CN116078106A - 一种穿透过滤式气体净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及穿透过滤式净化技术领域，尤其涉及一种穿透过滤式气体净化系统，包含净化箱、喷淋系统以及过滤净化机构，所述净化箱的底部设置有储液箱，且净化箱上分别安装有进气管和出气管，出气管贯穿储液箱设置，喷淋系统安装于净化箱的顶部，储液箱与喷淋系统之间相互连接，且净化箱的外壁上还安装有PLC控制器，所述净化箱的内顶壁上安装有与喷淋系统相连接的内接盘，过滤净化机构设置于净化箱的内部中间且靠近底端设置，过滤净化机构的外部设置有烘干机，且在内接盘、进气管以及过滤净化机构之间还设置有转换机构。与现有技术相比，本发明可以有效地实现对滤芯饱和程度的自动化检测，以便及时对滤芯进行再生处理，提高重复利用率。

Description

一种穿透过滤式气体净化系统

技术领域

本发明涉及穿透过滤式净化技术领域，尤其涉及一种穿透过滤式气体净化系统。

背景技术

酸碱废气的处理在工业废气处理中是比较常使用的废气处理方式，酸性废气的成分一般是硫化氢、氯气、二氧化碳、硫酸、盐酸、硝酸等酸性气体；碱性废气是氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化碳、氨气等碱性气体，酸碱废气处理的过程中需要加入酸性药剂或者碱性药剂跟要处理的废气对象进行酸碱中和化学反应，从而达到废气净化的效果。

穿透过滤式净化，简而言之，就是令废气穿过滤芯，从而使得排出的气体中的酸性成分或碱性成分降低或消除，但是，废气中除了气体的存在，还会伴随着大量的粉尘颗粒等杂质，从而导致穿透式的过滤净化方法会由于在运行过程中滤芯上粉尘的不断增加，进而造成滤芯孔隙的堵塞现象，影响对酸碱废气的过滤净化效果。

公告号为CN218011775U的中国实用新型专利公开了具有过滤芯饱和自检功能的烟雾净化器，在该专利中，滤芯饱和程度的测量方式为：在每个过滤芯的进气端和出气端之间连接一个压差传感器，压差传感器电连接显示元件，显示元件电连接报警元件，当其中的某一个过滤芯饱和时，该过滤芯对应连接的压差传感器，检测到该过滤芯的进气端和出气端之间的压差过高，高于饱和值，显示元件上直观显示，且传递到报警元件上报警；

公告号为CN218131069U的中国实用新型专利公开了一种易于观测滤芯饱和程度的超滤机，在该专利中，滤芯饱和程度的测量方式为：通过手持测量管顶部的把手，让测量管向下移动，测量管进入内置滤芯后，当测量管无法往下移动时，说明此时为污垢填充的深度，用测量管上显示的数字减去承接管的长度两厘米，即可算出内置滤芯的饱和度；

在上述的现有技术中，对于滤芯的饱和程度的检测方式而言，前者要依赖于电子元件(即压差传感器)的灵敏性，存在一定的局限性，后者则是偏向于手动检测，操作较为不便，因此，我们提出了一种穿透过滤式气体净化系统，用以解决在采用滤芯进行气体净化的现有技术中对于滤芯在净化过程中饱和程度检测存在局限性的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种穿透过滤式气体净化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种穿透过滤式气体净化系统，包含净化箱、喷淋系统以及过滤净化机构，所述净化箱的底部设置有储液箱，且净化箱上分别安装有进气管和出气管，出气管贯穿储液箱设置，喷淋系统安装于净化箱的顶部，储液箱与喷淋系统之间相互连接，且净化箱的外壁上还安装有PLC控制器；

所述净化箱的内顶壁上安装有与喷淋系统相连接的内接盘，过滤净化机构设置于净化箱的内部中间且靠近底端设置，过滤净化机构的外部设置有烘干机，且在内接盘、进气管以及过滤净化机构之间还设置有转换机构，使得废气可由内接盘或进气管其中之一进入转换机构中再从过滤净化机构所在一侧排出；

