CN114377545A - 一种分立式注塑机废气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分立式注塑机废气处理系统，包括：注塑机废气处理单元、集气单元和设于所述注塑机废气处理单元和集气单元之间的联动控制系统，所述注塑机废气处理单元分立设于所述注塑机的周边，用于处理注塑机产生的废气并通过集气单元进行收集处理，所述联动控制系统包括电磁阀和二级变频风机，所述电磁阀与注塑机联动，当所述注塑机处于工作状态时，所述电磁阀开启，当所述注塑机停止工作时所述电磁阀闭合，注塑机废气处理单元还包括控制单元，所述控制单元可与上位机通讯，上位机获得电磁阀开闭信息后可动态调节二级变频风机的功率。采用本发明，能增加对废气的处理效果，同时大大提升了用电效率，具有节能环保的优点。

Description

一种分立式注塑机废气处理系统
技术领域
本发明涉及一种处理注塑机废气的环保设备，尤其涉及一种分立式注塑机废气处理装置及集气处理系统。
背景技术
注塑机的发展一定程度推动了塑料行业的蓬勃发展，同时也降低了注塑生产的门槛，许多中小型企业和工厂也购入注塑机来从事小批量生产，但目前小批量生产在废气处理上有个难题：为了响应国家环保政策，小批量生产也不得不配套废气集中处理设备，且需要布置吸气管道，这类设备的购入和维护成本较高，在小规模生产成本中所占比例比大规模生产大得多。这样使得部分工厂铤而走险，违规排放，而对环保设备进行完整配套的小规模生产利润较低，而较小型的废气处理设备通常仅用活性炭对污染物进行吸附，在低效的同时对活性炭的消耗量较大。
较大型的注塑机废气处理设备对于小规模生产并不友好，不仅需要在室内布置吸气管道，管道占用空间较大，成本较高；而且吸气管道因为布置原因无法将吸气口靠近污染源，使得污染废气容易扩散到厂房内，对现场工作人员健康非常不利，若要将污染物抽取干净防止扩散，则必须加大风量，因此风机必须选择功率较大的，同时现有的注塑机废气处理装置无法根据实际工作负载调节风机的功率，这不仅带来了能源方面的损耗，而且也造成了废气处理设备运行成本的增加。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分立式注塑机废气处理系统，包括：注塑机废气处理单元、集气单元和设于所述注塑机废气处理单元和集气单元之间的联动控制系统。
所述注塑机废气处理单元分立设于所述注塑机的周边，用于处理注塑机产生的废气，所述注塑机废气处理单元具有控制单元，进而上位机可通过所述控制单元控制连接所述注塑机废气处理单元；
所述集气单元包括：尾气管路和设于所述尾气管路出口处的尾气处理装置，所述尾气管路包括支路管道和总管道，所述支路管道上设有电磁阀，所述支路管道与总管道导通连接，所述总管道由多段不同直径的管道连接组成；
所述联动控制系统包括：设于所述支路管道上的电磁阀和设于总管道末端的二级变频风机，所述电磁阀与所述注塑机废气处理单元的控制单元联动，进而控制单元可根据所述注塑机废气处理单元的工作状态控制所述电磁阀的启闭，所述二级变频风机的功率可由上位机动态调节；当在多台注塑机作业时，若部分注塑机处于停工状态，则该注塑机上的注塑机废气处理装置可以由上位机控制停止运行，位于该注塑机废气处理装置的支路管道上的电磁阀关闭，同时所述上位机可根据各个电磁阀的开闭状态动态控制二级变频风机的功率。
其中，所述注塑机废气处理单元包括：Y形进气管路、UV灯、蜂窝板、变频风机和控制单元；所述Y形进气管路包括：第一输入管道、第二输入管道和主管道，所述第一输入管道的输入端设有集气罩，所述集气罩设于注塑机喷嘴上方进而吸收注塑机喷嘴处产生的废气，所述第二输入管道的输入端设有风帘吸气口，所述风帘吸气口与注塑机模具区域上方的壳体连接进而吸收模具区域产生的废气，所述第一输入管道、第二输入管道与所述主管道导通连接；
所述UV灯上固定有若干扰流片，所述蜂窝板上设有蜂窝状的通孔，所述蜂窝板倾斜设于所述UV灯两侧，所述扰流片和蜂窝板上均涂覆有光触媒涂层，当所述变频风机工作时，废气进入所述注塑机废气处理单元沿着扰流片方向流动并延散到所述蜂窝板上，同时在UV灯的照射下与扰流片和蜂窝板上的光触媒涂层相互接触并发生降解；
