常使用的字典中定义的术语应被解释为具有与相关技术的上下文具有的含义一致的含义，除非在本申请中没有明确定义，否则不被解释为理想的或过度的形式上的含义。
以下，参考附图，对本发明的实施例进行说明。
图4至图10是根据本发明的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备的视图。
本发明涉及一种沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，包括：干燥机部100、第一粉尘去除部200、微小粉尘去除部300、排风机400、烟囱500、旁路风门600、第二粉尘去除部700、送风机800以及PLC控制部900。
干燥机部100，其是为生成沥青混凝土将骨料加热并干燥的装备，同时将从后述送风机800通过喷嘴流入的有害气体燃烧。
第一粉尘去除部200，其将从干燥机部100排出的有害气体中的粉尘去除，并再次排出剩余的气体和粉尘。
微小粉尘去除部300，其针对从第一粉尘去除部200排出的残留气体和粉尘，利用过滤袋将细小粉尘再次过滤后排出。
在微小粉尘去除部300去除气体和粉尘的清洁气体通过排风机400和烟囱500排放到空气中。
旁路风门600，其在从干燥机部100排出的气体和灰尘通过烟囱500排出的过程中，使气体和灰尘中的一部分再次回流到干燥机部100，从而减少气体和灰尘的排出。
第二粉尘去除部700，其对从第一粉尘去除部300排出的气体和灰尘，将灰尘进行过滤并供应至沥青混凝土制作筒仓，将气体排出并再次供应至干燥机部100。
送风机800，其将从第二粉尘去除部700排出的气体通过排气管供应至干燥机部100。
PLC控制部900，其控制旁路风门600和送风机800并调节供应至干燥机部100的气体，使得干燥机部100的内部维持适当的负压，并控制排风机400，调节通过烟囱500排出的气体。
干燥机部100包括：桶110，其填充有骨料；燃烧器120，其对桶进行加热；以及燃烧室130，其位于桶110和燃烧器120之间。
在燃烧室130中，通过与从送风机连接的单个管道结合的进气口140和喷嘴150流入的气体依靠燃烧器120的火焰燃烧。
当圆筒形的桶110通过旋转驱动装置160旋转时，桶110内部的骨料被混合，通过前后的侧辊170、180旋转的桶110维持均衡和平衡。
另一方面，随着燃烧器120的火焰对燃烧室130加热，依靠通过燃烧室130的间接热将旋转操作的桶110内部的骨料加热干燥，在桶110内部产生的有害气体和粉尘通过排出口190排出。
如图5所示，从送风机800通过直径较大的单个管道流入的有害气体供应至燃烧室130。
直径较大的单个管道结合于形成于燃烧室130的侧面上部的进气口140，通过进气口140流入的有害气体并不立即供应至燃烧室130，而是通过细长的喷嘴150供应至燃烧室130内部。优选地，形成于燃烧室130内部的喷嘴150被制作成多个。
优选地，排气管被设计成使得通过排气管供应至燃烧室130的气体流速维持在12m/sec至15m/sec的范围内。
多个喷嘴150均一对称地分布排列，从而使得气体可以通过与单个管道连接的多个喷嘴150朝向燃烧室130内部的火焰(1200℃至1500℃)均一地供应。
如图6所示，燃烧室130内的喷嘴150安装多个，优选地，其在中心线的左右对称地分布排列。
最初喷嘴150向燃烧室130内部平行地导入，但是其末端部位向中央前进的方向弯曲地形成，从而可以朝向中央部的燃烧器火焰供应气体。
本发明中，喷嘴150的喷射角(θ°)维持在120°至150°，从而使得向燃烧室130流入的气体直接接触燃烧器120的火焰并燃烧。
本发明中，优选地，喷嘴150的方向可以被排列为朝向火焰画圆的同时将气体喷射到火焰的中心部，从而使得向燃烧室130流入的气体顺利地供应。
喷嘴150的形状不仅仅限定于与图6的实施例相同的圆形，也可以制作成多边形形状，从而顺利地将气体供应至燃烧室130内部。
此时，喷嘴150可以被制作为朝向燃烧腔室内部的火焰向中心部弯曲，从而气体可以朝向火焰顺利地供应，另外，如图9所示，喷嘴150可以被制作成从进气口140开始直接向燃烧室130倾斜。
当被制作成从进气口140开始直接向燃烧室130倾斜时，喷嘴150的喷射角(θ°)也维持在120°至150°，从而使得向燃烧室130流入的气体直接接触燃烧器120的火焰并燃烧。
如上所述，通过使由进气口流入的气体朝向所述燃烧器的火焰喷射，可以防止向燃烧室内部流入的气体迅速地逃逸到外部，同时使有害气体可以通过火焰燃烧。
第一粉尘去除部200被制作为直接连接2台旋风机，通过管线与前述干燥机部100的排出部190相连，吸入包含由将骨料和气体加热产生的臭味和粉尘的有害气体，并将有害气体含有的粉尘中颗粒相对较大的粉尘通过下部具有的排出阀向外部排出。
通过旋风机的排出阀排出的颗粒通过热升降机供应至混合机，并与沥青、添加剂以及骨料一起混合。
在第一粉尘去除部200去除颗粒较大的粉尘之后，剩余的有害气体和微小粉尘通过上部具备的管线310被输送到微小粉尘去除部300。
微小粉尘去除部300被构造为内部包括多个过滤袋320。过滤袋320是圆形的过滤布，在过滤袋320的外部表面附着无法通过过滤布的微小粉尘。
过滤袋320的上部具有可以将空气供应至过滤布的管线330。
脉冲空气被周期性地从附带有计时器的压缩机(图中未示出)通过管线330供应，脉冲空气使得过滤布表面附着的粉尘落下，且落下的微小粉尘通过微小粉尘排出口340排出。
在过滤袋320去除微小粉尘后，剩余的清洁气体通过气体排出口350经过排风机400通过烟囱500向空气中排放。
