涡流箱、废气收集方法及废气收集与处置装置

文档序号:1902324 发布日期:2021-11-30 浏览:27次 >En<

阅读说明:本技术 涡流箱、废气收集方法及废气收集与处置装置 (Vortex box, waste gas collecting method and waste gas collecting and treating device ) 是由 王成林 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种涡流箱、废气收集方法及废气收集与处置装置,其中,涡流箱内设涡流腔,涡流腔的腔壁上设置有进气组合及出气组合,进气组合与出气组合间隔预定距离,作业时,通过进气组合的进气流存在相向分量进气流,通过出气组合的出气流存在与分量进气流反向的分量出气流。上述涡流箱,作业时,可在涡流箱内可形成至少一个涡流。当废气进入涡流箱内后,废气在涡流的作用下被输送至出气组合,涡流使气体在涡流腔内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;同时,涡流通过对流作用,有效提高了废气收集的效率,此外,降低了废气收集能耗成本。(The invention provides a vortex box, a waste gas collecting method and a waste gas collecting and treating device, wherein a vortex cavity is arranged in the vortex box, an air inlet combination and an air outlet combination are arranged on the cavity wall of the vortex cavity, the air inlet combination and the air outlet combination are separated by a preset distance, during operation, opposite component air inlet flows exist in air inlet flows passing through the air inlet combination, and opposite component air outlet flows exist in air outlet flows passing through the air outlet combination. The vortex box can form at least one vortex in the vortex box during operation. After the waste gas enters the vortex box, the waste gas is conveyed to the air outlet assembly under the action of the vortex, and the vortex enables the flow of the gas in the vortex cavity to be in a quasi-laminar flow state, so that the mixing of the waste gas and fresh air can be effectively inhibited; meanwhile, the vortex effectively improves the efficiency of waste gas collection through the convection effect, and in addition, the energy consumption cost of waste gas collection is reduced.)

涡流箱、废气收集方法及废气收集与处置装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域,尤其涉及一种涡流箱、废气收集方法及废气收集与处置装置。

背景技术

目前,在收集作业空间内产生的废气时,往往采用通过在吸气口的相对一侧设置进气口的方式收集室内废气,例如,进气口设置于左侧,吸气口设置于右侧,或进气口设置于顶部,出气口设置于地面上,通过相对设置进气口及出气口的方式,使空气形成对流,从而使废气通过出气口进行收集。然而,该设置方式存在一个问题,当进气口与出气口相向设置时,气流从进气口进入密闭空间后首先撞击相向的一侧,从而通过反射形成复杂的湍流,湍流加剧了废气与新鲜空气的掺混作用,一方面降低了废气的收集效率,另一方面增加了废气收集的能耗成本。

发明内容

基于此,有必要提供一种涡流箱,以解决废气收集能耗高及收集效率低的问题。

此外,还提供一种废气收集方法及废气收集与处置装置。

一种涡流箱,用于收集废气,所述涡流箱内设涡流腔,所述涡流腔的腔壁上设置有进气组合及出气组合,所述进气组合与所述出气组合间隔预定距离;作业时,通过所述进气组合的进气流存在相向的分量进气流,通过所述出气组合的出气流存在与所述分量进气流反向的分量出气流。

在一个实施方式中,还包括废气通道,所述废气通道设置于所述进气组合与所述出气组合之间。

在一个实施方式中,所述进气口的数量为1个,所述进气组合包括第一进气口,所述第一进气口的两个端点与所述涡流腔的中心点连线形成的夹角在水平面上的正投影大于等于120度。

在一个实施方式中,所述进气组合包含第一进气口及第二进气口,所述第一进气口与所述第二进气口相对设置。

在一个实施方式中,所述废气通道的大小及位置可调节。

在一个实施方式中,所述涡流腔的顶部设置有喷淋装置。

在一个实施方式中,所述出气组合朝向所述进气组合的一侧设置有隔板组件。

在一个实施方式中,通过所述进气口进入所述涡流腔的空气速度v符合下述公式:

其中,所述s为所述进气口的面积,所述m为单位时间内废气中污染成分进入所述涡流腔内的总质量,所述σ为所述废气的处置效率,所述c为废气中污染成分有组织排放的标准值,所述k为经验系数。

上述涡流箱,内设涡流腔,涡流腔的腔壁上设置有进气组合及出气组合,进气组合包含一个或多个进气口,出气组合包含一个或多个出气口,进气组合与出气组合存在距离差,作业时,通过进气组合的进气流存在相向的分量进气流,通过出气组合的出气流与进气流存在反向的分量出气流。此时,可在涡流箱内可形成至少一个涡流,废气可在涡流的作用下被输送至出气组合。

上述涡流箱的有益效果包括:

(1)涡流使气体在涡流腔内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,直接将废气输运至出气组合,大幅降低了气流撞击腔壁产生的湍流,有效提高了废气收集的效率,同时有利于降低废气收集的能耗成本。

一种废气收集方法,利用上述任意一项所述的涡流箱实施,包括如下步骤:利用涡流将废气输送至预定出口处。

上述废气收集方法,利用涡流箱内产生的涡流,将废气输送至预定出口处,其有益效果包括:

