CN105854486B - 一种余热回收式定型机废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种余热回收式定型机废气处理装置，本发明将粗滤装置连接在进风管的出口端，粗滤装置的出口端连接在余热回收装置进口段，通过热管高效回收高温废气能量。降温后的废气进入过滤塔，过滤塔中自下而上布置有喷雾发生器、喷淋装置以及两级高压静电装置，从而进一步降低废气温度并将废气中油烟去除，使得处理后的废气达到排放标准，最后废气通过送风管排放到大气中。而高温废气余热回收过程中产生的热水则用于补充印染企业所需的印染热水。本发明制造和安装成本较低。无需引风***，彻底解决了定型机废气处理过程中的火灾隐患，简化了废气处理***，使得本发明占地小、节能、节水、可实现达标排放，以达到环保的功效，也适用于过饱和蒸汽并产生含油、含尘气体的生产制造行业。

Description

一种余热回收式定型机废气处理装置

技术领域

本发明涉及一种节能环保装置，主要是印染业定型机设备运行过程中产生的高温含油尘废气的余热回收利用、油烟油回收及净化处理设备。

背景技术

随着我国工业持续快速的发展，工业生产也给环境带来了一定程度的污染，特别是废气问题，如果不加以净化处理，直接排放到大气中，将严重危害到人们的健康。

印染行业的定型机排放的废气是高温热气体，其温度在180℃左右。废气含有油烟气、尘和织物纤维等各种有害成份。如果把废气直接排放到大气中，既不环保，也不节能，所以现在的定型机废气都要求达标排放，以节约能源和减少环境污染。

针对目前的定型机废气处理，大多数印染企业只是简单地将废气由风机从管道正吸入式送入过滤网，经过滤网的简单分离后，就直接排放在大气中。其设备简陋，过滤效果差，排到大气中的气体含有大量纤维粉尘和烟油等成份，烟气为蓝灰色气体。不仅如此，废气处理***的引风***风道过长、直径大、可燃可爆性气体容量大、油渍及纤维粉尘易在风道壁上积存。而且多台定型机所产生的废气先通过引风***风道一并集中到集风箱内，再将存于集风箱内的废气引入净化装置进行处理排放。这样的处理过程存在很大隐患，当废气浓度达到***极限或着火条件时，一旦遇有静电火花或明火及热量聚集过多而产生的自燃明火时就会发生***或火灾事故。

为了提高经济效益，在较大规模的印染企业，已经对现有的定型机的废气进行了综合治理，主要包括回收废气余热及废气中的烟油，然后通过净化器雾化洗涤或高压静电装置净化废气而达标排放。根据实际调查，考虑到实际定型机的操作及印染企业防火防爆要求，目前已有的余热回收设备并不能充分利用高温废气热能，经热回收后的废气送到净化器，在净化器内洗涤净化，净化器出来的油水混合液温度仍然较高，在70℃左右，需要使用风机和散热器来冷却才能循环使用水，冷却后的热风排掉，使得有价值的热能直接浪费。另外，废气余热回收与烟油回收不能同时实现，现有烟油回收器内凝结的水珠和油珠一般通过导管排到地沟里，造成浪费和二次污染。

总体上，现有废气处理设备分散，管道长、散热面积大，管道粘油滴油，部分设备占地大，热回收率低，烟油回收率差。

发明内容

为了克服现有技术高温废气余热回收效率不高，油烟油回收率低及废气处理***复杂等缺陷，本发明的目的在于提供一种定型机废气处理及余热回收装置，定型机的高温废气的余热能够得到有效提高，同时增加油烟油回收率和增强废气净化效果。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种余热回收式定型机废气处理装置，包括余热回收装置、废气净化装置以及烟油回收装置，其中：

余热回收装置为长方形的箱体，箱体内通过金属板分为上下两层，上层为水路，下层为高温废气流路，箱体内垂直方向布置有热管，余热回收装置的高温废气流路一侧设有进风口，进风口前设有滤网，另一侧设有热风出口；

废气净化装置包括过滤塔、喷雾头、喷淋头和高压静电装置，过滤塔为筒体结构，其内自下而上布置有喷雾头、喷淋头、一级高压静电装置和二级高压静电装置，余热回收装置的热风出口通过管道连接过滤塔下部的废气进口；

