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一种钎焊炉废气处理系统
申请号	CN202210245085.4	申请日	2022-03-14	公开(公告)号	CN114603226B	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	嵊州市浙江工业大学创新研究院;			发明人	李华鑫; 殷佳豪; 王翔; 郑文健; 杨建国;
摘要	本发明公开一种钎焊炉废气处理系统，包括高温烟气余热制冷结构和废气净化结构，高温烟气余热制冷结构包括管道连接的烟气余热回收器、喷射器、冷凝器、制冷剂泵、膨胀阀和蒸发器等部件，冷凝器的进出水口接入钎焊炉冷却水塔及冷却水泵，蒸发器的进出水口接入钎焊炉冷冻水箱及冷冻水泵。废气净化结构包括阀门、三通管和废气净化箱，废气净化箱与高温烟气余热制冷结构通过三通管连接，净化后的废气通过出风口排入大气。本发明利用高温烟气余热制冷结构结合钎焊炉冷却部件对钎焊炉预热和加热区排出的高温烟气进行余热制冷，提高冷却系统效率，减少能源浪费，同时使用废气净化装置净化热交换后的烟气和来自钎焊帘室的低温废气，降低对环境的污染。
权利要求	1.一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：包括高温烟气余热制冷结构和废气净化结构，高温烟气余热制冷结构包括通过管道连接的烟气余热回收器（1）、喷射器（2）、冷凝器（3）、制冷剂泵（4）、膨胀阀（5）和蒸发器（6），废气净化结构包括阀门（7）、三通管（8）和废气净化箱（9），废气净化箱（9）与高温烟气余热制冷结构通过三通管（8）连接，阀门（7）设置在三通管（8）上；烟气余热回收器的出气口（16）与喷射器（2）的入口相连，喷射器（2）的出口与冷凝器（3）的入口相连，冷凝器（3）的第一排流口（33）通过制冷剂泵（4）与烟气余热回收器（1）的进液口（15）相连通，冷凝器（3）的第二排流口（34）通过膨胀阀（5）与蒸发器（6）的蒸发器进液口（64）相连，蒸发器（6）的蒸发器出气口（65）与喷射器（2）的入口相连；烟气余热回收器（1）的出烟口（14）通过三通管（8）与废气净化箱（9）相连通，阀门（7）设置在三通管（8）的两个支路上；所述烟气余热回收器（1）为热管余热回收器，包括回收器箱体（11）和热管（12），回收器箱体（11）分为上箱体和下箱体，下箱体开设进烟口（13）和出烟口（14），上箱体开设进液口（15）和出气口（16），数个热管（12）均匀安装在回收器箱体（11）内部，高温烟气从进烟口（13）进入下箱体后，通过热管（12）进行热量交换加热上箱体中进液口（15）输入的制冷剂液体产生制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽通过管道进入喷射器（2），所述喷射器（2）用于将来自烟气余热回收器（1）的制冷剂蒸汽和来自蒸发器（6）的制冷剂蒸汽进行压缩，并将混合蒸汽输送至冷凝器（3）用于产生制冷剂液体；所述阀门（7）为蝶阀，分别安装在三通管（8）的两个管道，用于控制低温烟气和废气的进入；所述废气净化箱（9）包括箱体（91）、地脚（92）、箱门（93）、滤袋（94）、滤袋支架（95）、叶轮（96）、电机（97）、消音棉（98）、进气口（99）和排气口（910），滤袋（94）和滤袋支架（95）设置在箱体（91）的下腔内，叶轮（96）和电机（97）设置在箱体（91）的下腔内，消音棉（98）布置在箱体（91）上腔内部，降低工作时产生的噪音，废气由进气口（99）进入废气净化箱（9），由电机（97）带动叶轮（96）旋转吸气将废气吸入滤袋（94），经滤袋（94）除尘后由排气口（910）排出，完成废气的净化工作。 2.