(1)涡流使气体在涡流腔内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,直接将废气输运至出气组合,大幅降低了气流撞击腔壁产生的湍流,有效提高了废气收集的效率,同时有利于降低废气收集的能耗成本。

一种废气收集与处置装置,包括:

涡流箱,具有上述任意一项所述涡流箱的结构;

与出气口的数量相匹配的过滤单元,所述过滤单元内设滤腔,所述滤腔内设过滤组件,所述滤腔的一端设有排气通道,所述过滤单元与所述出气口连接。

在一个实施方式中,还包括抽风装置,所述抽风装置设置于所述排气通道内。

在一个实施方式中,所述过滤组件包括间隔设置的第一滤材、第二滤材及第三滤材。

在一个实施方式中,所述第一滤材的孔径大于所述第二滤材的孔径,所述第二滤材的孔径大于所述第三滤材的孔径。

在一个实施方式中,所述第一滤材呈网状。

在一个实施方式中,所述过滤单元还包括增效装置,所述增效装置用于提高所述过滤组件的过滤效率。

在一个实施方式中,所述增效装置为震动装置,所述震动装置包括电机,所述震动装置与所述第一滤材驱动连接。

在一个实施方式中,所述增效装置还包括第一放卷装置及第一收卷装置,所述第二滤材设于所述第一放卷装置及所述第一收卷装置之间,所述电机与所述第一收卷装置驱动连接。

在一个实施方式中,所述增效装置还包括第二放卷装置及第二收卷装置,所述第三滤材设于所述第二放卷装置及所述第二收卷装置之间,所述电机与所述第二收卷装置驱动连接。

在一个实施方式中,所述滤腔的底部设置有储液腔,所述废气收集与处置装置还包括抽液装置,所述抽液装置用于抽取所述储液腔内的液体。

在一个实施方式中,所述排气通道内设置有吸附材料。

上述废气收集与处置装置的有益效果包括:

(1)采用涡流箱收集废气,涡流腔内可产生至少一个涡流,涡流使气体在涡流腔内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,直接将废气输运至出气组合,大幅降低了气流撞击腔壁产生的湍流,有效提高了废气收集的效率,同时有利于降低废气收集的能耗成本。

附图说明

图1为一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图2为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图3为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图4为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图5为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图6为如图5所示涡流箱内产生的涡流示意图;

图7为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图8为如图7所示涡流箱内产生的涡流示意图;

图9为另一实施方式的涡流箱立体结构示意图;

图10为如图9所示涡流箱内产生的涡流示意图;

图11为一实施方式的废气收集与处置装置示意图;

图12为如图11所示废气收集与处置装置的立体结构示意图;

图13为另一实施方式的废气收集与处置装置示意图;

图14为如图13所示废气收集与处置装置的立体结构示意图;

图15为另一实施方式的废气收集与处置装置示意图;

图16为另一实施方式的废气收集与处置装置示意图;

图17为如图16所示废气收集与处置装置的立体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”或“连通”,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1,一实施方式的涡流箱1,内设涡流腔10,涡流腔10的腔壁上设置有进气组合11及出气组合12,进气组合11包括一个或多个进气口,出气组合12包括一个或多个出气口,进气组合11与出气组合12之间间隔预定距离,作业时,通过进气组合11的进气流存在相向分量进气流,通过出气组合12的出气流存在与分量进气流的反向分量出气流。

涡流腔10,设置于涡流箱1内,同时与进气组合11、出气组合12及废气通道13连通,用于容纳通过进气组合11进入的气体,并使得气体在涡流腔10内形成至少一个涡流。在本实施方式中,涡流腔10同时也作为作业空间,当工作人员在涡流腔10内作业时,直接在涡流腔10内产生废气。

在本实施方式中,涡流腔10为圆柱形,在另外一些实施方式中,请参阅图5,涡流腔10为长方体形状。应当理解,涡流腔10还可以是其它规则或不规则的形体。

进气组合11,用于供新鲜空气以气流的方式进入涡流腔10内,从而得到进气流,为在涡流腔10内产生至少一个涡流创造条件。

在本实施方式中,进气组合11仅包含第一进气口111,第一进气口111设置于涡流腔10腔壁的上侧,且第一进气口111的两个端点与涡流腔10中心点O连线形成的夹角在水平面上的正投影为a,此时,通过第一进气口111的进气流经过分解存在相向的第一分量进气流及第二分量进气流,且第一分量进气流与第二分量进气流具有相反的运动方向。

进一步地,夹角a大于等于120度,当夹角a大于等于120度时,经过分解形成的第一分量进气流及第二分量进气流较大,有利于在涡流腔10内形成较强的涡流。

更进一步地,夹角a大于等于180度,当夹角a大于等于180度时,第一进气口111相对涡流腔10中心点O存在对称设置的两点,通过该对称设置的两点,进入涡流腔10内的进气流即为相向进气流,有助于进一步增强涡流的强度。

