CN201664690U

CN201664690U - 多功能焊接烟尘净化系统

Info

Publication number: CN201664690U
Application number: CN2010201470872U
Authority: CN
Inventors: 吴克军; 李东晖; 李洁
Original assignee: NANTONG KLK AIR TREATMENT EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: Jiangsu Sheng kangfuyuan energy-saving environmental protection technology Co. Ltd.
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-03-12

Abstract

本实用新型公开了一种多功能焊接烟尘净化系统，包括依次连接的烟气捕集部分、烟气输送部分和净化除尘部分。其中，所述烟气捕集部分包括吸烟枪；所述烟气输送部分包括烟气输送管道；所述净化除尘部分包括依次相连的净化除尘仓、高负压抽吸装置、高精度过滤洁净机、活性炭除味箱。所述净化除尘仓上还设有余热出口，该余热出口通过管道与别处的散热器相连。这种系统在保持焊接烟尘净化系统体型小巧灵活的情况下实现高效的节能减排和能量回收利用。本实用新型的系统采用高负压小风量对焊接烟尘进行捕集，以较少的能耗达到最佳的空气净化效果。采用该系统后，焊接烟尘得到了有效的处理与控制，焊接余热得到了利用。

Description

多功能焊接烟尘净化系统

技术领域

本实用新型涉及一种烟尘净化系统，尤其涉及一种对焊接产生的烟尘进行净化同时利用烟尘的余热的多功能焊接烟尘净化系统。

背景技术

“十二五”环保规划提出要进一步强化一次颗粒物排放控制，要求对现有水源、钢铁厂、电厂和工业锅炉等进行深化治理，安装高效除尘设施，同时减少无组织排放。但是，目前全国的造船企业、集装箱生产单位，在焊接工作场所大都未设有焊接烟尘吸收装置，电焊烟点都为无组织排放，职业病时有发生，职工健康得不到保护。在少数安装了焊接烟尘净化装置的场所，焊接产生烟尘能得到及时处理，室内空气得到了有效净化，还职工一个干净空间。焊接烟尘净化装置为节能减排作出了重要贡献。但是，现有焊接烟尘净化器存在着受场地限制灵活性较差，焊接烟尘所产生的余热不能充分利用等弊病。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用焊接烟尘余热的多功能焊接烟尘净化系统。

本实用新型提出一种多功能焊接烟尘净化系统，包括依次连接的烟气捕集部分、烟气输送部分和净化除尘部分，其中，所述烟气捕集部分包括吸烟枪；所述烟气输送部分包括烟气输送管道；所述净化除尘部分包括依次相连的净化除尘仓、高负压抽吸装置、高精度过滤洁净机、活性碳除味箱，其特征在于，所述净化除尘仓上还设有余热出口，该余热出口通过管道与别处的散热器相连。

