一种涂装生产线dto废气处理与热回收系统
阅读说明：本技术 一种涂装生产线dto废气处理与热回收系统 (Coating line DTO exhaust-gas treatment and heat recovery system ) 是由 张志成 周海亮 代百乾 于 2021-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种涂装生产线DTO废气处理与热回收系统,包括废气主流路、热风回路以及热交换器组,废气主流路密封连接有并联设置的第一废气流路以及第二废气流路,第一废气流路的支路流体连接有涂装线烘箱组,热风回路上安装有热风风机,热风回路流体连接有多个热风支路,热交换器组包括第一热交换器、第二热交换器以及第三热交换器,废气主流路输出端密封连接有DTO燃烧炉,第一热交换器上安装有冷却风机,第二热交换器密封连接有排气流路,排气流路上设有排气风机以及排气口。本发明可有效提升热利用率,节约热源,其经济效应高,处理废气彻底,安全性高。(The invention relates to a DTO (direct thermal oxidizer) waste gas treatment and heat recovery system for a coating production line, which comprises a waste gas main flow path, a hot air loop and a heat exchanger group, wherein the waste gas main flow path is hermetically connected with a first waste gas flow path and a second waste gas flow path which are arranged in parallel, a branch of the first waste gas flow path is fluidly connected with a coating line drying box group, a hot air fan is arranged on the hot air loop, the hot air loop is fluidly connected with a plurality of hot air branches, the heat exchanger group comprises a first heat exchanger, a second heat exchanger and a third heat exchanger, the output end of the waste gas main flow path is hermetically connected with a DTO (thermal oxidizer), the first heat exchanger is provided with a cooling fan, the second heat exchanger is hermetically connected with an exhaust flow path, and the exhaust flow path is provided with an exhaust fan and an exhaust port. The invention can effectively improve the heat utilization rate, save heat sources, has high economic effect, thoroughly treats waste gas and has high safety.)
技术领域
本发明涉及涂装生产线废气处理技术领域，具体涉及一种涂装生产线DTO废气处理与热回收系统。
背景技术
DTO为直燃式的高温燃烧炉，可充分利用有机废气的可燃性，进行有机废气在高温条件下热量回用，其工艺是将有机废气加热至750～800℃，有机废气直接燃烧放出热量并加以利用的工艺。工艺可处理包括苯类、醇类、醛类、酯类、酮类、醚类等各类可燃性有机废气，对应油漆品种如聚酯、氟碳、丙烯酸、环氧等涂料及稀释剂的全部挥发物均可处理。在涂装生产线上，由于有机溶剂的挥发，会产生有机废气，主要成分有三苯、醇、醚、醛、酚、酮、酯等易挥发，有毒的恶臭气体等。这些气体由于具有毒性不能直接排放，需经过高温氧化转化成二氧化碳和水后排放，燃烧过程中所产生的热量可以回收用于涂装线的预热，烘干工艺。
现有技术中，对废气的处理设备对废气收集集中不完全，而且废气处理后的热收集利用率低，如专利申请号：201610196035.6公开的“一种直燃式废气处理及热能利用系统和利用方法”，通过将烘箱产生的有机废气在焚烧炉中燃烧，然后将燃烧的热能供给烘箱，在处理有机废气的同时回收热能，提高热能利用率，其废气收集不彻底，由于涂装生产线的产线特殊性，涂料无所不可都在挥发产生废气，废气浓度的积累存在不良的安全隐患，安全性低，可靠度差，且存在换热后程段热流的排放，热能利用不彻底；又如专利申请号：201610372638.7公开的“一种涂装废气循环系统及应用该系统的铝板涂装生产工艺”，将高温烘干区中的高温废气重新回到焚烧炉中，能够使焚烧炉内始终维持在很高的工作温度，节省了废气预热、升温的燃料消耗，但其热源利用不充分，经济效益低。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种涂装生产线DTO废气处理与热回收系统，可有效提升热利用率，节约热源，其经济效应高，处理废气彻底，安全性高。
