一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置

1.本发明涉及喷漆废气处理领域，具体来说涉及一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置。


背景技术：

2.喷漆作业作为工业生产的重要环节，广泛应用于机械、电气设备、家电、汽车、船舶、家具等行业。油漆喷涂过程中产生的主要污染物包括漆雾和有机废气。其中苯、甲苯、二甲苯等属强毒性溶剂，这些有机气体有很强的刺激性和毒性，不易溶于水，且沸点低、易燃烧。通过长期调查所得到的数据可知，超七成的喷漆工人在工作达到一定时间后会出现视力下降，部分还伴有呼吸道疾病等现象。因此，漆雾和有机废气的排放严重危害人体健康、降低周围环境空气质量。企业需采取切实可行的喷漆废气治理措施，减少污染物排放，降低有毒有害物质对操作人员特别是喷涂车间工人的健康和对周围环境的危害。现阶段对漆雾的处理已经引起众多喷漆企业的重视，各种处理方法已经应用于实践中，其中针对低浓度、小风量的喷漆废气处理广泛采用活性炭吸附工艺、光催化、等离子催化工艺，以及吸附浓缩燃烧工艺。但仍存在诸多问题，例如，未进行预处理的含漆雾废气直接进入后续吸附工艺会导致活性炭孔隙的堵塞，从而使活性炭直接失去吸附能力，导致后续处理工艺的失效；另外含漆雾粘在光催化灯管外壁，经固化形成不透光的漆膜，阻碍高能紫外光线的辐照，导致工艺的失效。因此，对含漆雾废气的预处理除去大分子漆雾颗粒十分重要。
3.目前，对于喷漆废气的处理系统主要包括过滤部分和净化部分。过滤工艺一般包括湿式过滤公开号：cn204447638u，cn105664710a，cn201728053u，cn205412644u等)和干式过滤(公开号：cn102240493a，cn105268583a，cn202803005u等)。
4.湿式净化(公开号：cn204503432u，cn103736351a，cn202569894u等)主要采用水帘柜对漆雾进行拦截，水经过循环水泵打入高处，经布水装置布水形成均匀水帘，从喷枪喷出的漆雾颗粒与水帘发生碰撞，与水混合形成混合液，以此实现漆雾的净化。湿式过滤维护简单，操作方便，但会产生废水，废水必须经过处理之后达标才能排放。而且利用湿式过滤装置之后净化气湿度大，且可能伴随液滴，因此往往需要复杂的气液分离装置，除去在过滤装置中带出的水分，以便于后续的废气处理，增加了整个系统的建造成本。
5.干式净化(公开号：cn205074158u,cn105268583a,cn205199782u等)是在喷漆室的漆雾净化系统中引入风机抽吸，在系统风机的抽吸作用下形成负压，漆雾随负压气流作用引入漆雾过滤器，使漆雾经过滤纸、滤棉等材料过滤，从而去除漆雾。对比于湿式净化，干式净化无需进行脱水处理，但是现阶段广泛使用一次性过滤材料，且需要不停更换，耗费大量人工成本。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于，针对目前己存在的干式漆雾过滤器，提出一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，解决过滤工况中存在的过滤材料更换频繁，一次性过滤
材料消耗大的问题。提高废气的处理效率，提高系统的稳定性、安全性，切实有效地治理喷漆废气。
7.本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。
8.一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，包括：壳体、漆雾过滤组件、加热烘干组件、脉冲喷吹组件、旋转驱动组件和控制系统组件；所述加热烘干组件及脉冲喷吹组件位于壳体两侧，所述旋转驱动组件用于驱动漆雾过滤组件的旋转，所述控制系统组件用于检测漆雾过滤组件出口的漆雾浓度压力降和风量，并根据设定值选择是否更换漆雾过滤组件以及是否发生故障，以及控制加热烘干组件和脉冲喷吹组件。
9.进一步地，所述壳体包括进风口、进风口密封件、出风口、壳体主体、壳体底板、安装板、动力安装板、壳体上板、吊耳和灰斗；其中进风口和出风口焊接于壳体主体，进风口密封件粘贴于进风口靠近漆雾过滤组件的过滤材料内侧边框；壳体底板和壳体上板通过螺栓连接于壳体主体；动力安装板通过螺栓连接于壳体底板，安装板焊接于动力安装板；所述吊耳焊接于壳体主体，用于安装与吊装；所述灰斗安装在脉冲喷吹组件的喷吹管底部，用于承接干燥的漆雾颗粒。