过滤净化机构包括净化室，净化室的顶部和外部一圈均设置有导向部件，且净化室的内部靠近其顶端处设置有滤芯，滤芯的一侧设置有T型座和两个对称分布的支撑板，T型座的上方转动设置有转轴，转轴贯穿滤芯设置，且T型座的两侧均转动设置有转叶，转叶的两侧安装有成组设置的红外对射传感器，利用穿过滤芯的气体的气流控制转叶旋转，从而依据转叶对红外对射传感器的信号中断干扰快慢来判断滤芯的饱和程度。

在一个实施例中，所述喷淋系统包括“U”型结构设置的固定板、第一输送管和第二输送管，第一输送管和第二输送管均对称设置有相连通的两根，且其均与内接盘连通，固定板通过螺栓固定在净化箱的顶壁上，并且固定板的其中一侧侧壁上还通过螺丝固定安装有第一连接座和第二连接座。

在一个实施例中，所述第一连接座与第一输送管连接，第二连接座与第二输送管连接，储液箱的一侧外壁上通过螺栓分别安装有两个泵体，两个泵体分别与第一连接座和第二连接座相连接固定。

在一个实施例中，所述内接盘的底部连接有第一连接管，进气管的一侧设置有第二连接管，过滤净化机构的顶部连接有第三连接管，所述转换机构包括呈圆盘结构的调控箱，调控箱安装于第一连接管、第二连接管和第三连接管之间，且调控箱的内壁之间转动设置有密封板，密封板呈圆弧形结构设置。

在一个实施例中，所述调控箱的内壁上嵌有光电传感器，密封板的一侧表面上嵌有发光二极管，发光二极管与光电传感器对接匹配。

在一个实施例中，所述净化室的内部设置有筒壁，筒壁上均匀分布有壁孔，导向部件包括栅条和导向片，栅条设置有若干个且呈圆周分布于筒壁的外侧，净化室的顶壁上一体成型有环形结构的顶盘，导向片呈圆周焊接于顶盘的内壁上。

在一个实施例中，所述滤芯转动设置在筒壁的内壁之间，且净化室的底壁上一体设置有“Y”型结构的防护板，防护板的顶壁上通过螺丝安装有T型座，T型座的内部一侧安装有第一电机，转轴的底端安装于第一电机的输出端上。

在一个实施例中，所述T型座的一侧内壁上焊接有竖板，竖板的中间贯穿有呈“工”字型结构的连接器，连接器的两侧均转动设置有叶轴，转叶安装在叶轴的另一端上。

在一个实施例中，所述转叶的转动方向与滤芯的底壁所在平面垂直设置，红外对射传感器包括发射器和接收器，发射器和接收器分别嵌于支撑板和T型座相对的侧壁表面上，且红外对射传感器所在直线延长线与转叶因旋转而形成的圆相交。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、在本发明中，通过将滤芯竖直安装于净化室内，令酸碱废气经调控箱的导流作用后向下贯穿滤芯进行过滤净化，使得位于滤芯下方的转叶可以随通过滤芯的气体的流动而随之转动，利用转叶的旋转来干扰红外对射传感器的信号，从而令PLC控制器逐个对干扰信号的干扰时间进行计时，当相邻两次干扰的时间差大于预设的时间差值时，说明滤芯的饱和程度已经达到需要清洗或更换的时候了。

2、在本发明中，通过在滤芯内部填充纤维材料作为吸附材料，在净化箱的顶部设置喷淋系统，可以喷淋酸液或碱液，然后当滤芯吸附达到一定饱和程度后，通过调控箱切换与净化室的通道，控制酸液或碱液进行喷淋，从而利用酸碱反应的效果对滤芯内的吸附材料进行中和再生，进而可以不用更换滤芯即可达到多次使用的效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部结构主视示意图；

