本技術(shù)涉及防爆除塵技術(shù)的領(lǐng)域，尤其是涉及一種3d金屬打印防爆除塵循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，金屬3d打印的發(fā)展和應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，金屬3d打印主要采用金屬粉末采用燒結(jié)或粘接的方式固結(jié)在一起型材所需要的三維結(jié)構(gòu)的加工方式。而工件成型后的精度以及質(zhì)量與金屬粉末的粒度息息相關(guān)，金屬粉末的粒度越小，所制成工件的質(zhì)量越好。

2、隨著技術(shù)的發(fā)展，金屬粉末的粒度也越來(lái)越小，而目前3d金屬打印的金屬粉末的粒度能夠達(dá)到幾微米甚至微米級(jí)，其不僅會(huì)在制造場(chǎng)地造成相對(duì)較大的揚(yáng)塵。當(dāng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)空氣中的金屬粉末的濃度過(guò)高，結(jié)合外部的靜電等因素，極易造成粉塵爆炸的安全事故。因此在金屬3d打印的車(chē)間需要安裝除塵的設(shè)備，以減小車(chē)間內(nèi)的粉塵含量。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，為了對(duì)粉塵進(jìn)行處理，需要將金屬3d打印設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的氣體，尤其是3d金屬打印設(shè)備內(nèi)部的氣體過(guò)濾粉塵后再排放至生產(chǎn)車(chē)間，以避免出現(xiàn)車(chē)間粉塵的濃度過(guò)高而出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況。同時(shí)，為了進(jìn)一步減小發(fā)生粉塵爆炸事故的概率，還會(huì)在氣體中混入惰性氣體，以用于降低氣體中的氧氣含量，并縮小粉塵爆炸的濃度范圍,降低爆炸的壓力和升壓速度。

4、但是，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅需要進(jìn)行爆炸前的預(yù)防措施，還需要針對(duì)發(fā)生爆炸后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)。過(guò)去常采用的方式是通過(guò)水等直接滅火處理，同時(shí)起到降塵的效果，但是由于3d金屬打印過(guò)程中，金屬粉末粒徑小至微米級(jí)，尤其是部分金屬粉末與水接觸會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生大量的化學(xué)熱，反而會(huì)進(jìn)一步引發(fā)爆炸，例如微米級(jí)的鋁、鐵等常用的3d金屬打印材料。而惰性氣體雖然能夠降低過(guò)濾設(shè)備內(nèi)氣體中氧氣的含量，但是在發(fā)生爆炸時(shí)，其抑制效果會(huì)顯著降低，因此，如何在發(fā)生爆炸時(shí)抑制粉塵的爆炸是目前亟需解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了在發(fā)生爆炸時(shí)有效的抑制粉塵的爆炸，本技術(shù)提供一種3d金屬打印防爆除塵循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。

2、本技術(shù)提供的一種3d金屬打印防爆除塵循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種3d金屬打印防爆除塵循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，包括除塵腔室、濾芯、抑爆組件和負(fù)壓排放件。

4、除塵腔室，內(nèi)部分隔為按照氣體流動(dòng)方向分布的過(guò)濾腔室和維護(hù)腔室；濾芯自維護(hù)腔室插入至過(guò)濾腔室并用于過(guò)濾粉塵氣體。