如权利要求1所述的一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：所述冷凝器（3）包括冷凝器壳管（31）、冷凝器支架（32）、第一排流口（33）、第二排流口（34）、冷凝器管板（35）、冷却水进口（36）、冷却水出口（37）、冷凝器传热管（38）以及冷凝器进气口（39），冷凝器传热管（38）安装在冷凝器管板（35）上，并与冷却水进口（36）、冷却水出口（37）连接，冷却水由钎焊炉的冷却水塔通过冷却水泵提供，从喷射器（2）输出的制冷剂蒸汽从冷凝器进气口（39）进入冷凝器，制冷剂蒸汽通过冷凝器传热管（38）与冷凝器传热管（38）中的冷却水热量交换产生制冷剂液体分别从第一排流口（33）和第二排流口（34）排出。 3.如权利要求2所述的一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：所述制冷剂泵（4）入口端与第一排流口（33）相连通，出口端与烟气余热回收器（1）的进液口（15）相连，制冷剂泵（4）接收来自第一排流口（33）中的制冷剂液体，并将其输送至进液口（15），用于补充烟气余热回收器（1）中的制冷剂液体。 4.如权利要求1所述的一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：所述膨胀阀（5）安装在蒸发器（6）的入口，将制冷剂液体节流成为低温低压的雾状的液压制冷剂，膨胀阀（5）中感温包设置在蒸发器出气口（65）上，并与管道紧密接触。 5.如权利要求1所述的一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：所述蒸发器（6）包括蒸发器壳管（61）、蒸发器管板（62）、蒸发器支架（63）、蒸发器进液口（64）、蒸发器出气口（65）、冷冻水出液口（66）、传热管（67）、分流板（68）和冷冻水进液口（69），传热管（67）安装在蒸发器管板（62）上，并与蒸发器进液口（64）、蒸发器出气口（65）连接，冷冻水从冷冻水进液口（69）进入蒸发器（6），通过传热管（67）和分流板（68）分流制冷后由冷冻水出液口（66）流出，冷冻水由钎焊炉的冷冻水箱通过冷冻水泵提供。 6.如权利要求1所述的一种钎焊炉废气处理系统，其特征在于：所述滤袋（94）和滤袋支架（95）组合形成布袋，对废气进行过滤，滤袋（94）采用涤纶材质，数个滤袋（94）整齐安装在废气净化箱（9）内。
说明书全文	一种钎焊炉废气处理系统技术领域 [0001] 本发明涉及钎焊炉技术领域，具体涉及一种钎焊炉废气处理系统。背景技术 [0002] 钎焊炉是一种用于金属钎焊和光亮热处理的设备。适用于批量生产的中小型不锈钢零件（餐具、刀具、五金等），如马氏体不锈钢光亮淬火、回火，奥氏体不锈钢光亮退火。 [0003] 由于钎焊炉内预热区和加热区近几年来多采用燃烧机直接式加热，在燃气加热过程中会产生高温烟气，高温烟气排放出炉时携带大量的余热，通过通风管道排放到空气中造成的能源浪费较大，并且未经处理的烟气直接排放会对车间环境造成污染。此外钎焊炉在钎焊工作时其钎焊帘室内会产生废气，废气主要成分来自焊接助剂，经过冷却后形成的低温废气中含有有毒气体和颗粒直接排放会对人体健康造成危害，污染环境。 [0004] 本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。发明内容 [0005] 针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提出一种钎焊炉废气处理系统。 [0006] 本发明的技术方案如下： [0007] 一种钎焊炉废气处理系统，包括高温烟气余热制冷结构和废气净化结构，高温烟气余热制冷结构包括烟气余热回收器、喷射器、冷凝器、制冷剂泵、膨胀阀和蒸发器等部件，各部件之间通过管道连接。