專利名稱：多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種煙塵凈化系統(tǒng)，尤其涉及一種對焊接產(chǎn)生的煙塵進行凈化同 時利用煙塵的余熱的多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
“十二五”環(huán)保規(guī)劃提出要進一步強化一次顆粒物排放控制，要求對現(xiàn)有水源、鋼 鐵廠、電廠和工業(yè)鍋爐等進行深化治理，安裝高效除塵設施，同時減少無組織排放。但是，目 前全國的造船企業(yè)、集裝箱生產(chǎn)單位，在焊接工作場所大都未設有焊接煙塵吸收裝置，電焊 煙點都為無組織排放，職業(yè)病時有發(fā)生，職工健康得不到保護。在少數(shù)安裝了焊接煙塵凈化 裝置的場所，焊接產(chǎn)生煙塵能得到及時處理，室內(nèi)空氣得到了有效凈化，還職工一個干凈空 間。焊接煙塵凈化裝置為節(jié)能減排作出了重要貢獻。但是，現(xiàn)有焊接煙塵凈化器存在著受 場地限制靈活性較差，焊接煙塵所產(chǎn)生的余熱不能充分利用等弊病。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用焊接煙塵余熱的多功能焊接煙塵 凈化系統(tǒng)。本實用新型提出一種多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)，包括依次連接的煙氣捕集部分、 煙氣輸送部分和凈化除塵部分，其中，所述煙氣捕集部分包括吸煙槍；所述煙氣輸送部分包 括煙氣輸送管道；所述凈化除塵部分包括依次相連的凈化除塵倉、高負壓抽吸裝置、高精度 過濾潔凈機、活性碳除味箱，其特征在于，所述凈化除塵倉上還設有余熱出口，該余熱出口 通過管道與別處的散熱器相連。進一步地，所述凈化除塵倉內(nèi)依次設置初級過濾網(wǎng)和真空倉，所述真空倉內(nèi)依次 設置布袋除塵器和浸漬活性碳過濾網(wǎng)。進一步地，所述布袋除塵器是滌綸針刺氈表面鍍PTFE膜的濾筒式過濾器。進一步地，所述布袋除塵器采用PPS濾料。進一步地，所述吸煙槍口型是橢圓喇叭形。進一步地，所述吸煙槍口設置在與焊槍的距離為70mm至90mm之間的位置。進一步地，所述煙氣輸送管道是PVC管。進一步地，所述系統(tǒng)還包括變頻器，根據(jù)開啟的焊機數(shù)量確定高壓抽吸裝置的開
啟頻率。進一步地，所述凈化除塵倉的橫截面是圓形。進一步地，所述系統(tǒng)為可移動式設備。本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)主要的優(yōu)勢和特點在于1、本實用新型的技術(shù)方案在保持焊接煙塵凈化系統(tǒng)體型小巧靈活的情況下，實現(xiàn) 高效的節(jié)能減排和能量回收利用；2、本實用新型的系統(tǒng)采用高負壓小風量對焊接煙塵進行捕集，以較少的能耗達到
3最佳的空氣凈化效果。3、采用本實用新型的系統(tǒng)后，焊接煙塵得到了有效的處理與控制，焊接余熱得到 了有效的利用，焊接職工工作場所空氣質(zhì)量有了根本性的好轉(zhuǎn)，降低了職業(yè)病的發(fā)病率。

圖1、2和3分別是本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)中凈化吸塵部分具體結(jié)構(gòu) 的前視圖、俯視圖和側(cè)視圖。圖4示出本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)一個實施例中在風量不同的情況 下，焊槍處的風速隨著吸煙槍口與該焊槍距離增大而衰減的關(guān)系曲線。圖5示出本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)一個實施例的焊接煙塵捕集率曲 線。
具體實施方式