进一步地，所述净化除尘仓内依次设置初级过滤网和真空仓，所述真空仓内依次设置布袋除尘器和浸渍活性碳过滤网。

进一步地，所述布袋除尘器是涤纶针刺毡表面镀PTFE膜的滤筒式过滤器。

进一步地，所述布袋除尘器采用PPS滤料。

进一步地，所述吸烟枪口型是椭圆喇叭形。

进一步地，所述吸烟枪口设置在与焊枪的距离为70mm至90mm之间的位置。

进一步地，所述烟气输送管道是PVC管。

进一步地，所述系统还包括变频器，根据开启的焊机数量确定高压抽吸装置的开启频率。

进一步地，所述净化除尘仓的横截面是圆形。

进一步地，所述系统为可移动式设备。

本实用新型多功能焊接烟尘净化系统主要的优势和特点在于：

1、本实用新型的技术方案在保持焊接烟尘净化系统体型小巧灵活的情况下，实现高效的节能减排和能量回收利用；

2、本实用新型的系统采用高负压小风量对焊接烟尘进行捕集，以较少的能耗达到最佳的空气净化效果。

3、采用本实用新型的系统后，焊接烟尘得到了有效的处理与控制，焊接余热得到了有效的利用，焊接职工工作场所空气质量有了根本性的好转，降低了职业病的发病率。

附图说明

图1、2和3分别是本实用新型多功能焊接烟尘净化系统中净化吸尘部分具体结构的前视图、俯视图和侧视图。

图4示出本实用新型多功能焊接烟尘净化系统一个实施例中在风量不同的情况下，焊枪处的风速随着吸烟枪口与该焊枪距离增大而衰减的关系曲线。

图5示出本实用新型多功能焊接烟尘净化系统一个实施例的焊接烟尘捕集率曲线。

具体实施方式

本实用新型的多功能焊接烟尘净化系统用于收集并处理焊接过程中所产生的烟尘，净化烟气。本实用新型多功能焊接烟尘净化系统总体上包括四部分：烟气捕集部分、烟气输送部分、净化除尘部分以及控制部分。

具体来说，烟气捕集部分包括吸烟枪和卡箍。烟气输送部分包括烟气输送管道、管道接头以及其他部件。如图1所示，净化除尘部分包括净化除尘仓、高压抽吸装置306、高精度过滤洁净机307、活性碳除味箱308以及其他部件。净化除尘仓包括初级过滤网、真空仓303以及其他部件。真空仓303内配置有布袋除尘器302和浸渍活性碳过滤网。

烟气输送部分还可以包括高真空软管、高负压常闭风阀、转子流量计、真空压力表、压力阀、阻火器等等。

如图1和2所示，净化除尘部分还包括气动电磁阀309，是净化除尘仓除尘设备的清灰开启和关闭阀门。该部分还包括进风口301、气动反吹阀304、沉降室、消声器305、排风口等等。

上述控制部分是内置式中央集中PLC(可编程逻辑控制器)控制模块，该控制部分可以包括变频器。

(一)吸烟枪

吸烟枪，用来吸收电焊产生的焊接烟尘，是该系统的关键元件，它的吸收效率决定了焊接场所的焊接烟尘能否及时、迅速、有效的清除。

焊接烟尘发生在焊接点，只要能将焊接点产生的烟尘及时捕集并进行净化处理，焊接场所的空气质量就不受焊接烟尘的影响，因此，本实用新型的系统必须围绕焊接烟尘的源头来考虑。为了能瞬时将焊接过程中所产生的烟尘及时吸入，将吸烟枪的口型设计为椭圆喇叭型。这种口型捕捉烟尘面宽，无吸风死角，不影响焊接质量，提高了对焊接烟气的吸收效率。另外，这种口型不阻挡焊工视线，而且安装方便、造型美观。当然，吸烟枪的口型也可以是嵌入吸口、圆形吸口、翻边方形吸口、方形吸口等等。

将吸烟枪设计成与焊枪头的大小相匹配，体积小，重量轻，不增加焊工的操作负荷，不阻挡焊工视线，不影响焊工操作。另外，由于焊枪头随焊接点变动而需要移动，因此捕捉焊烟的吸烟枪要随焊接头的移动而移动，与焊枪头一体化，连接在一起。

设置吸烟枪使吸烟枪口在距离焊枪70mm至90mm的范围内。图4示出本实用新型多功能焊接烟尘净化系统一个实施例在风量不同的情况下，焊枪处的风速随着吸烟枪口与该焊枪距离增大而衰减的关系曲线。在该图的曲线上取一些具体的点列表如下：

表1

可见，在吸烟枪使吸烟枪口距离焊枪70mm至90mm的范围内时，风速都在0.5m/s以下，任何外界的自然风都超过这个风速，所以，我们可以保证，该设备不会对保护气体产生损耗，也不会影响焊接质量。