废气净化结构包括阀门、三通管和废气净化箱，废气净化箱与高温烟气余热利用结构通过三通管连接，阀门设置在三通管上。 [0008] 所述烟气余热回收器的出气口与喷射器的入口相连，喷射器的出口与冷凝器的入口相连，冷凝器的第一排流口通过制冷剂泵与烟气余热回收器的进液口相连通，冷凝器的第二排流口通过膨胀阀与蒸发器的蒸发器进液口相连，蒸发器的蒸发器出气口与喷射器的入口相连；烟气余热回收器的出烟口通过三通管与废气净化箱相连通，阀门设置在三通管的两个支路上。 [0009] 所述烟气余热回收器为热管余热回收器，包括回收器箱体和热管，回收器箱体分为上箱体和下箱体，下箱体开设进烟口和出烟口，上箱体开设进液口和出气口，数个热管均匀安装在回收器箱体内部，高温烟气从进烟口进入下箱体后，通过热管进行热量交换加热上箱体中进液口输入的制冷剂液体产生制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽通过管道进入喷射器；所述喷射器用于将来自烟气余热回收器的制冷剂蒸汽和蒸发器的制冷剂蒸汽进行压缩，并将混合蒸汽输送至冷凝器用于产生制冷剂蒸汽。 [0010] 所述冷凝器包括冷凝器壳管、冷凝器支架、第一排流口、第二排流口、冷凝器管板、冷却水进口、冷却水出口、冷凝器传热管、冷凝器进气口，冷凝器传热管安装在冷凝器管板上，并与冷却水进口、冷却水出口连接，冷却水由钎焊炉的冷却水塔通过冷却水泵提供，从喷射器输出的制冷剂蒸汽从冷凝器进气口进入冷凝器，制冷剂蒸汽通过冷凝器传热管与冷凝器传热管中的冷却水热量交换产生制冷剂液体分别从第一排流口和第二排流口排出。 [0011] 所述制冷剂泵入口端与第一排流口相连通，出口端与烟气余热器的进液口相连，制冷剂泵接收来自第一排流口中的制冷剂液体，并将其输送至进液口，用于补充烟气余热回收器中的制冷剂液体。 [0012] 所述膨胀阀安装在蒸发器的入口，将制冷剂液体节流成为低温低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件。膨胀阀中感温包设置在蒸发器出气口上，并与管道紧密接触以感受蒸发器出口的过热蒸气温度，从而对膨胀阀进行调节。 [0013] 所述蒸发器包括蒸发器壳管、蒸发器管板、蒸发器支架、蒸发器进液口、蒸发器出气口、冷冻水出液口、传热管、分流板和冷冻水进液口，传热管安装在蒸发器管板上，并与蒸发器进液口、蒸发器出气口连接，冷冻水从冷冻水进液口进入蒸发器，通过传热管和分流板分流制冷后由冷冻水出液口流出，冷冻水由钎焊炉的冷冻水箱通过冷冻水泵提供。 [0014] 所述阀门为蝶阀，分别安装在三通管的两个管道，用于控制低温烟气和废气的进入。 [0015] 所述废气净化箱包括箱体、地脚、箱门、滤袋、滤袋支架、叶轮、电机、消音棉、进气口和排气口，滤袋和滤袋支架设置在箱体的下腔内，叶轮和电机设置在箱体的下腔内，消音棉布置在箱体上腔内部，降低工作时产生的噪音，废气由进气口进入废气净化箱，由电机带动叶轮旋转吸气将废气吸入滤袋，经滤袋除尘后由排气口排出，完成废气的净化工作。 [0016] 所述滤袋和滤袋支架组合形成布袋，对废气进行过滤，滤袋采用涤纶材质，数个滤袋整齐安装在废气净化箱内。 [0017] 相对于现有技术，本发明取得的有益效果是： [0018] 1.对钎焊炉直接排出的高温烟气使用余热利用设备进行余热制冷，制冷冷凝器和蒸发器连接钎焊炉水冷循环系统，提高了冷却系统效率，降低能量损耗。 [0019] 2.进一步设置废气净化箱，废气经过余热回收后温度降低，提高除尘效率，废气净化箱采用布袋式除尘结构，除尘效率高，性能稳定，使废气中含有的污染物得到有效处理，降低排放污染，减少对人体健康和环境的危害。 [0020] 3.设置蝶阀和三通管道可以选择对钎焊炉余热区、加热区和钎焊帘室产生的高温烟气和低温废气单独或综合处理，设备适用性较强。