本實用新型的多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)用于收集并處理焊接過程中所產(chǎn)生的煙 塵，凈化煙氣。本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)總體上包括四部分煙氣捕集部分、煙 氣輸送部分、凈化除塵部分以及控制部分。具體來說，煙氣捕集部分包括吸煙槍和卡箍。煙氣輸送部分包括煙氣輸送管道、管 道接頭以及其他部件。如圖1所示，凈化除塵部分包括凈化除塵倉、高壓抽吸裝置306、高精 度過濾潔凈機307、活性碳除味箱308以及其他部件。凈化除塵倉包括初級過濾網(wǎng)、真空倉 303以及其他部件。真空倉303內(nèi)配置有布袋除塵器302和浸漬活性碳過濾網(wǎng)。煙氣輸送部分還可以包括高真空軟管、高負壓常閉風閥、轉(zhuǎn)子流量計、真空壓力 表、壓力閥、阻火器等等。如圖1和2所示，凈化除塵部分還包括氣動電磁閥309，是凈化除塵倉除塵設備的 清灰開啟和關(guān)閉閥門。該部分還包括進風口 301、氣動反吹閥304、沉降室、消聲器305、排風
π絕絕 1—1寸寸ο上述控制部分是內(nèi)置式中央集中PLC(可編程邏輯控制器)控制模塊，該控制部分 可以包括變頻器。(一 )吸煙槍吸煙槍，用來吸收電焊產(chǎn)生的焊接煙塵，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵元件，它的吸收效率決定 了焊接場所的焊接煙塵能否及時、迅速、有效的清除。焊接煙塵發(fā)生在焊接點，只要能將焊接點產(chǎn)生的煙塵及時捕集并進行凈化處理， 焊接場所的空氣質(zhì)量就不受焊接煙塵的影響，因此，本實用新型的系統(tǒng)必須圍繞焊接煙塵 的源頭來考慮。為了能瞬時將焊接過程中所產(chǎn)生的煙塵及時吸入，將吸煙槍的口型設計為 橢圓喇叭型。這種口型捕捉煙塵面寬，無吸風死角，不影響焊接質(zhì)量，提高了對焊接煙氣的 吸收效率。另外，這種口型不阻擋焊工視線，而且安裝方便、造型美觀。當然，吸煙槍的口型 也可以是嵌入吸口、圓形吸口、翻邊方形吸口、方形吸口等等。將吸煙槍設計成與焊槍頭的大小相匹配，體積小，重量輕，不增加焊工的操作負 荷，不阻擋焊工視線，不影響焊工操作。另外，由于焊槍頭隨焊接點變動而需要移動，因此捕 捉焊煙的吸煙槍要隨焊接頭的移動而移動，與焊槍頭一體化，連接在一起。[0030]設置吸煙槍使吸煙槍口在距離焊槍70mm至90mm的范圍內(nèi)。圖4示出本實用新型 多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)一個實施例在風量不同的情況下，焊槍處的風速隨著吸煙槍口與 該焊槍距離增大而衰減的關(guān)系曲線。在該圖的曲線上取一些具體的點列表如下 表 1可見，在吸煙槍使吸煙槍口距離焊槍70mm至90mm的范圍內(nèi)時，風速都在0. 5m/s 以下，任何外界的自然風都超過這個風速，所以，我們可以保證，該設備不會對保護氣體產(chǎn) 生損耗，也不會影響焊接質(zhì)量。( 二)煙氣輸送管道煙氣輸送管道，用于向煙氣輸送管道輸送吸煙槍捕集的焊接煙塵。管道的材料要 符合耐高溫(高于IOCTC )、耐高壓(高于1.7kg/cm2)、耐磨、耐腐蝕、阻燃排、靜電等要求。 因焊接煙塵呈點源分布，點位不確定，地面空中皆有，故管道材料還要滿足耐折、能伸縮、能 拉動的要求。因此，可以采用PVC管，優(yōu)選為德國NORRES公司生產(chǎn)的PVC纖維和內(nèi)鋼絲加 強柔性吸氣軟管，從而較好地解決了焊接高溫煙氣輸送問題。(三)凈化除塵倉凈化除塵倉，用于對煙氣輸送管道送來的焊接煙塵中較粗的飄塵粉塵截流過濾， 并收集貯存焊接過程中產(chǎn)生的余熱，使余熱得到合理的使用。1、一般5 6微米左右的飄塵粉塵可通過初始過濾網(wǎng)完成，本實用新型初始過濾 網(wǎng)的過濾效率可達95 % 97 %。2、布袋除塵器為PTFE(聚四氟乙烯)覆膜濾筒式過濾器，是一種高效過濾系統(tǒng) (HEPA) 0這種PTFE覆膜的過濾袋優(yōu)選采用滌綸針刺氈表面鍍PTFE膜，可以過濾0. Ιμπι以 上粒徑的顆粒物，過濾效率可達99. 999%。含微細粉塵的氣流進入高效過濾系統(tǒng)，通過濾芯 的分離作用，煙塵被濾芯阻攔在其表面上。當被阻攔的煙塵在濾芯表面不斷沉積時，濾芯里 外的壓差也同時不斷加大，這時開啟脈沖清灰系統(tǒng)，將聚積小濾袋外表面的粉塵清理下來。 高效過濾器的過濾效率高達99. 99% (粒徑0.3微米)以上。另外，布袋除塵器采用抗脹、 強度好、耐高溫、耐酸堿性能的濾料，比如PPS濾料，這樣的濾料使布袋除塵器不受粉塵濃 度和粒度等性質(zhì)影響，出口排放濃度受煙氣量波動的影響不大。4/5頁3、有浸漬型活性炭網(wǎng)用以吸附有害氣體分子。經(jīng)過以上三道處理，凈化除塵倉的煙塵出口濃度可達到10mg/m3以下。凈化除塵 倉內(nèi)部針對火災隱患和大顆粒熔渣采用了三道防護措施，使凈化除塵倉的使用壽命更長、