10.进一步地，所述漆雾过滤组件包括过滤材料和支撑转筒；过滤材料套于两支撑转筒外，支撑转筒的转动使动过滤材料旋转；支撑转筒和旋转驱动组件的旋转托盘扣合。
11.进一步地，所述过滤材料选用合成纤维高温过滤棉，长期耐温220℃，瞬时耐温大于350℃。
12.进一步地，所述加热烘干组件包括外壳、ptc加热板、和轴流风机，轴流风机通过螺栓固定于外壳内部，ptc加热板覆盖于外壳开口侧，通过控制系统组件控制ptc加热板的加热烘干温度，轴流风机出风口正对ptc加热板，将产生的热定向吹向过滤材料。
13.进一步地，所述脉冲喷吹组件包括喷吹管、脉冲阀、气包和支撑板，脉冲阀两端口通过螺纹连接喷吹管和气包，支撑板焊接于壳体的动力安装板，通过支撑板支撑气包；通过控制系统组件控制气包压力为0.5-0.7mpa，脉冲喷吹时间控制50-100ms，根据漆雾浓度适当调节喷吹周期。
14.进一步地，喷吹管朝出风口方向设置直径3-5mm的小孔，小孔间距50-100mm均匀排布。
15.进一步地，所述旋转驱动组件包括旋转托盘、主动旋转轴、从动旋转轴、带轮、传动带和减速电机；旋转托盘、主动旋转轴、从动旋转轴、带轮和减速电机的输出轴通过键或过盈配合连接，减速电机机体通过螺栓连接固定于壳体的动力安装板，所述减速电机的输出轴带动主动旋转轴旋转，主动旋转轴的旋转通过传动带带动从动轴旋转轴转动，进一步带动漆雾过滤组件的支撑转筒旋转；拦截漆雾颗粒的过滤材料经支撑转筒带动旋转。
16.进一步地，所述加热烘干组件和脉冲喷吹组件分别设置于壳体两侧，加热烘干组件靠近进风口一侧，脉冲喷吹组件靠近出风口一侧，热烘干组件中ptc加热板朝向进风口方向，脉冲喷吹组件中喷吹管的小孔朝向出风口方向，旋转驱动组件带动过滤材料优先经过加热烘干组件，之后旋转冷却，最后经过脉冲喷吹组件实现干燥漆雾的去除。
17.进一步地，所述控制系统组件采用西门子可编程逻辑控制器，实现减速电机运行速率，脉冲阀的脉冲频率以及运行周期的控制，同时控制ptc加热板的加热温度。
18.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
19.(1)通过转筒式设计，可以实现漆雾过滤装置的连续运行，极大的减少滤料更换带来的设备停机问题，降低由于设备更换滤材停机导致的漆雾无组织排放。
20.(2)利用漆雾过滤组件、加热烘干组件及脉冲喷吹组件、旋转驱动组件和控制系统组件的协作运行，可以实现过滤材料的实时再生，减少过滤材料使用量，降低耗材成本，减少产生的危废量，节省处理费用。
21.由上所述，本发明的漆雾干式过滤模块及其滤料再生装置能够同时进行漆雾净化和过滤材料的再生，显著减少新滤料的采购与废旧滤料的处理成本，具有良好的经济效益，此外减少饱和吸附材料所造成的二次污染，具有良好的环境效益，与后续工艺配合使用，是一种新型的漆雾治理手段，具有良好的推广前景。
附图说明
22.以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
23.图1为本发明实施例的外观俯视图；
24.图2为本发明实施例的外观正视图；
25.图3为本发明实施例中漆雾过滤组件、加热烘干组件及脉冲喷吹组件、旋转驱动组件的装配正视图；
26.图4为本发明实施例中漆雾过滤组件、加热烘干组件及脉冲喷吹组件(4)、旋转驱动组件的装配俯视图；
27.图5为本发明实施例的工艺流程图；
28.图6为本发明实施例的漆雾过滤组件示意图；
29.图7为本发明实施例的加热烘干组件示意图；
30.图8为本发明实施例的脉冲喷吹组件示意图；
31.图9为本发明实施例的旋转驱动组件示意图；
32.图中标号：1-壳体、101-进风口、102-进风口密封件、103-出风口、104-壳体主体、105-壳体底板、106-安装板、107-动力安装板、108-壳体上板、109-吊耳和110-灰斗；
33.2-漆雾过滤组件、201-过滤材料和202-支撑转筒；
34.3-加热烘干组件、301-保温隔热外壳、302-ptc加热板、和303轴流风机；
35.4-脉冲喷吹组件、401-喷吹管、402-脉冲阀、403-气包和404-支撑板；
36.5-旋转驱动组件、501-旋转托盘、502-主动旋转轴、503-从动旋转轴、504-带轮、505-传动带和506-减速电机，6-控制系统组件。