5、抑爆組件，設(shè)置于維護(hù)腔室并用于發(fā)生爆炸事故時(shí)自維護(hù)腔室朝向過(guò)濾腔室輸入抑爆氣體。

6、負(fù)壓排放件，用于將過(guò)濾后的氣體自維護(hù)腔室抽出并保持除塵腔室整體呈負(fù)壓的狀態(tài)。

7、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在發(fā)生爆炸之后，一方面由于負(fù)壓排放件使得除塵腔室整體呈負(fù)壓的狀態(tài)，負(fù)壓在爆炸前能夠抑制提升爆炸下限，另一方面在爆炸之后，由于負(fù)壓的存在，能夠使得抑爆組件的氣體輸出之后，自維護(hù)腔室流入過(guò)濾腔室，進(jìn)一步提高爆炸的爆炸下限，增加爆炸二次發(fā)生的難度，從而達(dá)到爆炸后抑制二次爆炸發(fā)生的可能性；同時(shí)，由于及時(shí)自維護(hù)腔室朝向過(guò)濾腔室注入抑爆氣體，在爆炸時(shí)，一方面能夠進(jìn)一步降低有限空間中氧氣的含量，抑制爆炸的產(chǎn)生，另一方面，在爆炸逸散的過(guò)程中，能夠通過(guò)抑爆氣體在爆炸產(chǎn)生的波動(dòng)下朝向周側(cè)擴(kuò)散并顯著降低爆炸擴(kuò)散過(guò)程中接觸的空氣中氧氣的含量，從而達(dá)到抑制爆炸以及爆炸后持續(xù)燃爆的發(fā)生的目的。

8、可選的，所述過(guò)濾腔室設(shè)置有用于接收被過(guò)濾截留粉塵的第一集塵組件，所述第一集塵組件包括集塵容器和兩個(gè)間隔設(shè)置于集塵容器入口的集塵閥，所述集塵容器的入口連通于過(guò)濾腔室。

9、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，過(guò)濾腔室被過(guò)濾的粉塵能夠通過(guò)兩個(gè)集塵閥之后落入至集塵容器內(nèi)，而由于兩個(gè)集塵閥的存在，能夠在兩個(gè)集塵閥之間形成中間緩沖的空腔，此時(shí)由于中間的空腔氧氣含量有限、處于被封閉的狀態(tài)以及壓力相對(duì)較低，發(fā)生爆炸之后，還能夠通過(guò)兩個(gè)集塵閥中間的腔室有效的進(jìn)行隔離，減小爆炸時(shí)波及到集塵容器內(nèi)的粉塵而產(chǎn)生更加劇烈的二次爆炸的可能性。

10、可選的，所述抑爆組件包括用于存儲(chǔ)被壓縮抑爆氣體的儲(chǔ)氣容器和設(shè)置于儲(chǔ)氣容器用于控制抑爆氣體釋放的排氣閥，所述儲(chǔ)氣容器設(shè)置于維護(hù)腔室內(nèi)。

11、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在發(fā)生爆炸時(shí)，排氣閥打開(kāi)，使得被壓縮的抑爆氣體在儲(chǔ)氣容器內(nèi)釋放出來(lái)并輸入至過(guò)濾腔室內(nèi)。

12、可選的，所述濾芯為燒結(jié)板濾芯且成型有多個(gè)并行的濾腔，所述濾腔朝向維護(hù)腔室開(kāi)口設(shè)置。

13、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，多個(gè)并行的濾腔，能使得過(guò)濾過(guò)程中，負(fù)壓能夠相對(duì)均勻的作用于濾芯整體，減小因?yàn)榫植繛V孔直徑差異或氣體通過(guò)阻力差異，導(dǎo)致氣體集中從濾芯的某個(gè)局部通過(guò)的情況出現(xiàn)，從而導(dǎo)致負(fù)壓作用下粉塵附著于濾芯的某個(gè)局部，導(dǎo)致局部粉塵含量過(guò)大的情況出現(xiàn)。

14、可選的，所述過(guò)濾腔室的外部設(shè)置有發(fā)生爆炸時(shí)釋放能量的泄爆組件，所述過(guò)濾腔室開(kāi)設(shè)有不與維護(hù)腔室連通的泄爆口，所述泄爆組件包括設(shè)置于泄爆口的泄爆板和泄爆疏導(dǎo)管，所述泄爆疏導(dǎo)管的入口蓋合于泄爆口且輸出口折彎并朝向除塵腔室的外壁，所述泄爆疏導(dǎo)管的開(kāi)啟壓力為l1，所述除塵腔室的剩余內(nèi)壁部分承受壓力為l2，且l1＜l2。

15、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，發(fā)生爆炸之后，由于爆炸會(huì)導(dǎo)致氣體急速膨脹，此時(shí)能夠使得泄爆板被打開(kāi)，并在泄爆疏導(dǎo)管的作用下朝向安全區(qū)域釋放爆炸產(chǎn)生的能量，以減小設(shè)備因?yàn)榉蹓m爆炸而直接整體損毀的概率，同時(shí)，還能夠通過(guò)泄爆板使得過(guò)濾腔室內(nèi)氧氣含量相對(duì)較低的氣體通過(guò)泄爆疏導(dǎo)管先排除至泄爆疏導(dǎo)管外側(cè)降低周側(cè)環(huán)境中的氧氣，從而達(dá)到抑制二次爆炸的目的。