(二)烟气输送管道

烟气输送管道，用于向烟气输送管道输送吸烟枪捕集的焊接烟尘。管道的材料要符合耐高温(高于100℃)、耐高压(高于1.7kg/cm²)、耐磨、耐腐蚀、阻燃排、静电等要求。因焊接烟尘呈点源分布，点位不确定，地面空中皆有，故管道材料还要满足耐折、能伸缩、能拉动的要求。因此，可以采用PVC管，优选为德国NORRES公司生产的PVC纤维和内钢丝加强柔性吸气软管，从而较好地解决了焊接高温烟气输送问题。

(三)净化除尘仓

净化除尘仓，用于对烟气输送管道送来的焊接烟尘中较粗的飘尘粉尘截流过滤，并收集贮存焊接过程中产生的余热，使余热得到合理的使用。

1、一般5～6微米左右的飘尘粉尘可通过初始过滤网完成，本实用新型初始过滤网的过滤效率可达95％～97％。

2、布袋除尘器为PTFE(聚四氟乙烯)覆膜滤筒式过滤器，是一种高效过滤系统(HEPA)。这种PTFE覆膜的过滤袋优选采用涤纶针刺毡表面镀PTFE膜，可以过滤0.1μm以上粒径的颗粒物，过滤效率可达99.999％。含微细粉尘的气流进入高效过滤系统，通过滤芯的分离作用，烟尘被滤芯阻拦在其表面上。当被阻拦的烟尘在滤芯表面不断沉积时，滤芯里外的压差也同时不断加大，这时开启脉冲清灰系统，将聚积小滤袋外表面的粉尘清理下来。高效过滤器的过滤效率高达99.99％(粒径0.3微米)以上。另外，布袋除尘器采用抗胀、强度好、耐高温、耐酸碱性能的滤料，比如PPS滤料，这样的滤料使布袋除尘器不受粉尘浓度和粒度等性质影响，出口排放浓度受烟气量波动的影响不大。

3、有浸渍型活性炭网用以吸附有害气体分子。

经过以上三道处理，净化除尘仓的烟尘出口浓度可达到10mg/m³以下。净化除尘仓内部针对火灾隐患和大颗粒熔渣采用了三道防护措施，使净化除尘仓的使用寿命更长、更安全可靠。

净化除尘仓的横截面可以是圆形或方形。因为圆形横截面的净化除尘仓工艺简单、加工方便、焊接缝少，强度高，容易达到密封要求，所以优选为圆形。

净化除尘仓利用大气破坏系统反吹，反吹率达80％以上。净化除尘仓内耗材性能稳定，更换方便。

净化除尘仓留有余热出口，使从净化除尘仓里输出的余热通过管道输送到指定场所的散热器，在冬季严寒条件下作业取暧，改善了工人的劳动条件，节约了能源。焊接烟尘中余热得到有效利用，变废为宝，符合当前节能减排和循环经济理念。在焊接过程中除了产生大量焊接烟尘外，焊接所产生的热量如能得到充分利用，是污染治理企业的一笔宝贵财富。余热是治理烟尘过程副产品，余热得到回收作为取暧能源，冬季可改善职工劳动条件，提高了职工劳动生产力。

净化除尘中有源噪声的控制材料可以采用国内比较成熟的泡沫铝吸声材料(板)，通过消声，使其噪声达到普通洗衣机的噪声水平。

(四)高压抽吸装置

该高压抽吸装置可以采用保证在温度下正常工作的专用高压鼓风机。，高压鼓风机为引风装置，将焊接烟尘吸(引)入净化除尘仓进行净化处理，将收集的余热由管道输送到散热器。实际采用的高压鼓风机可保证在-60℃～130℃温度下正常工作。

本实用新型多功能焊接烟尘净化系统由高压风机抽真空，而焊接烟尘在电源产生时只需要小风量高负压对焊接点所产生的烟气进行吸附，就可以达到以较少的能耗达到最佳的空气净化的效果。