更安全可靠。凈化除塵倉的橫截面可以是圓形或方形。因為圓形橫截面的凈化除塵倉工藝簡 單、加工方便、焊接縫少，強度高，容易達到密封要求，所以優(yōu)選為圓形。凈化除塵倉利用大氣破壞系統(tǒng)反吹，反吹率達80%以上。凈化除塵倉內(nèi)耗材性能 穩(wěn)定，更換方便。凈化除塵倉留有余熱出口，使從凈化除塵倉里輸出的余熱通過管道輸送到指定場 所的散熱器，在冬季嚴寒條件下作業(yè)取曖，改善了工人的勞動條件，節(jié)約了能源。焊接煙塵 中余熱得到有效利用，變廢為寶，符合當前節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟理念。在焊接過程中除了產(chǎn) 生大量焊接煙塵外，焊接所產(chǎn)生的熱量如能得到充分利用，是污染治理企業(yè)的一筆寶貴財 富。余熱是治理煙塵過程副產(chǎn)品，余熱得到回收作為取曖能源，冬季可改善職工勞動條件， 提高了職工勞動生產(chǎn)力。凈化除塵中有源噪聲的控制材料可以采用國內(nèi)比較成熟的泡沫鋁吸聲材料 (板)，通過消聲，使其噪聲達到普通洗衣機的噪聲水平。(四)高壓抽吸裝置該高壓抽吸裝置可以采用保證在溫度下正常工作的專用高壓鼓風機。，高壓鼓風 機為引風裝置，將焊接煙塵吸(弓丨)入凈化除塵倉進行凈化處理，將收集的余熱由管道輸送 到散熱器。實際采用的高壓鼓風機可保證在-60°C 130°C溫度下正常工作。本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)由高壓風機抽真空，而焊接煙塵在電源產(chǎn)生 時只需要小風量高負壓對焊接點所產(chǎn)生的煙氣進行吸附，就可以達到以較少的能耗達到最 佳的空氣凈化的效果。(五)排風口來自活性碳除味箱的潔凈空氣從格柵狀排風口方向均勻引導和分散，因而把噪音 降低到最低。(六)控制部分控制部分采用內(nèi)置式中央集中PLC控制方式，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。這種控制在無 任何人參與的情況下完成開關(guān)機，減少了保養(yǎng)費用。在該控制模塊中設置變頻器是為了變頻控制高壓抽吸裝置，變頻器根據(jù)開啟的焊 機數(shù)量確定高壓抽吸裝置的開啟頻率，真正做到節(jié)能環(huán)保。這種變頻控制，實現(xiàn)了風量小、 功率低的運行，從而大大節(jié)省了能源，達到了節(jié)能減排的目的。綜上所述，該系統(tǒng)由高壓鼓風機將凈化除塵倉、管道內(nèi)抽成高負壓，將焊接煙塵吸 入管道內(nèi)到達凈化裝置高負壓凈化除塵倉。在凈化除塵倉內(nèi)將煙塵進行凈化處理后排出， 凈化后的潔凈空氣經(jīng)管道排出達到空氣凈化的目的。本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)的工作原理是通過高壓鼓風機引力作用， 焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體及污染顆粒物被吸風口收集吸入管道內(nèi)，經(jīng)過阻火器擊滅可能 引入管道內(nèi)的火星，污染源到達裝置初過濾網(wǎng)，此道過濾工藝主要是過濾顆粒比較大的粉 塵，一般的過濾粒徑在Imm以上的粉塵，經(jīng)過初效過濾的粉塵到達裝置真空倉里的高效過