16、可選的，還包括前置過(guò)濾組件，所述前置過(guò)濾組件包括旋風(fēng)除塵器和設(shè)置于旋風(fēng)除塵器卸料端的前置集塵件，所述旋風(fēng)除塵器的輸出端連通于過(guò)濾腔室。

17、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，為了避免濾芯更換的頻次過(guò)多，旋風(fēng)除塵器一方面能夠前置進(jìn)行氣體和粉塵的分離，有效的減少進(jìn)入過(guò)濾腔室內(nèi)氣體中粉塵的含量，并使得分離的技術(shù)粉塵通過(guò)前置集塵件收集，另一方面，能夠通過(guò)旋風(fēng)除塵器將大顆粒的粉塵篩除，使得濾芯主要用于微小精細(xì)金屬粉塵的過(guò)濾，以減小濾芯被堵塞的可能性。

18、可選的，所述前置集塵件包括前置集塵容器和兩個(gè)間隔安裝于前置集塵容器輸入端的前置閥門(mén)，所述前置集塵容器的輸入端通過(guò)兩個(gè)前置閥門(mén)連通并固定于旋風(fēng)除塵器的出塵端。

19、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，使得金屬粉塵能夠通過(guò)兩個(gè)前置閥門(mén)被存儲(chǔ)于前置集塵容器，一方面能夠減小發(fā)生爆炸時(shí)波及到存儲(chǔ)的金屬粉塵，另一方面，在粉塵的處理時(shí)，能夠通過(guò)兩個(gè)集塵閥以及中間的緩沖腔室，顯著的減小外部對(duì)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部的影響，進(jìn)一步減小粉塵爆炸產(chǎn)生的可能性。

20、可選的，還包括后置過(guò)濾組件，所述后置過(guò)濾組件包括用于過(guò)濾的后置過(guò)濾件和后置控制閥門(mén)組，所述后置過(guò)濾件的輸入端連通于負(fù)壓排放件的輸出端，且所述后置控制閥門(mén)組設(shè)置于后置過(guò)濾件并用于控制3d打印尾氣過(guò)濾或過(guò)濾后氣體直排。

21、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于3d金屬打印過(guò)程中，不僅有含有金屬粉塵的氣體，還有溫度相對(duì)較高的尾氣產(chǎn)生，此時(shí)若和生產(chǎn)氣體同步過(guò)濾，則粉塵爆炸的危險(xiǎn)性會(huì)顯著的提高，此時(shí)可通過(guò)單獨(dú)的后置過(guò)濾件配合后置控制閥門(mén)組進(jìn)行尾氣的過(guò)濾，同時(shí)，還可通過(guò)后置過(guò)濾件過(guò)濾經(jīng)過(guò)兩次過(guò)濾后的氣體進(jìn)行收尾處理，以規(guī)避粉塵爆炸產(chǎn)生的可能性；同時(shí)，后置過(guò)濾件同時(shí)過(guò)濾尾氣以及濾芯過(guò)濾后的氣體進(jìn)行收尾過(guò)濾，一方面，濾芯過(guò)濾之后的氣體粉塵含量極低，尾氣的含量也相對(duì)較低，但尾氣的溫度相對(duì)較高，會(huì)使得后置過(guò)濾件在具有一定粉塵堆積之后，容易發(fā)生粉塵爆炸，而此時(shí)濾芯過(guò)濾之后的氣體還能夠有效的對(duì)后置過(guò)濾件進(jìn)行降溫處理，以降低粉塵爆炸的爆炸下限，降低爆炸產(chǎn)生的可能性；另一方面，能夠充分降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)排出的氣體中粉塵含量。