具体实施方式
37.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，以下将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.参见图1～图9所示，一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，包括设有壳体1、漆雾过滤组件2、加热烘干组件3及脉冲喷吹组件4旋转驱动组件5和控制系统组件6。
39.所述壳体1包括进风口101、进风口密封件102、出风口103、壳体主体104、壳体底板105、安装板106、动力安装板107、壳体上板108、吊耳109和灰斗110；其中进风口101和出风口103焊接于壳体主体104，进风口密封件102粘贴于进风口101靠近漆雾过滤组件2的过滤材料201内侧边框；壳体底板105和壳体上板108通过螺栓连接于壳体主体104；动力安装板107通过螺栓连接于壳体底板105，安装板106焊接于动力安装板107；所述吊耳109焊接于壳体主体104，用于安装与吊装；所述灰斗110安装在脉冲喷吹组件4的喷吹管401底部，用于承接干燥的漆雾颗粒。
40.所述进风口101用于承接集气罩管道，收集喷漆作业过程中产生的喷漆废气和颗粒物；从进风口101进入漆雾过滤装置的废气穿过过滤材料201，过滤后的废气通过出风口103排出装置，进入后续处理工序。
41.漆雾过滤组件2用于拦截从喷漆室抽出的喷漆废气中的漆雾等颗粒物；所述加热烘干组件3用于干燥被拦截的漆雾颗粒，降低漆雾颗粒与滤料的附着力；脉冲喷吹组件4用于清除干燥后的漆雾颗粒以实现过滤材料的再生。所述的旋转驱动组件5用于驱动漆雾过滤组件2的旋转；
42.所述漆雾过滤组件2包括过滤材料201和支撑转筒202；过滤材料201套于两支撑转筒202外，支撑转筒202的转动使动过滤材料201旋转；支撑转筒202和旋转驱动组件5的旋转托盘501扣合。因此过滤介质201和支撑转筒202可整体更换。作为一种实施例，所述的过滤材料201为干式过滤介质，由高容尘量的合成纤维高温过滤棉，长期耐温220℃，瞬时耐温大于350℃。
43.所述加热烘干组件3包括外壳301、ptc加热板302、和轴流风机303，轴流风机303通过螺栓固定于外壳301内部，ptc加热板302覆盖于外壳301开口侧，通过控制系统组件6控制ptc加热板302的加热烘干温度，轴流风机303出风口正对ptc加热板302，将产生的热定向吹向过滤材料201；
44.所述脉冲喷吹组件4包括喷吹管401、脉冲阀402、气包403和支撑板404，喷吹管401朝出风口方向设置直径2mm的小孔，小孔间距50mm均匀排布；脉冲阀402两端口通过螺纹连接喷吹管401和气包403，支撑板404焊接于壳体1的动力安装板107，通过支撑板404支撑气包403。
45.所述加热烘干组件3和脉冲喷吹组件4分别设置壳体1于两侧，加热烘干组件3靠近进风口101一侧，脉冲喷吹组件4靠近出风口103一侧，热烘干组件3中ptc加热板302朝向进风口方向，脉冲喷吹组件4中喷吹管401的小孔朝向出风口方向，旋转驱动组件5带动过滤材料201优先经过加热烘干组件3，之后旋转冷却，最后经过脉冲喷吹组件4实现干燥漆雾的去除。
46.所述旋转驱动组件5包括旋转托盘501、主动旋转轴502、从动旋转轴503、带轮504、传动带505和减速电机506；旋转托盘501、主动旋转轴502、从动旋转轴503、带轮504和减速电机506的输出轴通过键或过盈配合连接，减速电机506机体通过螺栓连接固定于壳体1的动力安装板107，所述减速电机506的输出轴带动主动旋转轴502旋转，主动旋转轴502的旋转通过传动带505带动从动轴旋转轴503转动，进一步带动漆雾过滤组件2的支撑转筒202旋转；拦截漆雾颗粒的过滤材料201经支撑转筒202带动旋转。
47.所述的控制系统组件6安装于壳体1的壳体主体104，用于控制脉冲阀402的脉冲频
率以及运行周期，同时控制ptc加热板302的加热温度，也可控制减速电机的运行速率。
48.作为一种实施例，所述控制系统组件6采用西门子可编程逻辑控制器plc，型号参考6es7288-1srr40-0aa1。