可选地,夹角a为360度,此时,第一进气口111呈封闭曲线设置,通过第一进气口111任意一点进入涡流腔10内的进气流都可找到相应的相向进气流,此时,无论出气组合12设置于涡流箱1下侧的任何位置,都可在涡流腔10内产生至少一个涡流,从而确保涡流箱1具有较高的废气收集效率。

需要指出的是,进气口可以一定的角度倾斜设置,只要通过进气组合11进入涡流腔10内的进气流可分解出相向的第一分量进气流及第二分量进气流,即构成在涡流腔10内产生至少一个涡流的第一必要条件。在具体实施过程中,当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的侧面时,进气组合11的倾斜方向可以是向上倾斜,也可以是向下倾斜,当进气组合11设置于涡流腔10的顶部时,进气组合11的倾斜方向可以是前、后、左、右四个方向倾斜。

在另外一个实施方式中,请参阅图2,进气组合11包含第一进气口111及第二进气口112,且第一进气口111与第二进气口112间隔预定距离设置。

进一步地,第一进气口111与第二进气口112设于同一个水平面上,该设置可令通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第二进气口112进入的第二进气流具有相同的高度,有助于提高分解后相向进气流的强度。

更进一步地,第一进气口111及第二进气口112相向设置,此时,通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第二进气口112进入的第二进气流即为相向进气流,有利于进一步提高相向进气流的强度。

应当理解,进气组合11还可包括更多数量的进气口,只要通过进气组合11进入涡流腔10内的进气流经过分解可产生相向的第一分量进气流与第二分量进气流即可。

值得注意的是,进气组合11并不仅限于设置在涡流腔10腔壁的上侧,它也可设置于涡流腔10腔壁的下侧、前侧及后侧,只要确保进气组合11与出气组合12之间间隔预定距离,即构成在涡流腔10内产生至少一个涡流的第二必要条件,在涡流箱10设置有废气通道13的情况下,该距离大于等于废气通道13的高度即可,预定距离可以是在竖直方向上间隔距离,可是在水平方向上间隔预定距离,可以是倾斜方向上的间隔预定距离,也可以是曲面上的间隔预定距离,还可以是不同平面上的间隔预定距离。

具体地,当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的上侧时,出气组合12可设置于涡流腔10腔壁的下侧;当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的下侧时,出气组合12可设置于涡流腔10腔壁的上侧;当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的前侧时,出气组合12可设置于涡流腔10腔壁的后侧;当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的后侧时,出气组合12可设置于涡流腔10腔壁的前侧,当进气组合11设置于涡流腔10腔壁的两侧时,出气组合12可设置于涡流腔10腔壁的前侧。通过改变进气组合11与出气组合12的相对设置位置,可改变涡流的运动方向。

请参阅图9,作为进气组合11设置于涡流腔10腔壁下侧的一个实施方式,进气组合11包含第一进气口111及第二进气口112,进气组合11设置于涡流腔10腔壁的下侧,出气组合12设置于涡流腔10腔壁的上侧,作业时,涡流腔10内产生的涡流运动方向朝上。当通过废气通道13进入涡流腔10内的废气为高温废气时,由于高温废气密度往往较空气轻,可向上运动,当高温废气进入涡流腔10后,高温废气的运动方向与涡流的运动方向一致,有利于提高废气收集效率及降低能耗成本。

进气组合11作为涡流箱1的进气流进入端,在抽风装置3的作用下,进气流通过进气组合11进入涡流腔10内时,具有初始速度v,该初始速度v可通过控制抽风装置3的功率获得,通过数学推理得到,当初始速度v符合下述公式时,涡流箱1内产生的涡流处于最优状态,此时,采用涡流箱1收集废气,可在废气收集效率与能量消耗之间取得均衡,获得最佳废气收集效果。

其中,s为进气口的面积,可通过测量获得;m为单位时间内废气中污染成分进入涡流腔10内的总质量,可通过查阅环评报告或监测并计算获得;σ为废气的处置效率,该处置效率要求符合环保部门的要求,可通过对废气处理装置的废气处理效果进行监测获得;c为废气中污染成分有组织排放的标准值,可通过查阅标准文件获得;k为经验系数,具体地:

当废气进入涡流腔10的初始速度在0-1m/s时,k的取值为0.4-0.5;

当废气进入涡流腔10的初始速度在1-3m/s时,k的取值为0.3-0.4;

当废气进入涡流腔10的初始速度在3-5m/s时,k的取值为0.2-0.3;

当废气进入涡流腔10的初始速度大于5m/s时,k的取值为0.1-0.2。

出气组合12,与涡流腔10连通,用于将通过进气组合11及废气通道13进入涡流腔10内的空气及废气排出涡流腔10。

在本实施方式中,请参阅图1,出气组合12仅包含第一出气口121,第一出气口121设置于涡流腔10腔壁的下侧,此时,第一出气口121与第一进气口111在竖直方向上间隔预定距离。

进一步地,第一出气口121设置于第一进气口111的正下方,该设置可令通过第一进气口111的左侧进入涡流腔10的第一进气流通过第一出气口121的左侧流出,形成第一出气流,且两者运动方向反向,从而可在涡流腔10内产生第一涡流,通过第一进气口111的右侧进入涡流腔10的第二进气流通过第一出气口121的右侧流出,形成第二出气流,且两者运动方向反向,从而可在涡流腔10内产生第二涡流,进而提高废气收集效率。