附图说明 [0021] 图1为本发明的整体结构图； [0022] 图2为本发明的烟气余热器回收器换热结构图； [0023] 图3为本发明的冷凝器换热结构图； [0024] 图4为本发明的蒸发器换热结构图； [0025] 图5为本发明的尾气净化箱结构图； [0026] 图6为本发明的系统示意图。 [0027] 图中：1、烟气余热回收器；11、回收器箱体；12、热管；13、进烟口；14、出烟口；15、进液口；16、出气口；2、喷射器；3、冷凝器；31、冷凝器壳管；32、冷凝器支架；33、第一排流口；34、第二排流口；35、冷凝器管板；36、冷却水进口；37、冷却水出口；38、冷凝器传热管；39、冷凝器进气口；4、制冷剂泵；5、膨胀阀；6、蒸发器；61、蒸发器壳管；62、蒸发器管板；63、蒸发器支架；64、蒸发器进液口；65、蒸发器出气口；66、冷冻水出液口；67、传热管；68、分流板；69、冷冻水进液口；7、阀门；8、三通管；9、废气净化箱；91、箱体；92、地脚；93、箱门；94、滤袋；95、滤袋支架；96、叶轮；97、电机；98、消音棉；99、进气口；910、排气口。具体实施方式 [0028] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0029] 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。 [0030] 对照图1‑6 [0031] 一种钎焊炉废气处理系统，包括高温烟气余热制冷结构和废气净化结构，高温烟气余热制冷结构包括烟气余热回收器1、喷射器2、冷凝器3、制冷剂泵4、膨胀阀5和蒸发器6等部件，各部件之间通过管道连接。废气净化结构包括阀门7、三通管8和废气净化箱9，废气净化箱9与高温烟气余热利用结构通过三通管8连接，阀门7设置在三通管8上。 [0032] 各部件具体连接关系为：烟气余热回收器1的出气口16与喷射器2的入口相连，喷射器2的出口与冷凝器3的入口相连，冷凝器3的第一排流口33通过制冷剂泵4与烟气余热回收器1的进液口15相连通，冷凝器3的第二排流口34通过膨胀阀5与蒸发器6的蒸发器进液口64相连，蒸发器6的蒸发器出气口65与喷射器2的入口相连；烟气余热回收器1的出烟口14通过三通管8与废气净化箱9相连通，阀门7设置在三通管8的两个支路上。 [0033] 对照图2中，烟气余热回收器1为热管余热回收器，包括回收器箱体11和热管12，回收器箱体11分为上下箱体，下箱体开设有进烟口13和出烟口14，上箱体开设有进液口15和出气口16，数个热管12均匀安装在回收器箱体11内部，高温烟气从进烟口13进入下箱体后，通过热管12进行热量交换加热上箱体中进液口15输入的制冷剂液体产生制冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽通过管道进入喷射器2； [0034] 进一步地，喷射器2和烟气余热回收器1通过管道连接，用于将来自烟气余热回收器1的制冷剂蒸汽和蒸发器6的制冷剂蒸汽进行压缩，并将混合蒸汽输送至冷凝器3用于产生制冷剂液体。 [0035] 对照图3中，冷凝器3包括冷凝器壳管31、冷凝器支架32、第一排流口 33、第二排流口 34、冷凝器管板35、冷却水进口36、冷却水出口37、冷凝器传热管38、和冷凝器进气口39。冷凝器传热管38安装在冷凝器管板35上，并与冷却水进口36、冷却水出口37连接，冷却水由钎焊炉的冷却水塔通过冷却水泵提供，从喷射器2输出的制冷剂蒸汽从冷凝器进气口39进入冷凝器，制冷剂蒸汽通过冷凝器传热管38与冷凝器传热管38中的冷却水热量交换产生制冷剂液体分别从第一排流口 33和第二排流口 34排出。 [0036] 对照图1、图2和图3可以看出，制冷剂泵4的入口端与第一排流口33相连通，出口端与烟气余热器1的进液口15相连，制冷剂泵4接收来自第一排流口 33中的制冷剂液体，并将其输送至进液口15，用于补充烟气余热回收器1中的制冷剂液体。 [0037] 膨胀阀5安装在蒸发器6的入口，将制冷剂节流成为低温低压的雾状的液压制冷剂，为制冷剂的蒸发创造条件。膨胀阀5中感温包绑在蒸发器出气口65上，与管道紧密接触以感受蒸发器出气口65的过热蒸气温度，从而对膨胀阀5进行调节。 [0038] 对照图4中，蒸发器6包括蒸发器壳管61、蒸发器管板62、蒸发器支架63、蒸发器进液口64、蒸发器出气口65、冷冻水出液口66、传热管67、分流板68和冷冻水进液口69。传热管67安装在蒸发器管板62上，并与蒸发器进液口64、蒸发器出气口65连接，冷冻水从冷冻水进液口69进入蒸发器6，通过传热管67和分流板68分流制冷后由冷冻水出液口66流出，冷冻水由钎焊炉的冷冻水箱通过冷冻水泵提供。 [0039] 阀门7为蝶阀，分别安装在三通管8的两个管道，用于控制低温烟气和废气的进入。 [0040] 对照图5中，废气净化箱9包括箱体91、地脚92、箱门93、滤袋94、滤袋支架95、叶轮96、电机97、消音棉98、进气口99和排气口910。滤袋94和滤袋支架95设置在箱体91的下腔内，叶轮96和电机97设置在箱体91的下腔内，消音棉98布置在箱体91上腔内部，降低工作时产生的噪音，废气由进气口99进入废气净化箱9，由电机97带动叶轮96旋转吸气将废气吸入滤袋94，经滤袋94除尘后由排气口910排出，完成废气的净化工作。 [0041] 所述滤袋94和滤袋支架95组合形成布袋，对废气进行过滤，滤袋94采用涤纶材质，数个滤袋94整齐安装在废气净化箱9内。 [0042] 图6为本发明的系统示意图，其工作过程如下： [0043] 首先将钎焊炉冷却水塔和冷却水泵与冷凝器3中的冷却水进口36和冷却水出口37连接，将钎焊炉冷冻水箱和冷冻水泵与蒸发器6中的冷冻水进液口69和冷冻水出液口66连接，然后打开三通管8中与烟气余热回收器1中的阀门7 开关，关闭另外一个阀门7开关。当钎焊炉预热区和加热区工作产生高温烟气时，将高温烟气接入烟气余热回收器1中，高温烟气通过热管12将热量交换至上箱体中，将上箱体中的制冷剂液体加热产生制冷剂蒸汽。制冷剂蒸汽进入喷射器2后与来自蒸发器6的制冷剂蒸汽混合加压后形成高温高压制冷剂蒸汽进入冷凝器3中，高温高压制冷剂蒸汽与冷凝器传热管中的冷却水回路热量交换，降温后形成低温高压制冷剂液体。低温高压制冷剂液体通过膨胀阀5节流产生低温低压制冷剂液体后进入蒸发器6，将冷冻水通入蒸发器6后，与传热管67中的低温低压制冷剂液体热量交换后，将冷冻水进行降温制冷。低温低压制冷剂液体吸热后形成高温低压制冷剂蒸汽接入喷射器2中，低温高压制冷剂液体通过制冷剂泵4后输送至烟气余热回收器，形成制冷剂的循环结构，至此完成了高温烟气的余热制冷工作。 [0044] 随后转化后的低温烟气进入废气净化箱9，电机97带动叶轮96旋转产生负压使低温烟气经过涤纶滤袋94过滤集尘后，净化气体从废气净化箱9的排气口910排出，完成了废气的净化工作。此外也可以同时打开两个阀门7，对高温烟气和低温废气同时进行处理，也可以选择关闭三通管8中与烟气余热回收器1中的阀门7，打开另外一个阀门7开关仅对来自钎焊帘室内的低温废气净化工作，设备适用性较强。 [0045] 本发明冷凝器的进出水口接入钎焊炉冷却水塔及冷却水泵，蒸发器的进出水口接入钎焊炉冷冻水箱及冷冻水泵，利用高温烟气余热制冷结构与钎焊炉水冷却系统结合提高钎焊炉冷却系统效率，减少能源浪费，同时使用废气净化装置净化热交换后的烟气和来自钎焊帘室的低温废气，降低对环境的污染。 [0046] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。