所述控制单元包括：主控制芯片、电源控制模块、镇流器和数据交互模块，所述电源控制模块与所述主控制芯片形成电连接，所述电源控制模块用于调制外部电流并为所述主控制芯片供电，所述主控制芯片控制连接所述变频风机和镇流器，进而所述主控制芯片可控制并调节所述变频风机的风量，并通过所述镇流器控制所述UV灯，所述主控制芯片可通过所述数据交互模块与上位机实时通讯。
其中，所述注塑机废气处理单元还包括初级滤网和活性炭滤板，所述初级滤网设于所述Y形进气管路的进口处，所述活性炭滤板设于UV灯下方。
其中，所述初级滤网为耐高温无纺布。
其中，所述蜂窝板包括二氧化钛短蜂窝板和二氧化钛长蜂窝板，所述二氧化钛短蜂窝板和所述二氧化钛长蜂窝板倾斜设于所述UV灯的两侧。
其中，所述风帘吸气口内设置有若干隔板，所述隔板将所述风帘吸气口分隔成若干个小吸气口。
其中，所述控制单元还包括设于所述注塑机废气处理单元内部的感应模块，所述感应模块包括颗粒物浓度传感器、风量传感器。
其中，所述控制单元还包括触摸屏，所述主控制芯片与所述触摸屏形成电连接。
实施本发明，具有如下有益效果：
①得益于分布式布局，当部分机台处于停机状态时，位于机台上的注塑机废气处理单元可关机，相比传统集中处理更灵活，更节能，且每台机的耗材可单独计时结算，保证了耗材的寿命和利用率；②废气处理从原理上在传统设备原有的UV光解技术上加大反应面积，同时利用扰流片和大面积的蜂窝板，用于催化光解反应，提升反应速率，进而提高废气的处理效率；③得益于分立式设计，废气处理初始环节靠近污染源，废气的废热得到有效利用，即废气在未被冷却的情况下进入分立式废气处理装置（70-100℃），相比传统设备长管路冷却后再进行处理，使得热能量得到了有效的利用，并提升了废气中一部分污染物在光分解的速率；④得益于分立式设计，在注塑机集群作业时，若部分注塑机处于停工状态，则该注塑机上的注塑机废气处理装置可以由上位机控制停止运行，同时位于该装置支路管道的电磁阀关闭，而其他机台的设备正常工作，二级变频风机降低功率，达到精准控制从而提高电效率的目的；⑤总管道分为若干段不同直径的管道，进而使得总管道的风压能保持一致，进一步降低二级变频风机的功率；⑥通过尾气处理装置，进一步将从总管道输出的废气进行处理，通过水雾塔来处理废气中可溶的成分并对废气进行降温，降温后经过等离子处理塔进行处理，进而充分处理注塑机产生的废气，使得排入大气中的注塑机废气基本无害。
附图说明
图1是本发明的系统示意图；
图2是本发明的联动控制系统示意框图；
图3是本发明的注塑机废气处理装置的示意图；
图4本发明Y形进气口的剖面示意图；
图5是本发明注塑机废气处理装置的控制单元框图；
图6是本发明尾气处理装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，一种分立式注塑机废气处理系统，包括：注塑机废气处理单元1、集气单元2和设于所述注塑机废气处理单元和集气单元之间的联动控制系统3。
所述注塑机废气处理单元1挂设于注塑机周边，即每台注塑机侧边均固定设有一台注塑机废气处理单元1，所述注塑机废气处理单元1具有控制单元15和电磁阀16，所述电磁阀16与所述注塑机废气处理单元1的控制单元联动，进而控制单元可根据所述注塑机废气处理单元1的工作状态控制所述电磁阀的启闭，所述注塑机废气处理单元1用于处理注塑机所产生的废气，并通过所述集气单元2进行后续的处理。
所述集气单元包括：尾气管路21和设于所述尾气管路出口处的尾气处理装置22，所述尾气管路21包括支路管道211和总管道212，所述支路管道211与总管道212导通连接。
需要说明的是，本实施例的尾气处理装置22为水幕装置，所述水幕装置设于尾气管路出口，并能形成水幕进而减少可溶于液体的废气。
所述总管道212由多段不同直径的管道连接组成，具体的如图1所示，总管道的汇流口设置于总管道的端部或是中部，所述总管道的管径向所述汇流口逐级变大，如此设置使得二级变频风机运转时，能维持远端的总管道212风压与出口端的总管道212风压保持一致。