本发明提供如下技术方案:
一种涂装生产线DTO废气处理与热回收系统，包括废气主流路、热风回路以及热交换器组，所述废气主流路密封连接有并联设置的第一废气流路以及第二废气流路，所述第一废气流路的支路通过管道流体连接有涂装线烘箱组，所述热风回路上安装有热风风机，所述热风回路流体连接有多个热风支路，所述热风支路输出端处安装有进气阀，所述废气主流路上设有一号引风机，所述热交换器组包括第一热交换器、第二热交换器以及第三热交换器，所述废气主流路输出端密封连接有用于产生热流的DTO燃烧炉，所述DTO燃烧炉内燃烧温度控制在700-780℃范围内，所述DTO燃烧炉与所述第一热交换器以及所述第二热交换器依次相互串联，所述废气主流路流经所述第一热交换器以及所述第二热交换器并与所述DTO燃烧炉产生的热流进行对流换热，所述第一热交换器上安装有向所述DTO燃烧炉产生的热流输送气源的冷却风机，所述第二热交换器密封连接有排气流路，所述热风回路与所述排气流路并联设置在所述第二热交换器的输出端，所述排气流路上设有排气风机以及排气口。
优选地，所述第二热交换器的输出端安装有气流分配器，所述气流分配器具有两个输出端口，两个所述输出端口分别相应密封连接所述热风回路与所述排气流路。
优选地，所述第二废气流路通过管道连接有并联设置的第一涂装室以及第二涂装室，所述第二废气流路上设有二号引风机。
优选地，所述进气阀末端的管道上安装有送风机。
优选地，所述DTO燃烧炉上安装有燃气管以及废气接口，所述燃气管用于向所述DTO燃烧炉内通入燃烧介质，所述废气接口与所述废气主流路的输出端相连。
优选地，所述涂装线烘箱组包括多个第一烘箱、多个第二烘箱以及多个第三烘箱，各所述第一烘箱、第二烘箱以及第三烘箱与分别与所述热风支路、所述第一废气流路的支路相连，所述第一废气流路的支路上安装有排气阀，所述涂装线烘箱组还包括分别与所述热风支路相连的第一吹干箱、第二吹干箱以及第三吹干箱。
优选地，所述热风支路流体连接有处理室以及烘干室。
优选地，所述热交换器组还包括第四热交换器，所述第四热交换器连接设置在所述排气流路内。
优选地，所述第四热交换器为水体热交换器，所述第四热交换器通过水换热流路流体连接有前处理副槽，所述前处理副槽与所述第四热交换器构成循环流路，所述水换热流路上设有水泵。
优选地，所述第四热交换器并联设置有六组。
本发明的有益效果为：
(1)：涂装线烘箱组产生的有机废气通过第一废气流路汇集于废气主流路，通过热交换器组内第一热交换器、第二热交换器对废气主流路的有机废气进行升温，并与DTO燃烧炉产生的热流进行对流换热，保证有机废气进入DTO燃烧炉内的合理温度，DTO燃烧炉裂解有机废气彻底，排气流路内气体洁净稳定，冷却风机向DTO燃烧炉产生的热流输送气源，降温换热并补充平衡热气流，可有效提升热利用率，节约热源，其经济效应高，处理废气彻底；
(2)：利用气流分配器充分保障热风回路端所需的热流量，并通过热风风机对热风回路内的热风进行加压引流，促进系统对热量的回收利用；
(3)：通过二号引风机对第二废气流路内废气进行引流，一号引风机对废气主流路内废气进行引流，促进废气汇集于废气主流路以集中进入DTO燃烧炉，并可降低系统产生废气的各空间内有机废气的浓度，安全性高；
(4)：设置的第四热交换器与前处理副槽通过水换热流路构成循环换热，利用排气流路后程较低的热源对前处理副槽进行供热，提高了热利用率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明系统的工作原理示意图；
图2为本发明气流分配器的结构示意图；
图3为本发明第一热交换器的结构示意图。
图中标记：100-废气主流路；110-第一废气流路；120-第二废气流路；121-第一涂装室；122-第二涂装室；130-一号引风机；140-二号引风机；150-排气阀；200-热风回路；210-热风风机；220-热风支路；221-处理室；222-烘干室；230-进气阀；300-换热器组；310-第一热交换器；311-冷却风机；320-第二热交换器；330-第三热交换器；340-第四热交换器；400-DTO燃烧炉；410-燃气管；420-废气接口；500-排气流路；510-气流分配器；520-排气风机；530-排气口；600-涂装线烘箱组；610-第一烘箱；611-第一吹干箱；620-第二烘箱；621-第二吹干箱；630-第三烘箱；631-第三吹干箱；700-前处理副槽；710-水换热流路；711-水泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例作详细说明。
实施例1：