烟油回收装置包括油水收集装置和油水分离箱，一次油水收集装置设置于喷雾头下部，二次油水收集装置设置于喷淋头下部，一次油水收集装置和二次油水收集装置均采用环形倒置漏斗状布置于过滤塔内，一次油水收集装置通过管道连接一次油水分离箱顶部，一次油水收集装置的底部高于一次油水分离箱顶部，使位于一次油水收集装置内的油水由重力回流到一次油水分离箱；二次油水收集装置通过管道连接二次油水分离箱顶部，二次油水收集装置的底部高于二次油水分离箱顶部，使位于二次油水收集装置内的油水由重力回流到二次油水分离箱；

高温废气经滤网粗滤除去大杂物，利用热管高效传热原理，高温废气被热管冷却进入过滤塔，余热回收装置上层的冷水被加热后用于补充印染所需热水；废气被喷雾头雾化洗涤，废气中的油烟油及挥发性气体随水落入一次油水收集装置；雾化后的废气经喷淋头喷淋水除雾后，大部分水二次油水收集装置收集；喷淋后的废气由一级高压静电装置和二级高压静电装置捕获细小的油烟和除去部分废气中的臭气，净化后的达标废气从过滤塔的顶部经排气管道排入大气。

本发明中，余热回收装置上层内设有导流板，使冷水在余热回收装置上层内作“S”形流动，导流节数可以采用2节、4节甚至多节；热管上半部分浸没在水中，出水管路安装温度控制阀，进水管路安装浮球阀。

本发明中，位于余热回收装置下层的热管采用缠绕翅片形式置于高温废气流路中。

本发明中，喷雾头采用多个，喷雾面覆盖整个过滤塔的横截面。

本发明中，喷淋头采用多个，喷淋面覆盖整个过滤塔的横截面。

本发明中，喷雾头和喷淋头分别通过管道与相应的水泵连接。

本发明中，一级油水分离箱和二级油水分离箱内均设有高于水液面的隔板，底部开孔，通过所述孔连接水泵，由水泵将水输送至喷雾头或喷淋头；一次油水分离箱或二级油水分离箱均设有油水分离箱进水阀、油水分离箱排水阀和手动控制阀门。

本发明中，一次油水分离箱和二次油水分离箱之间设置溢流管。

由于由定型机排出的高温废气中含油烟油和布纤维，在进入余热回收箱体前安装粗滤装置，在粗滤装置的滤网分离下，大纤维尘得到初步过滤，从而避免大纤维与油滴粘贴在换热管上，增加换热热阻，降低换热效果，同时也可以避免大纤维与油滴的长期聚集而导致的着火***危险。另外，该滤网易于拆卸，便于维护人员经常更换。

为了将高温废气的热能有效回收，同时又要使得换热器简单且易于维护，余热回收箱体采用上下分层设计，利用热管冷端置于箱体下层用于高温废气换热，吸收废气热能，降低废气温度。热管吸收的废气热能通过热管高效导热将热量传至箱体上层热端，热管热端与冷水换热，将加热后冷水用于预热印染所需热水。为了提高热管与废气换热效率，热管冷端即下半部分采用强化缠绕翅片；而为了提高热管与冷水换热效率，长方形箱体上层水侧采用导流板，使冷水在余热回收装置内作“之”形流动，增加换热时间，提高出水温度。另外，出水管路安装温度控制阀，待温度达到设定值时，启动水泵排水，从而使得出水温度稳定。进水管路安装浮球控制阀，液位低于设定值时，打开阀门进水，保证水侧液位维持一定高度。通过热管换热的方法，使得高温废气能够高效预热补充印染所需的热水，有利于印染企业的能源得到综合利用，同时降低烟气进入净化过滤筒体的温度，提高油烟油回收率，避免了环境污染。