如图1、2所示，所述联动控制系统3包括：用于总控的上位机31和设于总管道末端的二级变频风机32，进而上位机31可通过所述控制单元15控制连接所述注塑机废气处理单元1，所述上位机31接收到电磁阀16的通断信息后可动态调节所述二级变频风机32的功率。
当在多台注塑机作业时，若部分注塑机处于停工状态，则该注塑机上的注塑机废气处理单元可以由上位机控制停止运行，位于该注塑机废气处理单元的支路管道上的电磁阀关闭，同时所述上位机可根据各个电磁阀的开闭状态动态控制二级变频风机的功率。
注塑机废气处理单元：
请参照图3，所述注塑机废气处理单元1包括：Y形进气管路11、UV灯12、蜂窝板13、变频风机14、控制单元15、电磁阀16。
如图3所示，所述Y形进气管路11包括：第一输入管道111、第二输入管道112和主管道113，所述第一输入管道111的输入端设有集气罩114，所述集气罩114设于注塑机喷嘴上方进而吸收注塑机喷嘴处产生的废气，所述第二输入管道112的输入端设有风帘吸气口115，所述风帘吸气口115与注塑机模具区域上方的壳体连接进而吸收模具区域产生的废气，所述第一输入管道111、第二输入管道112通过所述主管道113导通连接至所述注塑机废气处理装置1内部。
此处请参照图4，所述风帘吸气口115内设置有若干隔板116，所述隔板116将所述风帘吸气口115分隔成若干个小吸气口，进而保证吸气口各段的吸气风量接近，有助于风帘吸气口115更好地收集废气。
所述UV灯12上固定有若干扰流片121，所述蜂窝板13上设有蜂窝状的通孔，所述蜂窝板13倾斜设于所述UV灯12两侧，所述扰流片121和蜂窝板上均涂覆有光触媒涂层，当所述变频风机14工作时，废气进入所述注塑机废气处理单元后沿着绕流片121方向延散到所述蜂窝板13上，并在UV灯12的照射下与绕流片121和蜂窝板13上的光触媒涂层相互接触并发生降解。
更优的，所述蜂窝板13包括二氧化钛短蜂窝板131和所述二氧化钛长蜂窝板132，所述二氧化钛短蜂窝板131和所述二氧化钛长蜂窝板132倾斜设于所述UV灯12的两侧。
本方案通过在UV灯12上设置绕流片121并在UV灯12两侧设置蜂窝板13的形式，增加了废气进入所述注塑机废气处理单元1后的流动行程，同时废气还可沿着绕流片121方向流动形成分散的风道，使废气能更均匀的延散到蜂窝板13上，进而与蜂窝板13和绕流片121上大面积的光触煤涂层接触，使得反应更加充分。
如图5所示，所述注塑机废气处理单元1还包括控制单元15，所述控制单元15包括：主控制芯片151、电源控制模块152、数据交互模块153、镇流器154，所述电源控制模块152与所述主控制芯片151形成电连接，所述电源控制模块152用于调制外部电流并为所述主控制芯片151供电，所述主控制芯片151控制连接所述数据交互模块153、变频风机14和镇流器154，进而所述主控制芯片151可控制所述变频风机14的风量，并通过所述镇流器154控制所述UV灯12，同时所述主控制芯片151可通过数据交互模块153与上位机实施通讯。
更优的，所述控制单元15还包括设于所述注塑机废气处理单元内部的感应模块155，所述主控制芯片151控制连接所述感应模块155，本实施例中，所述感应模块155包括颗粒物浓度传感器、风量传感器，用于检测所述注塑机废气处理单元内部的颗粒物浓度和风量大小，进而对废气处理环节进行检测，所述主控制芯片151可根据所述感应模块155所感应的数值判断注塑机废气处理单元1内部的废气处理情况，并对变频风机14进行动态调节。
更优的，所述控制单元15还包括触摸屏156，所述主控制芯片151与所述触摸屏156形成电连接，进而所述触摸屏156可实现显示信息，并且使用者可通过触摸屏156实现与所述注塑机废气处理单元1的交互。
具体的，所述注塑机废气处理单元还包括初级滤网17和活性炭滤板18，所述初级滤网17设于所述Y形进气管路11的进口处，所述活性炭滤板18设于UV灯12下方，本实施例中的初级滤网17为高温无纺布，可将吸进来的废气中的灰尘等颗粒物进行有效的去除。
如图6所示，所述尾气处理装置22包括：第一连接管道221、水雾塔222、第二连接管道223和等离子处理塔224；
