CN212523413U - 分散式烟雾污染源的处理系统 - Google Patents

Abstract

面向生产场景中分布的两个以上发烟点位，本发明揭示了一种分散式烟雾污染源的处理系统，由风机、风管、组合式净化器、主控机和控制分机构成，其中风管包括互通相连的排风主管和两段以上排烟支管，排风主管连接组合式净化器和风机并外向排空，每个发烟点位配置一套排烟支管和控制分机，且各排烟支管的末端接设有集烟围挡和受驱于控制分机开度可调的点位风阀；主控机与全部控制分机相接联网，并互通分布于系统各处的传感信号。应用本新型技术解决方案，采用对发烟点位分布收集、废气集中处理的方案，控制系统输出维持设计标准，提高了烟雾净化效率、系统安全性的同时延长了管道及过滤耗材的维护周期，降低了维护成本，同时杜绝能源浪费。

Description

分散式烟雾污染源的处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业烟气环境净化系统，尤其涉及一种应对发烟点位分散的高效率、低能耗的处理系统。

背景技术

目前，针对分散式污染源处理方案多为针对单点的处理。常规做法为单点设置一台排风机，如需净化则匹配一台静电除油设备。系统启停方式即开关直开直关，不做节能考虑。为达到足够的对烟气收集的效果，通常排风机风量设置较大，造成了能源的极大浪费。且因施工或技术上不完善等原因，部分工艺生产过程中，采用静电除油设备具有极大的火灾隐患。

现有针对油雾烟尘的处理为点对点解决方案。如图1所示的现有烟雾收集处理系统的架构示意图可见，对应任一发烟点位2进行生产作业时产生的烟气，单点成套配置了排风立管a2、集烟横管a1、风机b、静电除雾箱d和集气罩c。图示可见，烟气收集仅依赖设置于工艺点位顶部悬空的集气罩c或者风口，回收效率较低，会吸入大量未被污染的空气，造成不必要的能源浪费。同时因集气罩c悬空距离工艺点位较远，受到横向气流的干扰，会有较大的逸散泄漏烟尘e，进而对室内空气造成污染。如工厂存在多个点位需要处理，则需要设立多套此类处理系统。

随着环保相关新规越来越严格，目前针对生产过程中产生的烟雾，均需经过净化处理达标后，方可向空中排放。传统工艺及在烟雾产生源附近设置烟气收集罩，通过大风量风机持续抽风将烟气收集，然后通过净化箱，一般为干式过滤箱或静电除油箱进行过滤处理，达标后排放。但现有排烟净化系统，因点对点设置净化处理系统，故需求设备数量较多，占用空间较多且会出现杂乱现象，造成空间资料浪费。同时传统集气罩的使用，也造成收集效率低下，大量无效排风也是一种能源浪费。此外因净化设备分散布置，维护便捷性较低。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的旨在提出一种分散式烟雾污染源的处理系统，解决分散式发烟点位高效烟雾处理的问题。

本实用新型实现上述目的分散式烟雾污染源的处理系统的技术解决方案，面向生产场景中分布的两个以上发烟点位，其特征在于由风机、风管、组合式净化器、主控机和控制分机构成，其中所述风管包括互通相连的排风主管和两段以上排烟支管，排风主管连接组合式净化器和风机并外向排空，每个发烟点位配置一套排烟支管和控制分机，且各排烟支管的末端接设有集烟围挡和受驱于控制分机开度可调的点位风阀；所述主控机与全部控制分机相接联网，组合式净化器的进出管口设有传感器组，各个控制分机接设有探入排烟支管的传感器，且传感器组和传感器信号汇联至主控机。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，所述集烟围挡为由集烟罩及其底部一体相接的外挡面构成的全封闭式罩体，其中外挡面底部触地，且外挡面于一侧设有竖向的可掀启磁封条。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，所述集烟围挡为由集烟罩及其底部一体相接的外挡面构成的半封闭式罩体，其中外挡面底面触地，且集烟罩在开放侧的一边接设有挡烟垂幕。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，对应每个发烟点位，在所述集烟围挡内侧角落设有用于切换控制分机手动直控、主控联动的点位开关。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，所述处理系统对应任一发烟点位设有除油雾箱，所述除油雾箱的一侧壁设有对接排烟支管的进风口，除油雾箱的顶壁设有对接排风主管的出风口，除油雾箱内沿气流向分布设有倾斜状的均流板和除雾丝网，且除油雾箱底部的排液孔导流外联废液回收皿。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，所述组合式净化器设有净化功能段组装其中的扩展架，且净化功能段至少为脱硫滤网、脱硝滤网、活性炭除尘滤网、蜂窝除尘滤网，所述传感器组至少为压力传感器、TVOC传感器、非甲烷总烃传感器、微尘颗粒物传感器、可燃气体传感器、净化耗材监测传感器中两种以上的组合。