更进一步地,第一出气口121的长度与第一进气口111的长度相等,该设置可令第一涡流与第二涡流无偏斜,从而防止进气流在运动过程中与腔壁发生碰撞产生湍流。

在另外一个实施方式中,请参阅图2,进气组合11包括第一进气口111及第二进气口112,出气组合12仅包含第一出气口121,且第一出气口121设置于第一进气口111的下方,通过第一进气口111进入的第一进气流的方向与通过第一出气口121流出的第一出气流反向,第一进气流与第一出气流可在涡流腔10内靠近第一进气口111的一侧形成第一涡流,通过第二进气口112进入的第二进气流与通过第一出气口121流出的第一出气流同向,第二进气流与第一出气流可在涡流腔10内形成斜向气流,且该斜向气流与第一涡流相切。斜向气流可防止通过第一进气口111的进气流与第二进气口112所在的腔壁发生碰撞,进而防止形成湍流,有利于提高涡流箱1的废气收集效率。

进一步地,请参阅图3,第一出气口121与第一进气口111及第二进气口112的距离相等,此时,通过第一出气口121流出的出气流可分解为靠近第一进气口111一侧的第一分量出气流,以及靠近第二进气口112一侧的第二分量出气流,第一分量出气流与通过第一进气口111进入的第一进气流反向,可在涡流腔10内形成第一涡流,第二分量出气流与通过第二进气口112进入的第二进气流反向,可在涡流腔10内形成第二涡流,有助于进一步提高涡流箱1的废气收集效率。

在另外一个实施方式中,请参阅图4,出气组合12包含第一出气口121及第二出气口122,进气组合11包含第一进气口111及第二进气口112,第一出气口121设置于第一进气口111的下方,第二出气口122设置于第二进气口112的下方,通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第一出气口121流出的第一出气流反向,第一进气流与第一出气流可在涡流腔10内靠近第一进气口111的一侧产生第一涡流,通过第二进气口112进入的第二进气流与通过第二出气口122流出的第二出气流反向,第二进气流与第二出气流可在涡流腔10内靠近第二进气口112的一侧产生第二涡流,且第一涡流与第二涡流相切,上述设置可在最大程度防止废气与新鲜空气发生掺混。

需要指出的是,出气组合12可以一定的角度倾斜设置,只要通过出气组合12流出的出气流的分解得到分量出气流,与通过进气组合11流入的进气流分解得到的分量进气流反向,即构成在涡流腔10内产生至少一个涡流的第三必要条件。在具体实施过程中,出气组合12的倾斜方向可以是向上倾斜,也可以是向下倾斜。

值得注意的是,进气组合11所包含进气口的数量与出气组合12所包含出气口的数量是可选择的,在本申请的实施方式中,列举了进气组合11包含一个进气口、出气组合12包含一个出气口的情况,进气组合11包含两个进气口、出气组合12包含一个出气口的情况,以及进气组合11包含两个进气口、出气组合12包含两个出气口的情况,其它情况例如:进气组合11包含一个进气口、出气组合12包含两个进气口,以及进气组合11包含多个进气口、出气组合12包含多个进气口的情况都是可行的,在此不一一穷举。

在另外一个实施方式中,请参阅图2,涡流箱1还包括废气通道13,废气通道13设置于涡流腔10的侧面,且位于进气组合11与出气组合12之间,作业空间设置于废气通道13的前方,当废气通过废气通道13进入涡流腔10内后,废气与涡流箱1内的涡流接触,废气在涡流的外表面的气流作用下,随涡流的外表面气流做同向运动,进而与涡流的外表面气流共同通过出气组合12流出涡流箱1,在这个过程中,废气与新鲜空气发生掺混的比例极小。

进一步地,废气通道13朝向于涡流外表面的侧面,该设置有利于抑制废气与新鲜空气的掺混,从而提高废气收集效率。

更进一步地,当涡流箱1内生成两个涡流时,废气通道13朝向两个涡流的相切部位,该设置可进一步抑制废气与新鲜空气的掺混,从而进一步提高废气收集效率。

在一些实施方式中,废气通道13的大小及位置可调节,以涡流箱1在喷涂作业中的废气收集为例,在喷涂作业过程中,不同工件的大小不一至,通过调节废气通道13的大小,可使废气通道13的宽度略大于工件的宽度,从而使喷涂产生的废气可全部可通过废气通道13进入涡流箱1内,与此同时,还可降低非污染气体的吸入量,有利于提高废气收集效率。此外,在喷涂作业的过程中,喷头往往需要在上下移动,以确保工件的不同位置都喷涂油漆,因此,通过调节废气通道13在竖直方向上的位置,使废气通道13的位置始终与喷头的位置相对应,使喷涂产生的废气全部进入涡流箱1内的同时,进一步降低非污染气体的吸入量,有利于提高废气收集效率。