所述第一连接管道221一端与所述总管道212的末端连接，另一端连接至水雾塔222的下方，且位于水雾222内的第一连接管道221上设有多个透气孔；
所述水雾塔222内设有阻隔板2221，所述阻隔板2221上设有细小的通孔，所述阻隔板的作用在于，可避免水冲喷头喷出后，从高处落到水雾塔底部时，对水雾塔的底部和第一连接管道造成冲击，值得注意的是，在这个过程中，水流经过阻隔板的阻隔，能减缓水流落下的过程，还会让水流经过阻隔板后变成水幕，增加其与废气接触的面积的时间。
所述阻隔板的上方设有喷头2222，所述喷头2222通过管道与外部水箱2223连接，所述水雾塔222顶部与第二连接管道223相连进而与所述等离子处理塔224连通，所述水雾塔222的底部设有排水口2224，所述排水口用于排出水雾塔中的废水。
当废气从总管道212通过所述第一连接管道221进入水雾塔后，废气从第一连接管道221上设有的透气孔向上逸散，同时位于水雾塔222上方的喷头2222向下喷洒形成大面积的水雾，进而废气与水雾形成上下的逆流，进而处理掉废气中可溶于水的成分，之后废气向上通过第二连接管223连接至等离子处理塔，进行进一步的处理，此过程还能对废气进一步进行降温，方便后续等离子处理塔224的处理。
所述等离子处理塔224的底部连接所述第二连接管道223，所述等离子处理塔224的顶部设有出风口，在所述等离子处理塔224内部设有：碳酸钙吸附层2241、低温等离子电场2242和活性炭吸附层2243。
所述碳酸钙吸附层2241设于所述等离子处理塔224的底部，所述低温等离子电场2242主要通过固定于所述等离子处理塔224侧壁的正极电极板和负极电极板形成，所述正极电极板和负极电极板平行且相对设置，进而形成等离子电场，所述活性炭吸附层2243设于所述低温等离子电场2242上方，用于对废气进行最终过滤。
经过水雾塔222冷却后的废气从第二连接管道223末端设有的透气孔进入所述等离子处理塔并向上逸散，经过碳酸钙吸附层2241将废气中的水汽进行处理。
处理后废气经过等离子电场2242和所述活性炭吸附层2243的处理，最终排入大气。
工作过程：
所述变频风机工作，注塑机产生的废气由Y形进气管路进入设立在所述注塑机周边的注塑机废气处理单元，进而使得废气的余热能在光分解反应中的得以利用，当废气进入注塑机废气处理单元后，首先会经过初级滤网进行除尘，随后进入核心的光解反应段，所述废气沿着扰流片方向流动并延散到所述蜂窝板上，同时废气在受来自UV灯的高能紫外线照射且经过具有光触媒涂层的扰流片和蜂窝板表面时，会同时发生以下三种反应：
1. UV灯管发出的高能紫外线将废气中的部分物质直接降解为二氧化碳和水等对环境无害的物质；
2. UV灯发出的高能紫外线的部分波段将废气的氧分子分解为游离氧，并最终形成具有极强氧化性的臭氧，臭氧将废气中的有害物质氧化清除；
3. UV灯发出的高能紫外线照射在光触媒涂层时，光触媒涂层会产生强氧化性物质对废气进行降解；
最后经过处理的废气进入吸附段内，所述活性炭滤板会吸附前级处理后剩余的极少量污染物，最终废气经过支路管道后排入总管道，废气经过总管道连通至所述废气处理装置，并通过水雾塔处理可溶于水的废气，在通过等离子处理塔处理后排入大气。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，包括：若干注塑机废气处理单元、集气单元和设于所述注塑机废气处理单元和集气单元之间的联动控制系统；
所述注塑机废气处理单元分立设于所述注塑机的周边，所述注塑机废气处理单元包括：控制单元和电磁阀，所述控制单元联动控制所述电磁阀；
所述集气单元包括：尾气管路和设于所述尾气管路出口处的尾气处理装置，所述尾气管路包括支路管道和总管道，所述支路管道通过所述电磁阀与所述注塑机废气处理单元连接，所述支路管道与总管道导通连接，所述总管道的管径向汇流口逐级变大；
所述联动控制系统包括：上位机和连接于所述总管道汇流口处的二级变频风机，所述上位机通过所述控制单元与所述注塑机废气处理单元实通讯连接，进而所述上位机可根据所述电磁阀的开启数量动态调节所述二级变频风机的工作功率。