49.本实施例中，烘干加热组件3设置于进风口101侧，脉冲喷吹组件4设置于出风口103侧，漆雾在进风口101处被过滤材料201所拦截，同时在进风口101与过滤材料201的间隙设置进风口密封件102，以减少短路流造成的拦截效率下降。过滤材料201经旋转驱动组件5带动，优先经过加热烘干组件3干燥漆雾，冷却后经过脉冲喷吹组件4。冷却过程有助于降低拦截漆雾颗粒的附着力，有助于干燥漆雾颗粒在脉冲反吹过程中实现脱落。
50.作为一种实施例，所述的加热烘干组件3中ptc加热板301的温度为200℃，风量为3m3/h的小风量循环，依据漆雾物化性质可通过控制系统组件6实现ptc加热板301温度的调控。
51.本实施例中，所述的脉冲喷吹组件4用于除去过滤材料中拦截的漆雾颗粒，实现过滤材料的再生，通过控制系统组件6控制气包403压力为0.5mpa，脉冲喷吹时间控制50ms，在喷吹管401朝向出风口方向开50mm间距，直径为3mm的小孔，依据漆雾浓度可通过控制系统组件6实现喷吹周期和脉冲喷吹时间的调控。
52.本实施例针对目前的漆雾过滤装置加以改进：通过转轮式设计，可以实现漆雾处理系统的连续运行，极大的减少滤料更换带来的设备停机问题。利用加热烘干组件3、脉冲喷吹组件4以实现过滤材料的再生，极大减少过滤材料更换的频率，降低耗材成本，减低产生的吸附饱和的过滤材料作为危险废物的量，节省处理费用，保护环境。利用安装在漆雾过滤装置处理出口处的漆雾浓度测试仪、风速变送器和压力变送器实时监控过滤组件的运行情况，自动启停和调节过滤组件运作速度，便于漆雾过滤系统的检测和控制。
53.在利用本实施例进行工业化应用时，为了实现漆雾净化的高效性，过滤装置可采用两组的滚筒式干法漆雾过滤装置串联成系统使用。这种工作方式如下：该系统由a、b两套净化装置构成，a装置配备孔隙率较高的过滤材料，b装置配备孔隙率较低的过滤材料，喷涂废气在负压作用下经过a过滤材料201，漆雾经a装置过滤去除大部分大颗粒漆雾。之后废气进入b装置，由于b装置配备较高孔隙率的过滤材料，因此能够实现对小颗粒漆雾的高效净化。在利用本实施例进行工业化应用时，当装置负载过高或者漆雾流量过大时，过滤装置可采用两组的滚筒式干法漆雾过滤装置并联成系统使用。
54.上述案例仅是为了说明本发明的实施方式，并非依此限制本发明的保护范围，故对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。以上实施例仅为本发明较优的实施方式，仅用于解释本发明，而非限制本发明，本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，包括：壳体(1)、漆雾过滤组件(2)、加热烘干组件(3)、脉冲喷吹组件(4)、旋转驱动组件(5)和控制系统组件(6)；所述加热烘干组件(3)及脉冲喷吹组件(4)位于壳体(1)两侧，所述旋转驱动组件(5)用于驱动漆雾过滤组件(2)的旋转，所述控制系统组件(6)用于检测漆雾过滤组件(2)出口的漆雾浓度压力降和风量，并根据设定值选择是否更换漆雾过滤组件以及是否发生故障，以及控制加热烘干组件(3)和脉冲喷吹组件(4)。2.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述壳体(1)包括进风口(101)、进风口密封件(102)、出风口(103)、壳体主体(104)、壳体底板(105)、安装板(106)、动力安装板(107)、壳体上板(108)、吊耳(109)和灰斗(110)；其中进风口(101)和出风口(103)焊接于壳体主体(104)，进风口密封件(102)粘贴于进风口(101)靠近漆雾过滤组件(2)的过滤材料(201)内侧边框；壳体底板(105)和壳体上板(108)通过螺栓连接于壳体主体(104)；动力安装板(107)通过螺栓连接于壳体底板(105)，安装板(106)焊接于动力安装板(107)；所述吊耳(109)焊接于壳体主体(104)，用于安装与吊装；所述灰斗(110)安装在脉冲喷吹组件(4)的喷吹管(401)底部，用于承接干燥的漆雾颗粒。3.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述漆雾过滤组件(2)包括过滤材料(201)和支撑转筒(202)；过滤材料(201)套于两支撑转筒(202)外，支撑转筒(202)的转动使动过滤材料(201)旋转；支撑转筒(202)和旋转驱动组件(5)的旋转托盘(501)扣合。