(五)排风口

来自活性碳除味箱的洁净空气从格栅状排风口方向均匀引导和分散，因而把噪音降低到最低。

(六)控制部分

控制部分采用内置式中央集中PLC控制方式，结构简单，便于操作。这种控制在无任何人参与的情况下完成开关机，减少了保养费用。

在该控制模块中设置变频器是为了变频控制高压抽吸装置，变频器根据开启的焊机数量确定高压抽吸装置的开启频率，真正做到节能环保。这种变频控制，实现了风量小、功率低的运行，从而大大节省了能源，达到了节能减排的目的。

综上所述，该系统由高压鼓风机将净化除尘仓、管道内抽成高负压，将焊接烟尘吸入管道内到达净化装置高负压净化除尘仓。在净化除尘仓内将烟尘进行净化处理后排出，净化后的洁净空气经管道排出达到空气净化的目的。

本实用新型多功能焊接烟尘净化系统的工作原理是：通过高压鼓风机引力作用，焊接过程中产生的有害气体及污染颗粒物被吸风口收集吸入管道内，经过阻火器击灭可能引入管道内的火星，污染源到达装置初过滤网，此道过滤工艺主要是过滤颗粒比较大的粉尘，一般的过滤粒径在1mm以上的粉尘，经过初效过滤的粉尘到达装置真空仓里的高效过滤袋，高效过滤袋可过滤0.1μm以上粒径颗粒物，过滤效率可达到99.999％，经过高精度过滤的洁净机再到达装置的活性碳除味箱，其主要作用是去除过滤后的空气中可能存在的异味，经过这三道过滤后的空气即为符合GB《工作场所有害因素职业接触限值》要求的洁净空气。

经测试，本实用新型多功能焊接烟尘净化系统一个实例的各项技术参数如下表所示：

型号	KLK-GFY300	KLK-GFY500	KLK-GFY800
				处理风量(m³/h)	300	500	800
真空压力(mbar)	-200	-300	-500
				额定功率(kW)	2.2	5.5	6.5
额定电压(V)	380	380	380
				焊烟去除率(％)	99.99	99.99	99.99
适用工位(个)	2-3	4-5	6-8
				外形尺寸长×宽×高(m)	1.6×1.35×0.8	1.6×1.35×0.8	1.6×1.35×0.8

表2

根据图5所示，焊接车间安装了本实用新型多功能焊接烟尘净化系之后，焊接烟尘得到了有效的控制，焊接职工工作场所空气质量有了根本性的好转。

该系统的一个实施例为可移动式，克服固定装置带来的不便。由于移动式的焊接烟尘净化装置不受场所限制，方便，灵活，实现了工作场所变了，净化烟尘措施、效率不变，满足了烟尘处理要求。

本实用新型多功能焊接烟尘净化系统适用于电弧焊、二氧化碳保护焊、MAG焊接、碳弧气刨焊、气熔割、特殊焊接等产生烟气的作业场所。装置投入应用，减少焊接烟气污染物无组织排放，净化了室内空气，改善了焊接工人劳动条件，减少焊接工人职业病发生。

Claims

1.一种多功能焊接烟尘净化系统，包括依次连接的烟气捕集部分、烟气输送部分和净化除尘部分，其中，所述烟气捕集部分包括吸烟枪；所述烟气输送部分包括烟气输送管道；其特征在于，所述净化除尘部分包括依次相连的净化除尘仓、高负压抽吸装置、高精度过滤洁净机、活性碳除味箱，所述净化除尘仓上还设有余热出口，该余热出口通过管道与别处的散热器相连。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述净化除尘仓内依次设置初级过滤网和真空仓，所述真空仓内依次设置布袋除尘器和浸渍活性碳过滤网。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述布袋除尘器是涤纶针刺毡表面镀PTFE膜的滤筒式过滤器。

4.如权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述布袋除尘器采用PPS滤料。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸烟枪口型是椭圆喇叭形。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸烟枪口设置在与焊枪的距离为70mm至90mm之间的位置。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述烟气输送管道是PVC管。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括变频器，根据开启的焊机数量确定高压抽吸装置的开启频率。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述净化除尘仓的横截面是圆形。

10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统为可移动式设备。