上述分散式烟雾污染源的处理系统，进一步地，所述主控机设有物联网接口和短信通讯接口，用于处理系统的运行状态和数据云端同步、报警信号终端推送。

应用本实用新型分散式烟雾污染源的处理解决方案，具备实质性特点和进步性，具体概述如下多个方面：

一、将除雾净化段布置于发烟点位附近，对污染空气进行烟雾分离，提高了烟雾净化效率的同时延长了管道及过滤耗材的维护周期，降低了维护成本；

二、采用对应发烟点位分布收集、废气集中处理的方案，维护便捷；

三、依据各发烟点位实际启用状态以及各传感器检测的数据，通过控制分机和主控机的联控，集中控制系统输出维持设计标准，同时杜绝能源浪费；

四、通过传感器和传感器组的布局设置，使得系统运行状态数据化，有利于污染源及处理效率监控，降低了人员操作的工作量，提高了工业自动化程度。

五、支持智能物联网通讯，处理系统的运行状态和数据可实时云端同步和备查，并能够面向智能终端报警等信号推送，提高了系统的安全性。

附图说明

图1是现有烟雾收集处理系统的架构示意图。

图2是本实用新型处理对象场景中分散式烟雾污染源和处理系统的空间布局示意图。

图3是本实用新型烟雾收集处理系统的局部架构示意图。

图4是图3中发烟点位及集烟围挡的细节结构示意图。

图5是本实用新型处理系统电气控制的连线示意图。

图6是本实用新型处理系统中除油雾箱的细节结构示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握，从而对本实用新型的保护范围做出更为清晰的界定。

有鉴于传统油雾烟尘的处理为点对点解决方案的诸多不足，本设计人对此类处理系统提出了多方面并行的改良措施，尤其对应分散的发烟点位采用分布收集、废气集中处理的方案，实现改善烟气处理设备的运行效率、处理能耗、维护和系统操控便捷性。

为全方位兼顾细节地展示本设计创新的结构特征，先结合图2、图3、图4和图5所示来理解其技术概述。其中图2所示的长方形对象场景1中，分散矩阵状布置有数十个发烟点位2，其可以是焊接、蒸镀等易于产生有害性烟雾的加工工艺作业台。而场景中的特定位置安装设有集中的烟气处理设备及唯一的风机4，而通过排风主管3将各个发烟点位的排烟支管与风机及烟气处理设备相接连通。该设备布局下，场景中对应每个发烟点位留出的设备空间总体上远远优于点对点配置油雾烟尘处理设备的情况。

该分散式烟雾污染源的处理系统为由风机4、风管、组合式净化器5、主控机和控制分机构成。各构成部分的技术特征概述为：前述风管包括互通相连的排风主管3和两段以上排烟支管，排风主管3连接组合式净化器5和风机4并外向排空，每个发烟点位配置一套排烟支管和控制分机6，且各排烟支管的末端接设有集烟围挡7和受驱于控制分机开度可调的点位风阀63；主控机9与全部控制分机6相接联网，组合式净化器5的进出管口设有传感器组64，各个控制分机6采用有限距离并带有屏蔽干扰防护通讯线缆接设有探入排烟支管的传感器62，且传感器组64和传感器62均信号汇联至主控机9。其中该传感器62主要为风量传感器等，主要用于监测点位风阀开度，以调整各点位的需求风量。

从功能实现上来看，基于以上设备硬件，对于分散布局的发烟点位，分立式配套安装排烟支管和控制分机，其中排烟支管配合集烟围挡用于针对该发烟点位进行烟气收集，能有效防止污染源外逸，且能减少未被污染的空气随风卷入排出。通过网状布局的该些排烟支管，可以将分布于各处且处于工艺运行状态的发烟点位所产生的污染性烟气收集，通过风机提供气流动力而使之集中归拢至排风主管及组合式净化器中进行排放前处理作业。这里需要说明的是，前述两段以上排烟支管指的是以发烟点位计数为基础，一点位一段的对应关系而配置。实施状态下，鉴于油雾分离处理的前置，该每一段该排烟支管为由横管31和立管32连通构成，具体连接关系后文详述。