在另外一个实施方式中,请参阅图7,在涡流腔10的顶部设置有喷淋装置14,喷淋装置14用于喷淋液体,喷淋液体用于与废气发生物理吸附或化学反应,从而降低污染程度。

可选地,当废气为酸性气体时,可通过喷淋碱性液体,以消除废气;当废气为碱性气体时,可通过喷淋酸性液体,以消除废气;当废气中包含颗粒性物质时,可通过喷淋溶剂,以溶解或附着颗粒物质。

在另外一个实施方式中,请参阅图7,涡流腔10的侧壁靠近出气组合12的一侧设置有隔板组件15,隔板组件15包括第一隔板151及第二隔板152,第一隔板151设置于第一出气口121的上侧,第二隔板152设置于第二出气口122的上侧,当涡流内侧的气流作用在隔板组件15上时,气流会发生反弹,有助于增加涡流内侧气流的循环,涡流外侧的气流通过隔板组件15之间的空间进入涡流腔10的下方,隔板可防止该部分气流反弹后参与涡流内侧的循环,有助于增强废气收集效率。

上述涡流箱1,内设涡流腔10,涡流腔10的腔壁上设置有进气组合11及出气组合12,进气组合11与出气组合12之间间隔预定距离,作业时,通过进气组合11的进气流存在相向分量进气流,通过出气组合12的出气流存在与进气流反向的分量出气流。此时,可在涡流箱1内可形成至少一个涡流,废气可在涡流的作用下被输送至出气组合12。

上述涡流箱1的有益效果包括:

(1)涡流使气体在涡流腔10内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,将废气输运至出气组合12,有效提高了废气收集的效率,同时还有助于降低废气收集的能耗成本。

一实施方式的废气收集方法,包括如下步骤:利用涡流将废气输送至预定出口处。

具体地,涡流可由上述任意一种涡流箱1产生,废气通过涡流箱1的废气通道13进入涡流腔10后,在涡流腔10内涡流的作用下,随涡流表层气流做同向运动,从而被输送至出气口。

上述废气收集方法,利用涡流输送废气,其有益效果包括:

(1)涡流使气体在涡流腔10内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,将废气输运至出气组合12,有效提高了废气收集的效率,同时还有助于降低废气收集的能耗成本。

一实施方式的废气收集与处置装置,请参阅图11及图12,包括:涡流箱1及过滤单元2。

涡流箱1的结构可为上述任意一种涡流箱1的结构。

过滤单元2的数量与出气组合12中出气口的数量相等,过滤单元2内设滤腔21,滤腔21内设过滤组件22,滤腔21的一端设置有排气通道23,滤腔21远离排气通道23的一端与出气口连接,从而使废气可通过出气口进入过滤单元2。

滤腔21用于容纳过滤组件22,过滤组件22设置于滤腔21内,过滤组件22包括一个或多个滤材,滤材用于过滤废气中的颗粒物质。可选地,颗粒为固体颗粒或液体颗粒。

优选地,过滤组件22垂直于废气在滤腔21内的运动方向设置,该设置有助于节约滤材的用料。

在本实施方式中,涡流箱1的出气组合12仅包含一个出气口,过滤单元2的数量为一个,过滤组件22包括相对于排气通道23由远及近依次间隔设置的第一滤材221、第二滤材222及第三滤材223。

具体地,第一滤材221呈网状设置,其网孔边长为2mm~15mm,当喷涂废气通过第一滤材221时,废气中的部分粒径较大的颗粒物质可附着在第一滤材221上,从而实现对废气中颗粒物质的一级分离。

优选地,第一滤材221的网孔边长为5mm~10mm,采用该边长范围的第一滤材221,在过滤过程中,网孔不易被分离出来的颗粒物质所封堵。

可选地,用于制备第一滤材221的材料包括但不限于:金属及耐候性的化学纤维,上述材料可防止第一滤材221被废气中的气体或颗粒物质所腐蚀。

第二滤材222,设置于第一滤材221靠近排气通道23的一侧,第二滤材222与第一滤材221间隔距离为1cm~20cm,第二滤材222的孔径为0.5mm~2mm,当废气通过第二滤材222时,废气中的部分粒径较小的颗粒物质可附着在第二滤材222上,从而实现对废气中颗粒物质的二级分离。

优选地,第二滤材222的孔径为1mm~1.5mm,该孔径范围的滤材可过滤喷涂废气中的大多数的颗粒物质。

可选地,用于制备第二滤材222的材料包括但不限于:棉布、钢丝网、网眼纱布。

第三滤材223,设置于第二滤材222靠近排气通道23的一侧,第三滤材223与第二滤材222间隔为1cm~20cm,第三滤材223的孔径为0.05mm~0.5mm,当喷涂废气通过第三滤材223时,废气中的部分粒径细小的颗粒物质可附着在第三滤材223上,从而实现对废气中颗粒物质的三级分离。

优选地,第三滤材223的孔径为0.1mm~0.3mm,该孔径范围的滤材可过滤废气中绝大多数的颗粒物质,从而使过滤后的气体符合直接排放的环保要求。

可选地,用于制备第三滤材223的材料包括但不限于:网眼纱布、棉布、滤纸及滤膜。

在另外一个实施方式中,请参阅图13及图14,涡流箱1的出气组合12包含第一出气口121及第二出气口122,第一出气口121及第二出气口122分别连接一个过滤单元2。通过设置两个过滤单元2,有助于提高废气中颗粒物质的过滤效率。