22、可選的，所述泄爆疏導(dǎo)管內(nèi)設(shè)置有排氣組件，所述排氣組件包括封閉板和設(shè)置于封閉板背離泄爆口一側(cè)的排氣件，所述封閉板封閉泄爆疏導(dǎo)管的內(nèi)壁且其打開(kāi)壓力為l1，所述泄爆板通過(guò)封閉板連接于泄爆疏導(dǎo)管。

23、所述排氣件用于封閉板被打開(kāi)后通過(guò)泄爆疏導(dǎo)管朝向周側(cè)輸出二氧化碳?xì)怏w。

24、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于粉塵爆炸之后氣體會(huì)急速膨脹，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量熱量和火焰，而由于氧氣含量有限，火焰多數(shù)會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)熄滅，但是產(chǎn)生的能量以及熱量仍舊需要釋放，此時(shí)若接觸外部的氧氣則極易發(fā)生二次爆炸并擴(kuò)大影響范圍；此時(shí)，封閉板先打開(kāi)并通過(guò)拍房間朝向周側(cè)排放二氧化碳?xì)怏w，能夠顯著的降低泄爆疏導(dǎo)管周側(cè)的氧氣含量，從而有效的抑制能量釋放過(guò)程中二次爆炸發(fā)生的可能性。

25、可選的，所述泄爆疏導(dǎo)管遠(yuǎn)離泄爆口的一端設(shè)有若干朝向周側(cè)開(kāi)口的泄氣口，所述封閉板轉(zhuǎn)動(dòng)連接于泄爆疏導(dǎo)管的內(nèi)壁并封閉設(shè)置，所述排氣件包括用于存儲(chǔ)被壓縮二氧化碳?xì)怏w的存儲(chǔ)容器和用于控制存儲(chǔ)容器輸出端開(kāi)啟或封閉的排氣閥門(mén)，所述排氣閥門(mén)的開(kāi)啟端位于封閉板轉(zhuǎn)動(dòng)路徑上被封閉板觸發(fā)。

26、通過(guò)采用上述技術(shù)方案，在封閉板打開(kāi)之后，存儲(chǔ)容器內(nèi)的氣體通過(guò)排氣閥門(mén)先填充于泄爆疏導(dǎo)管，然后通過(guò)泄氣口朝向泄爆疏導(dǎo)管周側(cè)排放，以顯著的降低周側(cè)的氧氣含量，減小能量釋放過(guò)程中發(fā)生二次爆炸的可能性。

27、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

28、1.在過(guò)濾時(shí)，若是發(fā)生爆炸，一方面由于負(fù)壓排放件使得除塵腔室整體呈負(fù)壓的狀態(tài)，負(fù)壓在爆炸前能夠抑制提升爆炸下限，另一方面在爆炸之后，由于負(fù)壓的存在，能夠使得抑爆組件的氣體輸出之后，自維護(hù)腔室流入過(guò)濾腔室，進(jìn)一步提高爆炸的爆炸下限，增加爆炸二次發(fā)生的難度，從而達(dá)到爆炸后抑制二次爆炸發(fā)生的可能性；同時(shí)，由于及時(shí)自維護(hù)腔室朝向過(guò)濾腔室注入抑爆氣體，在爆炸時(shí)，一方面能夠進(jìn)一步降低有限空間中氧氣的含量，抑制爆炸的產(chǎn)生，另一方面，在爆炸逸散的過(guò)程中，能夠通過(guò)抑爆氣體在爆炸產(chǎn)生的波動(dòng)下朝向周側(cè)擴(kuò)散并顯著降低爆炸擴(kuò)散過(guò)程中接觸的空氣中氧氣的含量，從而達(dá)到抑制爆炸以及爆炸后持續(xù)燃爆的發(fā)生的目的。

29、2.在爆炸能量釋放過(guò)程中，能夠通過(guò)排氣件朝向泄爆疏導(dǎo)管內(nèi)以及周側(cè)先釋放二氧化碳?xì)怏w，降低周側(cè)氣體的氧氣含量，從而使得能量釋放過(guò)程中，膨脹的氣體自泄爆疏導(dǎo)管排出后接觸的氣體氧氣含量顯著的降低，能夠在初始階段降溫的同時(shí)，降低氧氣含量，從而有效的抑制二次爆炸發(fā)生的可能性。