而且，上述控制分机和主控机均为具有单独运算和控制输出能力的工控微机。如图5所示，主控机9主要用于汇总所有控制分机6a、6b、6c、6d……的反馈信号（即各排烟支管的状态及需求风量信息等），依据各控制分机反馈的工作状态及系统参数，实时调整组合式净化器5及风机4的工作状态，避免能源的不必要浪费及空气的无效排放。而每个控制分机仅单独对应特定发烟点位的排烟状态进行监测和输出控制，自动调整各点位需求风量，完善处理系统对分散式烟雾污染源的响应效率。控制分机布置在发烟点位附近，主控机有线或无线地搭配控制分机的控制方案，可提高接收传感器采集数据的精度，降低远程检测造成的信号干扰及误差，提高系统的可靠性。实施例中，主控机在面向风机的控制信号输出通路上还设有变频器41，以进一步优化风机控制效率。

再者，基于以上分布所设传感器62和传感器组64的信号反馈，主控机具备对处理系统包括管路和净化器全方位运行状态和参数的获知能力，有利于提高风机输出控制的运算准确性。例如当场景中部分发烟点位待机状态且点位风阀开启度较小时，可以适度减小风机的输出功率，反之调整增大即可。

本实用新型同时对该处理系统提出了全方位完善的设计，具体细化如下。

首先，如图4所示，前述集烟围挡7为由集烟罩71及其底部一体相接的外挡面72构成的半封闭式罩体，其中外挡面72底面触地，且集烟罩71在开放侧的一边接设有挡烟垂幕73。集烟罩71顶部设有对接排烟支管的接口74。由此，很大程度上抑制了集烟围挡外侧未污染空气被收集外排，同时也完全杜绝了烟气污染源向外散逸。这里该外挡面可以是透明且具有足量垂坠质感的胶膜材料。

除此之外，该集烟围挡还可以是由集烟罩及其底部一体相接的外挡面构成的全封闭式罩体，其中外挡面底部触地，且外挡面于一侧设有竖向的可掀启磁封条，便于作业人员进出通过并自动封闭隔绝。

其次，如图3所示，对应每个发烟点位，在集烟围挡7内侧角落设有用于切换控制分机手动直控、主控联动的点位开关61。由此提供该处理系统更灵活的作业方式。在手动直控模式下，作业人员通过直开方式取代控制分机设置点位风阀的开启程度；而在主控联动模式下，点位风阀的开启程度控制则完全交付于控制分机，联动发烟作业。依据发烟点位收集烟气量实际需求可自由调整系统启停方案及功率调整，在节能的同时能确保各点位的有效排烟净化。

接着，本实用新型针对烟雾污染源，特意将除雾净化段分离，布置于发烟点位附近，对污染空气进行烟、雾分离，并设置连续排液阀，可对水雾或油雾进行回收利用，同时液滴的清除，能够延长后续管道的维护清洗周期2~4倍时间，设备过滤耗材的维护周期可延长5~6倍时间，大大降低了系统的后期维护费用。针对所创新并优化设计的该除油雾箱结构，如图6所示，除油雾箱8的一侧壁设有对接排烟支管的进风口81，除油雾箱的顶壁设有对接竖管并接续排风主管的出风口82，其内沿气流向分布设有倾斜状的均流板83和除雾丝网84，且除油雾箱底部的排液孔85外联废液回收皿86。

该除油污箱的进出风口成90°夹角布局，均流板上部顺着气流方向倾斜，与水平面夹角与设计风速有关，风速越大，角度越小。除雾丝网上部迎着气流方向倾斜，风速越大，倾斜度越大。出风口位于除油雾箱上部。下部为液体沉积盘，被除油雾箱拦截下来的液滴会顺着倾斜的除雾丝网流到集液盘中。超出的液体会通过排液孔流至收集容器。该设计的除油雾箱效率较之于传统油雾箱效率可提高30%，较静电类除油箱安全性提高，无火灾隐患，且具有废液回收功能，能够提高生产的经济效益。

继而，该组合式净化器设有净化功能段组装其中的扩展架，且净化功能段包括但不限于脱硫滤网、脱硝滤网、活性炭除尘滤网、蜂窝除尘滤网等，可灵活组合各净化功能段，依据烟气成分和实际净化等级需求进行配置，最高可达到净化空气室内直排的等级程度。而其中所设传感器组64依据实际工况，可能包含压力传感器、TVOC传感器、非甲烷总烃传感器、微尘颗粒物传感器、可燃气体传感器、净化耗材监测传感器中两种以上的组合，能够时刻监测主机的净化效率及各净化功能段的滤材耗损情况，及时报警，避免净化不达标排放。