在另外一个实施方式中,请参阅图13,滤腔21的底部设置有储液腔225,储液腔225用于存储过滤后聚集的液体物质。

在另外一个实施方式中,请参阅图14,滤腔21的侧壁还设置有开口24及封闭件241,封闭件241用于封闭开口24,通过设置开口24及封闭件241,有利于方便更换过滤组件22。

在另外一个实施方式中,请参阅图15,过滤单元2还包括增效装置224,增效装置224用于提高过滤组件22的过滤效率。

具体地,增效装置224为震动装置,震动装置包括电机及凸轮,电机的动力输出端与凸轮连接,凸轮与第一滤材221驱动连接,当电机转动时,凸轮可驱动第一滤材221发生震动,通过令第一滤材221发生震动,可使得附着在第一滤材221上的液体物质在惯性的作用下被甩出,防止第一滤材221被堵塞。与此同时,在第一滤材221发生震动的过程中,有利于提高第一滤材221与废气中颗粒物质的接触几率,进一步提高第一滤材221的过滤效率。

进一步地,增效装置224还包括第一放卷装置(图中未示出)及第一收卷装置(图中未示出),卷状的第二滤材222主体设置于第一放卷装置上,第二滤材222的一端穿过滤腔21并固定设置于第一收卷装置上,当第二滤材222因沾满过滤物质而失去过滤能力后,可通过电机控制第一收卷装置转动,从而实现对饱和过滤的第二滤材222进行更换,使第二滤材222持续保持较高的过滤效率。

优选地,第一放卷装置及第一收卷装置设置于滤腔21外,从而可防止第一放卷装置及第一收卷装置被废气污染。

更进一步地,增效装置224还包括第二放卷装置(图中未示出)及第二收卷装置(图中未示出),卷状的第三滤材223主体设置于第二放卷装置上,第三滤材223的一端穿过滤腔21并固定设置于第二收卷装置上,当第三滤材223因沾满过滤物质而失去过滤能力后,可通过电机控制第二收卷装置转动,从而实现对滤腔21内饱和过滤的第三滤材223进行更换,使第三滤材223持续保持较高的过滤效率。

优选地,第二放卷装置及第二收卷装置设置于滤腔21外,从而可防止第二放卷装置及第二收卷装置被废气污染。

排气通道23,与滤腔21连通,设置于过滤组件22远离出气口的一侧,用于排出过滤后的气体。

在图示的实施方式中,过滤单元2呈竖直方向设置,应当理解,过滤单元2也可以呈预定角度倾斜设置或水平设置。

在另外一个实施方式中,请参阅图13,废气收集与处置装置还包括抽风装置3,抽风装置3设置于排气通道23内,其可在排气通道23内产生负压,使进入涡流腔10内的废气在负压作用下进入滤腔21,并使过滤后的气体沿排气通道23排向室外。抽风装置3作为成熟的现有技术产品,在此不再赘述。

在另外一个实施方式中,废气收集与处置装置还包括抽液装置(图中未示出),抽液装置的抽液口设置于储液腔225内,当储液腔225内收集的液体物质量达到阈值时,抽液装置可将储液腔225内的液体物质抽离处理。

在另外一个实施方式中,排气通道23内还设置有吸附材料(图中未示出),吸附材料用于吸附过滤后气体中的有害气体分子。

可选地,吸附材料可设置于过滤组件22与抽风装置3之间,也可设置于抽风装置3远离过滤组件22的一侧。

可选地,吸附材料包括但不限于:活性炭、硅胶吸附剂、沸石分子筛以及碳分子筛。

上述废气收集与处置装置,采用涡流箱1收集废气,其有益效果包括:

(1)涡流腔10内可产生至少一个涡流,涡流使气体在涡流腔10内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,直接将废气输运至出气组合12,大幅降低了气流撞击腔壁产生的湍流,有效提高了废气收集的效率,同时还有助于降低废气收集的能耗成本。

以下为具体的实施例。

实施例1

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图1,该涡流箱1内设圆柱形涡流腔10,涡流腔10的腔壁上侧设置有进气组合11及出气组合12,进气组合11仅包括第一进气口111,出气组合12设置于进气组合11的正下方,出气组合12仅包括第一出气口121,第一进气口111的两端与涡流腔10的中心点O连线形成的夹角在水平面上的正投影为a,在本实施例中a为120度,涡流腔10作为工作空间,作业时,涡流腔10内会产生废气。