2.根据权利要求1所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述注塑机废气处理单元包括：Y形进气管路、UV灯、蜂窝板、变频风机、控制单元和电磁阀；
所述Y形进气管路包括：第一输入管道、第二输入管道和主管道，所述第一输入管道的输入端设有集气罩，所述集气罩设于注塑机喷嘴上方进而吸收注塑机喷嘴处产生的废气，所述第二输入管道的输入端设有风帘吸气口，所述风帘吸气口与注塑机模具区域上方的壳体连接进而吸收模具区域产生的废气，所述第一输入管道、第二输入管道与所述主管道导通连接；
所述UV灯上固定有若干扰流片，所述蜂窝板上设有蜂窝状的通孔，所述蜂窝板倾斜设于所述UV灯两侧，所述扰流片和蜂窝板上均涂覆有光触媒涂层，当所述变频风机工作时，废气进入所述注塑机废气处理单元沿着扰流片方向流动并延散到所述蜂窝板上，同时在UV灯的照射下与扰流片和蜂窝板上的光触媒涂层相互接触并发生降解；
所述控制单元包括：主控制芯片、电源控制模块、镇流器和数据交互模块，所述电源控制模块与所述主控制芯片形成电连接，所述电源控制模块用于调制外部电流并为所述主控制芯片供电，所述主控制芯片控制连接所述变频风机和镇流器，进而所述主控制芯片可控制并调节所述变频风机的风量，并通过所述镇流器控制所述UV灯，所述主控制芯片可通过所述数据交互模块与上位机实时通讯。
3.根据权利要求2所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述注塑机废气处理单元还包括初级滤网和活性炭滤板，所述初级滤网设于所述Y形进气管路的进口处，所述活性炭滤板设于UV灯下方。
4.根据权利要求3所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述初级滤网为耐高温无纺布。
5.根据权利要求2所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述蜂窝板包括二氧化钛短蜂窝板和二氧化钛长蜂窝板，所述二氧化钛短蜂窝板和所述二氧化钛长蜂窝板倾斜设于所述UV灯的两侧。
6.根据权利要求2所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述风帘吸气口内设置有若干隔板，所述隔板将所述风帘吸气口分隔成若干个小吸气口。
7.根据权利要求2所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述控制单元还包括设于所述注塑机废气处理单元内部的感应模块，所述感应模块包括颗粒物浓度传感器、风量传感器。
8.根据权利要求2所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述控制单元还包括触摸屏，所述主控制芯片与所述触摸屏形成电连接。
9.根据权利要求1所述的一种分立式注塑机废气处理系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括：第一连接管道、水雾塔、第二连接管道和等离子处理塔；
所述第一连接管道一端与所述总管道的末端连接，另一端连接至水雾塔的下方且位于水雾塔内的第一连接管道上设有多个透气孔；
所述水雾塔内设有阻隔板，所述阻隔板上设有通孔，所述阻隔板的上方设有喷头，所述喷头通过管道与外部水箱连接，所述水雾塔顶部与第二连接管道相连进而与所述等离子处理塔连通，所述水雾塔的底部设有排水口。
10.根据权利要求9所述的一种分立式注塑机废气处理系统， 所述等离子处理塔内部设有碳酸钙吸附层、低温等离子电场和活性炭吸附层；
所述碳酸钙吸附层设于所述等离子处理塔的底部，所述低温等离子电场主要通过固定于所述等离子处理塔内侧壁的正极电极板和负极电极板形成，所述正极电极板和负极电极板平行且相对设置，进而形成等离子电场，所述活性炭吸附层设于所述低温等离子电场上方，所述等离子处理塔的顶部设有出风口。
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