最后，主控机内置或外接设有智能物联网接口和短信通讯接口，处理系统的运行状态和数据能够实时云端同步，必要情况下还可以提供远程调用数据查询或紧急停机的操控。而当处理系统运行故障或需要维护时，可以及时将报警信号向预注册的作业人员终端推送，提高系统的安全性。

在上述处理系统的硬件设备基础上，该分散式烟雾污染源处理的实现方法从以下三个细化方面分别具体实施。其一烟气污染源的收集及处理，即对发烟点位分别利用集烟围挡密封，并利用排烟支管汇集至排风主管及组合式净化器进行集中处理。这是面向空间任意散乱分布的烟气污染源的分级布控方案。其二管路动力控制，即利用控制分机调控对应排烟支管的点位风阀，并利用主控机驱动风机运行、对各控制分机分级联网布控，这是面向管路中气流风量的强度控制方案。其三系统状态数据化反馈，即利用传感器独立监测对应排烟支管的排风量向控制分机信号反馈，利用传感器组监测组合式净化器的净化质量评估和耗损状态。

综上关于本实用新型分散式烟雾污染源的处理系统，及其实现方法的技术介绍和实施例详述，从改良后的技术效果来看，其具备突出的实质性特点和显著的进步性：

智能化的控制系统：本实用新型所设计的控制系统，分为主控机和控制分机，将系统所需要的风量控制内容进行分级布局，保证了系统的响应速度及数据的精度，同时也提高了系统运行的安全性。主控机在高度自动化的前提下，也支持云端数据互通，对不具备数据互通的场合，还可采用短信的方式进行通讯。控制系统的自动化大大降低了人员操作的工作量，提高了系统的稳定性。

除油雾箱独有倾角布网方式及进出风口垂直的设计，提高了除油雾箱的净化效率。下端液体连续排液孔的设计，延长了除油雾箱的维护周期。对于可回收利用的油雾来说，还创造了经济效益，相对静电除油箱来说，也避免了火灾隐患，提高了系统的可靠性。

组合式净化器可依据各不同净化场所增加或减少净化功能段，灵活性高，适用范围广。

对于分散式布局的发烟点位，进行先围挡密封，再收集的方案，提高了污染废气的收集效率，降低了收集风量，进而降低了系统的能耗，起到了节能环保的目的。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.分散式烟雾污染源的处理系统，面向生产场景中分布的两个以上发烟点位，其特征在于由风机、风管、组合式净化器、主控机和控制分机构成，其中所述风管包括互通相连的排风主管和两段以上排烟支管，排风主管连接组合式净化器和风机并外向排空，每个发烟点位配置一套排烟支管和控制分机，且各排烟支管的末端接设有集烟围挡和受驱于控制分机开度可调的点位风阀；所述主控机与全部控制分机相接联网，组合式净化器的进出管口设有传感器组，各个控制分机接设有探入排烟支管的传感器，且传感器组和传感器信号汇联至主控机。

2.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：所述集烟围挡为由集烟罩及其底部一体相接的外挡面构成的全封闭式罩体，其中外挡面底部触地，且外挡面于一侧设有竖向的可掀启磁封条。

3.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：所述集烟围挡为由集烟罩及其底部一体相接的外挡面构成的半封闭式罩体，其中外挡面底面触地，且集烟罩在开放侧的一边接设有挡烟垂幕。

4.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：对应每个发烟点位，在所述集烟围挡内侧角落设有用于切换控制分机手动直控、主控联动的点位开关。

5.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：所述处理系统对应任一发烟点位设有除油雾箱，所述除油雾箱的一侧壁设有对接排烟支管的进风口，除油雾箱的顶壁设有对接排风主管的出风口，除油雾箱内沿气流向分布设有倾斜状的均流板和除雾丝网，且除油雾箱底部的排液孔导流外联废液回收皿。

6.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：所述组合式净化器设有净化功能段组装其中的扩展架，且净化功能段至少为脱硫滤网、脱硝滤网、活性炭除尘滤网、蜂窝除尘滤网，所述传感器组至少为压力传感器、TVOC传感器、非甲烷总烃传感器、微尘颗粒物传感器、可燃气体传感器、净化耗材监测传感器中两种以上的组合。

7.根据权利要求1所述分散式烟雾污染源的处理系统，其特征在于：所述主控机设有物联网接口和短信通讯接口，用于处理系统的运行状态和数据云端同步、报警信号终端推送。

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