4.根据权利要求3所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述过滤材料(201)选用合成纤维高温过滤棉，长期耐温220℃，瞬时耐温大于350℃。5.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述加热烘干组件(3)包括外壳(301)、ptc加热板(302)、和轴流风机(303)，轴流风机(303)通过螺栓固定于外壳(301)内部，ptc加热板(302)覆盖于外壳(301)开口侧，通过控制系统组件(6)控制ptc加热板(302)的加热烘干温度，轴流风机(303)出风口正对ptc加热板(302)，将产生的热定向吹向过滤材料(201)。6.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述脉冲喷吹组件(4)包括喷吹管(401)、脉冲阀(402)、气包(403)和支撑板(404)，脉冲阀(402)两端口通过螺纹连接喷吹管(401)和气包(403)，支撑板(404)焊接于壳体(1)的动力安装板(107)，通过支撑板(404)支撑气包(403)；通过控制系统组件(6)控制气包(403)压力为0.5-0.7mpa，脉冲喷吹时间控制50-100ms，根据漆雾浓度适当调节喷吹周期。7.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，喷吹管(401)朝出风口方向设置直径3-5mm的小孔，小孔间距50-100mm均匀排布。8.根据权利要求1所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述旋转驱动组件(5)包括旋转托盘(501)、主动旋转轴(502)、从动旋转轴(503)、带轮(504)、传动带(505)和减速电机(506)；旋转托盘(501)、主动旋转轴(502)、从动旋转轴(503)、带轮(504)和减速电机(506)的输出轴通过键或过盈配合连接，减速电机(506)机体通过螺栓连接固定于壳体(1)的动力安装板(107)，所述减速电机(506)的输出轴带动主动旋转轴(502)旋转，主动旋转轴(502)的旋转通过传动带(505)带动从动轴旋转轴(503)转动，进一步带动漆雾过滤组件(2)的支撑转筒(202)旋转；拦截漆雾颗粒的过滤材料(201)经
支撑转筒(202)带动旋转。9.根据权利要求2所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述加热烘干组件(3)和脉冲喷吹组件(4)分别设置于壳体(1)两侧，加热烘干组件(3)靠近进风口(101)一侧，脉冲喷吹组件(4)靠近出风口(103)一侧，热烘干组件(3)中ptc加热板(302)朝向进风口方向，脉冲喷吹组件(4)中喷吹管(401)的小孔朝向出风口方向，旋转驱动组件(5)带动过滤材料(201)优先经过加热烘干组件(3)，之后旋转冷却，最后经过脉冲喷吹组件(4)实现干燥漆雾的去除。10.根据权利要求1～9任一项所述的一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，其特征在于，所述控制系统组件(6)采用西门子可编程逻辑控制器，实现减速电机(505)运行速率，脉冲阀(402)的脉冲频率以及运行周期的控制，同时控制ptc加热板(302)的加热温度。

技术总结
本发明公开了一种具有滤材再生功能的转筒式干法漆雾过滤装置，包括壳体、漆雾过滤组件、加热烘干组件、脉冲喷吹组件、旋转驱动组件和控制系统组件，漆雾过滤组件用于拦截从喷漆室排出的喷漆废气中的漆雾等颗粒物；加热烘干组件用于干燥被拦截的漆雾颗粒，降低漆雾颗粒与过滤材料的附着力；脉冲喷吹组件用于清除干燥后的漆雾颗粒以实现过滤材料的再生；控制系统组件控制减速电机运行速率，脉冲阀的脉冲频率以及运行周期的控制，同时控制PTC加热板的温度。本发明通过转轮带动滤材旋转实现连续的漆雾拦截过滤，通过滤材再生工艺，实现饱和滤料的实时再生，能够切实有效减少一次性滤材的消耗和危险废物的产生量，实现滤材的循环使用。用。用。


技术研发人员：叶代启 宋岭河 张航
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/7/18