请参阅图1与图2，本实施例提供了一种涂装生产线DTO废气处理与热回收系统，包括废气主流路100、热风回路200以及热交换器组300，废气主流路100密封连接有并联设置的第一废气流路110以及第二废气流路120，第一废气流路110的支路通过管道流体连接有涂装线烘箱组600，热风回路200上安装有热风风机210，热风回路200流体连接有多个热风支路220，热风支路220输出端处安装有进气阀230，其中，进气阀230末端的管道上安装有送风机，利用送风机将热流送入涂装线烘箱组600中相应的烘箱内，废气主流路100上设有一号引风机130，热交换器组300包括第一热交换器310、第二热交换器320以及第三热交换器330，废气主流路100输出端密封连接有用于产生热流的DTO燃烧炉400，所述DTO燃烧炉400内燃烧温度控制在700-780℃范围内，DTO燃烧炉400与第一热交换器310以及第二热交换器320依次相互串联，废气主流路100流经第一热交换器310以及第二热交换器320并与DTO燃烧炉400产生的热流进行对流换热，第一热交换器310上安装有向DTO燃烧炉400产生的热流输送气源的冷却风机311，第二热交换器320密封连接有排气流路500，热风回路200与排气流路500并联设置在第二热交换器320的输出端，排气流路500上设有排气风机520以及排气口530。
第二废气流路120通过管道连接有并联设置的第一涂装室121以及第二涂装室122，第二废气流路120上设有二号引风机140，通过二号引风机140对第二废气流路120内废气进行引流，促进有机废气汇集进入废气主流路100中。
DTO燃烧炉400上安装有燃气管410以及废气接口420，燃气管410用于向DTO燃烧炉400内通入燃烧介质，燃烧介质可选用天然气助燃，废气接口420与废气主流路100的输出端相连。
涂装线烘箱组600包括多个第一烘箱610、多个第二烘箱620以及多个第三烘箱630，各第一烘箱610、第二烘箱620以及第三烘箱630与分别与热风支路220、第一废气流路110的支路相连，第一废气流路110的支路上安装有排气阀150，排气阀150用于释放排出各烘箱内产生的有机废气，通过第一废气流路110汇集于废气主流路100，涂装线烘箱组600还包括分别与热风支路220相连的第一吹干箱611、第二吹干箱621以及第三吹干箱631，利用热风支路220回收的热风对吹干箱进行供热。
进一步地，热风支路220流体连接有处理室221以及烘干室222。
实施例2：
在上述实施例的基础上，请参阅图3，第二热交换器320的输出端安装有气流分配器510，气流分配器510具有两个输出端口，两个输出端口分别相应密封连接热风回路200与排气流路500。
根据热风回路200端连接的涂装线烘箱组600、处理室221以及烘干室222所需的热流量，通过气流分配器510分配至热风回路200中，其余的热流分配至排气流路500中进行集中排放。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：热交换器组300还包括第四热交换器340，第四热交换器340连接设置在排气流路500内；具体的，第四热交换器340为水体热交换器，第四热交换器340通过水换热流路710流体连接有前处理副槽700，前处理副槽700与第四热交换器340构成循环流路，水换热流路710上设有水泵711，水泵711用于调节水换热流路710循环水的流量，促进换热过程，优选地，第四热交换器340并联设置有六组。利用排气流路500后程较低的热源对前处理副槽700进行供热，提高了热利用率
本发明工作原理如下，涂装线烘箱组600挥发出的有机废气(220℃左右)以及第一涂装室121、第二涂装室122自然挥发的有机废气(20℃左右)通过一号引风机130与二号引风机140加压引入废气主流路100，由废气主流路100流经第一热交换器310与第二热交换器320同DTO燃烧炉前期产生的热流进行对流换热，使有机废气升温加热至550℃左右，并输入至DTO燃烧炉400内，DTO燃烧炉400在燃气介质的助燃下裂解有机废气放热(750℃左右)，并产生包括水蒸汽与二氧化碳的洁净热风，热风通过第一热交换器310降温至600℃左右，冷却风机311向DTO燃烧炉400产生的热流输送气源，降温换热并补充平衡热气流，再通过第二热交换器320降温至480℃左右，通过气流分配器510选择分配热流至热风回路200与排气流路500内，热风回路200中，由热风风机210引流，通过热风支路200将热流导入涂装线烘箱组600、处理室221以及烘干室222；排气流路500中，第二废气流路120流经第三热交换器330进行换热，升温加热至220℃左右，前处理副槽700(40℃)通过水换热流路710同第四热交换器340循环换热，升温加热至(70℃)左右，排气流路500输出250℃左右的热流，通过排气风机520引导从排气口530处排放至外界，可有效提升热利用率，节约热源，其经济效应高，处理废气彻底。
有机废气的自燃点基本都在650℃以下(主要有：苯586～650℃，甲苯550～600℃，二甲苯490～550℃，异氟尔酮462℃，乙酸乙酯480～550℃，甲酸丁酯322℃，环已酮520～580℃，丁酮550～615℃)，本方案控制的裂解温度在750℃左右并且废气在高温环境中有1秒左右的裂解时间，有力保证有机废气的充分裂解，可以保证工厂周围无本设备排放产生的异味并通过当地环保部门监测。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化与改进。
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