6濾袋，高效過濾袋可過濾0. 1 μ m以上粒徑顆粒物，過濾效率可達到99. 999%，經(jīng)過高精度 過濾的潔凈機再到達裝置的活性碳除味箱，其主要作用是去除過濾后的空氣中可能存在的 異味，經(jīng)過這三道過濾后的空氣即為符合GB《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》要求的潔 凈空氣。經(jīng)測試，本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)一個實例的各項技術(shù)參數(shù)如下表所 示 表 2根據(jù)圖5所示，焊接車間安裝了本實用新型多功能焊接煙塵凈化系之后，焊接煙 塵得到了有效的控制，焊接職工工作場所空氣質(zhì)量有了根本性的好轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的一個實施例為可移動式，克服固定裝置帶來的不便。由于移動式的焊接 煙塵凈化裝置不受場所限制，方便，靈活，實現(xiàn)了工作場所變了，凈化煙塵措施、效率不變， 滿足了煙塵處理要求。本實用新型多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)適用于電弧焊、二氧化碳保護焊、MAG焊接、 碳弧氣刨焊、氣熔割、特殊焊接等產(chǎn)生煙氣的作業(yè)場所。裝置投入應用，減少焊接煙氣污染 物無組織排放，凈化了室內(nèi)空氣，改善了焊接工人勞動條件，減少焊接工人職業(yè)病發(fā)生。
權(quán)利要求一種多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)，包括依次連接的煙氣捕集部分、煙氣輸送部分和凈化除塵部分，其中，所述煙氣捕集部分包括吸煙槍；所述煙氣輸送部分包括煙氣輸送管道；其特征在于，所述凈化除塵部分包括依次相連的凈化除塵倉、高負壓抽吸裝置、高精度過濾潔凈機、活性碳除味箱，所述凈化除塵倉上還設有余熱出口，該余熱出口通過管道與別處的散熱器相連。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化除塵倉內(nèi)依次設置初級過濾網(wǎng)和 真空倉，所述真空倉內(nèi)依次設置布袋除塵器和浸漬活性碳過濾網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述布袋除塵器是滌綸針刺氈表面鍍PTFE 膜的濾筒式過濾器。
4.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述布袋除塵器采用PPS濾料。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸煙槍口型是橢圓喇叭形。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述吸煙槍口設置在與焊槍的距離為70mm 至90mm之間的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述煙氣輸送管道是PVC管。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括變頻器，根據(jù)開啟的焊機數(shù) 量確定高壓抽吸裝置的開啟頻率。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凈化除塵倉的橫截面是圓形。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)為可移動式設備。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能焊接煙塵凈化系統(tǒng)，包括依次連接的煙氣捕集部分、煙氣輸送部分和凈化除塵部分。其中，所述煙氣捕集部分包括吸煙槍；所述煙氣輸送部分包括煙氣輸送管道；所述凈化除塵部分包括依次相連的凈化除塵倉、高負壓抽吸裝置、高精度過濾潔凈機、活性炭除味箱。所述凈化除塵倉上還設有余熱出口，該余熱出口通過管道與別處的散熱器相連。這種系統(tǒng)在保持焊接煙塵凈化系統(tǒng)體型小巧靈活的情況下實現(xiàn)高效的節(jié)能減排和能量回收利用。本實用新型的系統(tǒng)采用高負壓小風量對焊接煙塵進行捕集，以較少的能耗達到最佳的空氣凈化效果。采用該系統(tǒng)后，焊接煙塵得到了有效的處理與控制，焊接余熱得到了利用。
文檔編號B08B15/04GK201664690SQ20102014708
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者吳克軍, 李東暉, 李潔 申請人:南通克萊克空氣處理設備有限公司