为了提高废气中油烟油回收效率，废气净化装置采用圆柱形筒体过滤塔，筒体过滤塔内自下而上配有喷雾头、喷淋头和两级高压静电装置。含有粉尘颗粒及油烟油的气体穿过由喷雾装置形成的水雾层后，粉尘及油烟油受到集聚而吸附在油雾吸附层上，由于重力作用含油或者含尘大颗粒沉降在喷雾头下方的一次油水收集装置中。同时由于废气使部分水雾气化，废气温度进一步降低。置于喷雾头上方的喷淋头形成水幕，能够有效将上升的废气油滴和较小雾滴进一步富集在水中，并由二次油水收集装置收集。经过两次水处理的废气仍有少量有害不溶性气体，例如臭气，通过两次高压静电装置，提高废气的最终净化效率，最终将废气处理致排放标准。

为了将油烟油有效回收，在过滤塔中设置倾斜状的油水收集装置，收集喷雾和喷淋的形成的含油废水。含油废水经过管路，分别进入油水分离箱。油水分离箱中间设置隔断，利用烟油密度低于水的原理，烟油自动排入含油侧。在油水分离箱底部有管路与水泵连接，水泵将分离出来的水圧送至喷雾头或者喷淋头，继续洗涤吸收废气中的油烟油。由于喷雾需要较多水分蒸发，喷淋使得喷雾造成的上升水滴继续沉降，二次油水分离箱收集的废水往往多于所需的喷淋水，采用溢流管将二次油水分离箱多余的水溢流至一次油水分离箱。同时为了保证油水分离箱中的水的除油效果稳定，设置进出口水阀，用于定期换水。

本发明的有益效果在于：运用本技术开发的产品经实测，热能回收率85%，粉尘净化效率99%，油雾去除率99%。由此可见，本发明能够有效回收定型机高温废气热能，提高了油烟油的回收率，降低了整套设备制造和安装成本。结构紧凑，占地小，节能，节水，便于制造、安装和维护，可实现达标排放，以达到环保的功效。该设备也适用于过饱和蒸汽并产生含油、含尘气体的生产制造行业。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图：

图中标号：1是滤网，2是余热回收装置，3是热管，4是过滤塔，5是喷雾头，6是二次油水收集装置，7是喷淋头，8是一级高压静电装置，9是二级高压静电装置，10喷淋水泵，11是二次油水分离箱，12是溢流管，13是二次油水分离箱进水阀，14是二次油水分离箱排水阀，15是一次油水分离箱排水阀，16是一次油水分离箱，17是一次油水分离箱进水阀，18是喷雾头阀门，19是一次油水收集装置，20是导流板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构设计原理和工作原理作进一步详细说明。

实施例１：在定型机的顶部设置平台或支架来安放定型机废气处理及余热回收装置，将废气余热回收装置的进气口与定型机的排气口连接，进气口有滤网1过滤随废气排出的大颗粒杂物，例如毛纤维，经过粗滤处理过的高温废气进入余热回收装置2与热管3进行换热。利用热管高效传热原理，热管加热流经的冷水，被加热后的冷水用于补充印染所需热水。

高温废气被热管3冷却后，温度降低，继续进入过滤塔4。废气在过滤塔4中首先被喷雾头5雾化洗涤，在喷雾头5雾化洗涤中充分使废气中的油烟油及其它挥发性气体固化随水落下，被一次油水收集装置19收集。同时一部分雾滴气化，降低废气温度。雾化洗涤后的废气经喷淋头7喷淋水除雾后，大部分水分被而二次油水收集装置6收集。废气通过喷雾、喷淋逐级降温、净化，降温后的废气温度在50℃以下。通过两次水除油后的废气再由一级高压静电装置8和二级高压静电装置9两次捕获细小的油烟和除去部分废气中的臭气，并且在此温度下，高压静电装置将不会附着油滴，长期保持很高的净化效率，净化后的达标废气经排气管道排入大气。

喷雾收集的油水沉积在一次油水收集装置19的凹槽内，最后通过过滤塔4壳体的排水口，经过管路重力回流到一次油水分离箱16内。喷淋收集的油水沉积在二次油水收集装置6的凹槽内，最后通过过滤塔4壳体的排水口，经过管路重力回流到二次油水分离箱11内。