上述涡流箱1,通过第一进气口111进入的进气流可分解为:通过第一进气口111左侧进入的第一分量进气流及通过第一进气口111右侧进入的第二分量进气流,两者具有相反的运动方向,构成相向分量进气流;通过第一出气口121的出气流可分解为:通过第一出气口121左侧流出的第一分量出气流及通过第一出气口121右侧流出的第二分量出气流,且第一分量进气流与第一分量出气流反向,第二分量进气流与第二分量出气流反向。当与出气组合12连接的抽风装置3作业时,第一分量进气流与第一分量出气流在涡流腔10靠近第一进气口111的左侧形成第一涡流,第二分量进气流与第二分量出气流在涡流腔10靠近第一进气口111的右侧形成第二涡流。当废气通过废气通道13进入涡流箱1内后,废气在涡流的作用下被输送至出气组合12。

上述涡流箱1的有益效果包括:

(1)涡流使气体在涡流腔10内的流动呈准层流状态,可有效抑制废气与新鲜空气的掺混;

(2)涡流通过对流作用,直接将废气输运至出气组合12,大幅降低了气流撞击腔壁产生的湍流,有效提高了废气收集的效率,同时还降低了废气收集的能耗成本。

本实施例还提供一种废气收集方法,利用本实施例提供的涡流箱1实施,该废气收集方法包含如下步骤:

废气由废气通道13进入涡流腔10,利用涡流腔10内产生的涡流,将废气输送至第一出气口121。

此外,本实施例还提供一种废气收集与处置装置,请参阅图11及图12,该废气收集与处置装置包括:涡流箱1及过滤单元2。

涡流箱1具有本实施例提供涡流箱1相同的结构。

过滤单元2内设滤腔21,滤腔21内设过滤组件22,滤腔21的一端设置有排气通道23,过滤单元2通过滤腔21远离排气通道23的一端与第一出气口121连接。在本实施例中,过滤组件22包括第一滤材221、第二滤材222及第三滤材223,第一滤材221为金属网,网孔的孔径为2mm,第二滤材222为网眼纱布,孔径为0.5mm,第三滤材223为微孔滤膜,孔径为0.05mm。

实施例2

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图2,该涡流箱1内设圆柱形涡流腔10,涡流腔10的腔壁上侧设置有进气组合11,进气组合11包括相对设置的第一进气口111及第二进气口112,出气组合12设置于第一进气口111的正下方,出气组合12仅包括第一出气口121,废气通道13设置于第一进气口111、第二进气口112及第一出气口121之间的三角区域内,作业空间位于废气通道13的正前方。

上述涡流箱1,通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第二进气口112进入的第二进气流构成相向进气流,通过第一出气口121流出的第一出气流与第一进气流反向,通过第二进气口112进入的第二进气流与通过第一出气口121流出的第一出气流同向。当与出气组合12连接的抽风装置3作业时,第一进气流与部分第一出气流在涡流腔10靠近第一进气口111的一侧形成第一涡流,第二进气流与部分第一出气流在涡流腔10内形成与第一涡流相切的斜向气流。当废气通过废气通道13进入涡流箱1内后,废气在第一涡流及斜向气流的作用下被输送至第一出气口121。

斜向气流可防止通过第一进气口111的进气流与第二进气口112所在的腔壁发生碰撞产生湍流,从而提高了废气收集的效率。

本实施例还提供一种废气收集方法,利用本实施例提供的涡流箱1实施,该废气收集方法包含如下步骤:

废气由废气通道13进入涡流腔10,利用涡流腔10内产生的第一涡流及斜向气流,将废气输送至出气组合12。

此外,本实施例还提供一种废气收集与处置装置,请参阅图13及图14,该废气收集与处置装置包括:涡流箱11、过滤单元2及抽风装置3。

涡流箱11具有本实施例提供涡流箱1相同的结构。

过滤单元2与实施例1的过滤单元2相似,不同之处在于:第一滤材221为钢丝网,网孔的孔径为5mm,第二滤材222为钢丝网,孔径为1mm,第三滤材223为棉布,孔径为0.1 mm。

抽风装置3设置于排气通道23内。

实施例3

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图3,该涡流箱1与实施例2提供的涡流箱1相似,不同之处在于,第一出气口121与第一进气口111及第二进气口112等距设置。

上述涡流箱1,通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第二进气口112进入的第二进气流构成相向进气流,通过第一出气口121流出的出气流可分解为:靠近第一进气口111一侧的第一分量出气流,及靠近第二进气口112一侧的第二分量出气流,第一进气流与第一分量出气流运动方向相反,第二进气流与第二分量出气流运动方向相反。当与出气组合12连接的抽风装置3作业时,第一进气流与第一分量出气流在涡流腔10靠近第一进气口111的一侧形成第一涡流,第二进气流与第二分量出气流在涡流腔10内形成第二涡流。当废气通过废气通道13进入涡流箱11内后,废气在涡流的作用下被输送至出气组合12。

本实施例还提供一种废气收集方法,利用本实施例提供的涡流箱1实施,该废气收集方法包含如下步骤:

废气由废气通道13进入上述涡流腔10,利用涡流腔10内产生的双涡流,将废气输送至出气组合12。

此外,本实施例还提供一种废气收集与处置装置,请参阅图13及图14,该废气收集与处置装置包括:涡流箱11、过滤单元2及抽风装置3。

涡流箱11具有本实施例提供涡流箱1相同的结构。

过滤单元2与实施例2的过滤单元2相似,不同之处在于:第一滤材221为玻璃纤维网,网孔的孔径为10mm,第二滤材222为棉布,孔径为1.5mm,第三滤材223为滤纸,孔径为0.3mm。