在烟囱的止回孔处，测定排出的粉尘、气体和臭味的污染度，并将测定值提供给PLC控制部900(图中未示出)。
另一方面，虽然从第一粉尘去除部200排出的有害气体和微小粉尘被输送到后端的微小粉尘去除部300，但是其中的一部分可以经过旁路风门600通过管线输送到第二粉尘去除部700。
旁路风门600具有依靠促动器操作的自动阀(图中未示出)，通过自动阀的操作，从第一粉尘去除部200排出的有害气体等被输送到第二粉尘去除部700。
如图11所示，第二粉尘去除部700是，
上部侧面形成有流入粉尘和有害气体的流入口；
在中空的内部空间设置有多个捕集管道710和气体排出管720。
从流入口流入的粉尘和有害气体向利用旋风机的捕集管道710流入，经过导向叶片730向下流动的气体通过排出管720向上部排出，同样经过导向叶片730向下落下的粉尘被下部的旋风机捕集并排出。
在第二粉尘去除部700的内部空间，安装了限制气体和粉尘移动的隔壁740，其起到隔断功能，使得通过气体排出管720向干燥机部110移动的气体与从上部侧面流入口流入的气体和粉尘不混合。
送风机800通过管线与前述第二粉尘去除部700连接，吸入在第二粉尘去除部700捕集的有害气体，并将其向后述干燥机部100输送。
干燥机部100使从送风机800通过喷嘴流入的有害气体燃烧并将其去除，同时为生成沥青混凝土将骨料加热，对此已经在上面如图4所示进行了说明。
另一方面，干燥机部100的内部需要维持负压状态，以防止有害气体泄露到外部，优选地，维持在-10mm H2O至-15mm H2O的范围内。如果比上述负压高，则点火器的火焰会朝向燃烧室130的流入口产生逆火，如果比上述负压低，则燃烧状态不稳定，因此优选地，需要维持在上述负压范围之内。
本发明的PLC控制部900通过压力计和控制器(图中未示出)自动控制排风机、旁路风门600和送风机800，从而可以提供将干燥机部100内部的负压维持在特定范围内的功能。
当干燥机部100内部比设定的负压高时，打开阀门以提高气体的主排出口排风机400的开度，从而增加干燥机部100的气体和粉尘的排出。另外，关闭阀门以减少通过旁路风门600和送风机800向干燥机部100流入的气体。
相反地，当干燥机部100内部比设定的负压低时，关闭阀门以降低气体的主排出口排风机400的开度，打开阀门以增加通过旁路风门600和送风机800向干燥机部100流入的气体。
以下，通过如上所述的一系列的系统对大气有害物质的减少效率的测定结果如下。
(测定结果)沥青混凝土制造设备中的灰尘排放量(单位：kg/吨)
1.国际标准(US EPA)排放认证系数：16kg/吨
2.国际标准(EU EPA)排放认证系数：15kg/吨
3.韩国标准排放认证系数：14.4kg/吨
4.根据本发明的新设备粉尘排放：10.8kg/吨。

Claims (6)

1.一种沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，该设备包括：
干燥机部，其将骨料加热干燥，并将通过喷嘴流入的有害气体燃烧；
第一粉尘去除部，其将从所述干燥机部排出的有害气体中的粉尘去除，并将剩余的气体和粉尘排出；
微小粉尘去除部，其针对从所述第一粉尘去除部排出的残余气体和粉尘，利用过滤袋将细小粉尘再次过滤后，排出清洁气体；
旁路风门，其结合于所述第一粉尘去除部和所述微小粉尘去除部之间，使从所述第一粉尘去除部排出的气体和灰尘中的一部分回流到后述第二粉尘去除部；
第二粉尘去除部，其对从所述第一粉尘去除部排出的气体和灰尘，将灰尘过滤并供应至沥青混凝土制作筒仓，将气体排出并再次供应至所述干燥机部；以及
送风机，其将从所述第二粉尘去除部排出的气体通过排气管供应至所述干燥机部，
从所述微小粉尘去除部排出的清洁气体通过排风机和烟囱排放到空气中。
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，
所述微小粉尘去除部具有多个由圆形的过滤布构成的过滤袋，所述过滤袋的外部表面附着的微小粉尘通过脉冲空气落下并向微小粉尘排出口排出，去除微小粉尘后，剩余的清洁气体通过气体排出口排出。
3.根据权利要求1所述的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，
所述旁路风门具有依靠促动器操作的自动阀，通过所述自动阀的操作，从所述第一粉尘去除部排出的有害气体向所述第二粉尘去除部输送。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，
所述第二粉尘去除部在中空的内部空间包括：捕集管道，其流入粉尘和有害气体；以及气体排出管，其将通过导向叶片向下流动的气体向上部排出。
5.根据权利要求1所述的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，该设备进一步包括：
PLC控制部，其通过压力计和控制器自动控制所述排风机、旁路风门和送风机，从而可以提供将所述干燥机部内部的负压维持在-10mm H2O至-15mm H2O的范围内的功能。
6.根据权利要求1所述的沥青混凝土专用特定大气有害物质比例控制减少设备，其特征在于，
所述干燥机部进一步包括燃烧室，其将通过与从所述送风机连接的单个管道结合的进气口和喷嘴流入的气体燃烧，
所述单个管道结合于形成在所述燃烧室的侧面上部的所述进气口，流入的有害气体通过多个所述喷嘴供应至所述燃烧室内部，
所述多个喷嘴的喷射角θ°维持在120°至150°，从而使向燃烧室流入的气体接触燃烧器的火焰并燃烧。
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