二次油水分离箱11和一次油水分离箱16的构造大致相同，采用隔离板，利用油比水轻的原理，将收集的废油排入油侧，实现油水分离。在油水分离箱内有过滤网过滤杂物，下端有出水口连接水泵。二次油水分离箱11和一次油水分离箱16分别通过喷淋水泵10、喷雾头阀门18将油水分离箱内的水重新循环供给喷雾头5、喷淋头7以洗涤废气。

由于二次油水收集装置6收集得到的油水明显多于喷淋头7的喷淋水量，因此二次油水分离箱11的回水量多于泵出水量。而一次油水收集装置19收集得到的油水明显少于喷雾头5的喷雾水量，因此一次油水收集箱16的回水量少于喷淋水量。综合考虑，采用溢流管12调节两台油水收集装置的水量，使得一次油水收集装置19不需要频繁补水，从而达到节约用水的目的。

另外，考虑到用于洗涤废气的水不能长时间使用，否则会降低除油效率，因此油水分离装置的水需要定期更换。在两台油水收集装置前后分别安装一次油水分离箱进水阀17、二次油水分离箱进水阀13和一次油水分离箱排水阀15、二次油水分离箱排水阀14，实现定期换水目的。

Claims (8)

1.一种余热回收式定型机废气处理装置，包括余热回收装置、废气净化装置以及烟油回收装置，其特征在于：

余热回收装置为长方形的箱体，箱体内通过金属板分为上下两层，上层为水路，下层为高温废气流路，箱体内垂直方向布置有热管，余热回收装置的高温废气流路一侧设有进风口，进风口前设有滤网，另一侧设有热风出口；

废气净化装置包括过滤塔、喷雾头、喷淋头和高压静电装置，过滤塔为筒体结构，其内自下而上布置有喷雾头、喷淋头、一级高压静电装置和二级高压静电装置，余热回收装置的热风出口通过管道连接过滤塔下部的废气进口；

烟油回收装置包括油水收集装置和油水分离箱，一次油水收集装置设置于喷雾头下部，二次油水收集装置设置于喷淋头下部，一次油水收集装置和二次油水收集装置均采用环形倒置漏斗状布置于过滤塔内，一次油水收集装置通过管道连接一次油水分离箱顶部，一次油水收集装置的底部高于一次油水分离箱顶部，使位于一次油水收集装置内的油水由重力回流到一次油水分离箱；二次油水收集装置通过管道连接二次油水分离箱顶部，二次油水收集装置的底部高于二次油水分离箱顶部，使位于二次油水收集装置内的油水由重力回流到二次油水分离箱；

高温废气经滤网粗滤除去大杂物，利用热管高效传热原理，高温废气被热管冷却进入过滤塔，余热回收装置上层的冷水被加热后用于补充印染所需热水；废气被喷雾头雾化洗涤，废气中的油烟油及挥发性气体随水落入一次油水收集装置；雾化后的废气经喷淋头喷淋水除雾后，大部分水由二次油水收集装置收集；喷淋后的废气由一级高压静电装置和二级高压静电装置捕获细小的油烟和除去部分废气中的臭气，净化后的达标废气从过滤塔的顶部经排气管道排入大气。

2.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是：余热回收装置上层内设有导流板，使冷水在余热回收装置上层内作“S”形流动，导流节数采用2节、4节甚至多节；热管上半部分浸没在水中，出水管路安装温度控制阀，进水管路安装浮球阀。

3.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是:位于余热回收装置下层的热管采用缠绕翅片形式置于高温废气流路中。

4.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是：喷雾头采用多个，喷雾面覆盖整个过滤塔的横截面。

5.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是：喷淋头采用多个，喷淋面覆盖整个过滤塔的横截面。

6.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是:喷雾头和喷淋头分别通过管道与相应的水泵连接。

7.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是：一次油水分离箱和二次油水分离箱内均设有高于水液面的隔板，底部开孔，通过所述孔连接水泵，由水泵将水输送至喷雾头或喷淋头；一次油水分离箱或二次油水分离箱均设有油水分离箱进水阀、油水分离箱排水阀和手动控制阀门。

8.根据权利要求1所述的一种余热回收式定型机废气处理装置，其特征是：一次油水分离箱和二次油水分离箱之间设置溢流管。