抽风装置3设置于排气通道23内。

实施例4

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图4,该涡流箱1内设圆柱形涡流腔10,涡流腔10的腔壁上侧设置有进气组合11,进气组合11的下侧设置有出气组合12,进气组合11包括对称设置的第一进气口111及第二进气口112,出气组合12包括对称设置的第一出气口121及第二出气口122,第一出气口121设置于第一进气口111的下方,第二出气口122设置于第二进气口112的下方,废气通道13设置于第一进气口111、第二进气口112、第一出气口121及第二出气口122之间的四边形区域内。

上述涡流箱11,通过第一进气口111进入的第一进气流与通过第二进气口112进入的第二进气流构成相向进气流,通过第一出气口121流出的第一出气流与第一进气流反向,通过第二出气口122流出的第二出气流与第二进气流反向。当与出气组合12连接的抽风装置3作业时,第一进气流与第一出气流在涡流腔10内靠近第一进气口111的一侧形成第一涡流,第二进气流与第二出气流在涡流腔10内靠近第二进气口112的一侧形成第二涡流。当废气通过废气通道13进入涡流箱11内后,废气在涡流的作用下被输送至出气组合12。此外,通过对称设置进气组合11及出气组合12,可在最大程度防止废气与新鲜空气发生掺混。

本实施例还提供一种废气收集方法,利用本实施例提供的涡流箱1实施,该废气收集方法包含如下步骤:

废气由废气通道13进入上述涡流腔10,利用涡流腔10内产生的双涡流,将废气输送至出气组合12。

此外,本实施例还提供一种废气收集与处置装置,请参阅图13及图14,该废气收集与处置装置包括:涡流箱11、过滤单元2及抽风装置3。

涡流箱11具有本实施例提供涡流箱1相同的结构。

本实施例中,过滤单元2的数量为2个,过滤单元2的结构与实施例3的过滤单元2相似,不同之处在于:第一滤材221为碳纤维网,网孔的孔径为15mm,第二滤材222为网眼纱布,孔径为2mm,第三滤材223为棉布,孔径为0. 5 mm。

抽风装置3设置于排气通道23内。

实施例5

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图5及图6,该涡流箱1与实施例4提供的涡流箱1相似,不同之处在于:涡流腔10呈长方体形状。

本实施例提供一种废气收集与处置装置,请参阅图15,该废气收集与处置装置与实施例4提供的废气收集与处置装置相似。不同之处在于:废气收集与处置装置还包括增效装置224。在本实施例中,增效装置224为震动装置,震动装置包括电机及凸轮,电机的动力输出端与凸轮连接,凸轮与第一滤材221驱动连接,当电机转动时,凸轮可驱动第一滤材221发生震动。

上述废气收集与处置装置,在第一滤材221发生震动的过程中,有利于清除将第一滤材221上的液体过滤物,同时。还有利于提高第一滤材221与废气中颗粒物质的接触几率,进一步提高第一滤材221的过滤效率。

实施例6

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图7及图8,该涡流箱1与实施例5提供的涡流箱1相似,不同之处在于:(1)涡流腔10的顶部设置有喷淋装置14;(2)在出气组合12的上侧设置有隔板组件15,在本实施例中,喷淋装置14用于喷淋碱液,碱液可以废气中的酸性气体发生中和反应,从而实现废气处理。隔板组件15包括第一隔板151及第二隔板152,第一隔板151设置于第一出气口121的上侧,第二隔板152设置于第二出气口122的上侧。

本实施例还提供一种废气收集与处置装置,请参阅图15,该废气收集与处置装置与实施例5提供的废气收集与处置装置相似。不同之处在于:增效装置224还包括第一放卷装置及第一收卷装置,以及第二放卷装置及第二收卷装置。第一放卷装置及第一收卷装置设置于滤腔21外,卷状的第二滤材222主体设置于第一放卷装置上,第二滤材222的一端穿过滤腔21并固定设置于第一收卷装置上。第二放卷装置及第二收卷装置设置于滤腔21外,卷状的第三滤材223主体设置于第二放卷装置上,第三滤材223的一端穿过滤腔21并固定设置于第二收卷装置上。

上述废气收集与处置装置,当第二滤材222及第三滤材223上沾满液体物质后,可通过电机控制第一收卷装置或第二收卷装置转动,从而实现对滤腔21内饱和过滤的第二滤材222或第三滤材223进行更换,使第二滤材222或第三滤材223持续保持较高的过滤效率。

实施例7

本实施例提供一种涡流箱1,请参阅图9及图10,该涡流箱1与实施例5提供的涡流箱1相似,不同之处在于:进气组合11设置于涡流腔10的腔壁下侧,出气组合12设置于涡流腔10的腔壁上侧。

本实施例提供一种废气收集与处置装置,请参阅图16及图17,该废气收集与处置装置与实施例5提供的废气收集与处置装置相似。不同之处在于:进气组合11及出气组合12的设置位置相反。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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