图3是图1的后视示意图；

图4是本发明的喷淋系统示意图；

图5是本发明的净化室及其内部组件的结构示意图；

图6是本发明的净化室、栅条以及筒壁的结构示意图；

图7是图5的仰视示意图；

图8是本发明的支撑板、T型座以及转叶的安装示意图；

图9是本发明的两个转叶的驱动连接示意图。

图中：1、净化箱；2、喷淋系统；21、固定板；22、第一输送管；23、第二输送管；24、第一连接座；25、第二连接座；3、内接盘；31、第一连接管；4、进气管；41、第二连接管；5、调控箱；51、密封板；511、发光二极管；52、光电传感器；6、烘干机；7、净化室；71、滤芯；72、栅条；73、筒壁；74、支撑板；75、红外对射传感器；76、T型座；761、连接器；77、转叶；78、顶盘；781、导向片；79、第三连接管；8、出气管；9、储液箱；91、泵体。

具体实施方式

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

实施例1：

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种穿透过滤式气体净化系统，包含净化箱1、喷淋系统2以及过滤净化机构，净化箱1的一侧侧壁上通过螺栓固定有进气管4，进气管4的一侧在净化箱1的内壁上通过螺栓固定有与进气管4相连通的第二连接管41，净化箱1的内部靠近下方的位置在其内壁之间通过螺丝固定安装有环柱状的烘干机6，烘干机6的一侧在净化箱1的外壁上还通过螺丝安装有对其供电的外接座，利用烘干机6向中心方向的出气效果使得滤芯71能够快速烘干，并且在净化箱1的另一侧外壁上通过螺丝安装有PLC控制器；

喷淋系统2包括“U”型结构设置的固定板21、第一输送管22和第二输送管23，固定板21的底端通过螺栓固定安装在净化箱1的顶壁上，第一输送管22和第二输送管23分别对称设置有两根，其中，第一输送管22用于酸液的输送，第二输送管23用于碱液的输送，在固定板21的一侧侧壁上通过螺丝固定安装有第一连接座24和第二连接座25，第一连接座24通过第一管道与两个第一输送管22进行连接，第二连接座25通过第二管道与两个第二输送管23进行连接，在净化箱1内顶壁上还通过螺丝安装有内接盘3，两侧的第一输送管22和第二输送管23分别通过短接管与内接盘3进行连接固定，使得酸液或碱液可以流入内接盘3中，而在内接盘3的底部出口处还通过螺丝固定有第一连接管31；

净化箱1的底部设置有储液箱9，储液箱9内分隔为两个区域(图中未示出)，用于分别存放酸液和碱液，且两个区域的外部在储液箱9的外壁上均通过螺栓安装有泵体91，两个泵体91分别通过第三管道与对应的第一连接座24和第二连接座25连接固定，利用泵体91的提升效果，顺利完成液体的上升输送过程，净化箱1与储液箱9之间还焊接有四个支撑柱；

此外，在净化箱1的底部出口处还通过螺栓固定安装有出气管8，出气管8呈“L”型结构设置，在储液箱9内两个区域的交界处还额外开设有一个通道(图中未示出)，以便于出气管8的弯曲部分能够贯穿该通道设置；

过滤净化机构包括净化室7，净化室7的顶部和外部一圈均设置有导向部件，导向部件为长条形的栅条72以及板状结构的导向片781，净化室7整体呈柱状结构设置，在净化室7的顶部一体成型有环形结构的顶盘78，顶盘78上还通过螺丝固定有第三连接管79，导向片781设置若干个且呈圆周分布的焊接在顶盘78的内圈侧壁上，用于导流废气以及分散液体，在净化室7的底部设置有一体成型的“Y”型防护板，防护板的上表面通过螺丝安装有T型座76，T型座76的顶部转动设置有转轴，而在T型座76的内顶壁上通过螺丝固定安装有与转轴连接的第一电机(第一电机为旋转电机)，转轴贯穿滤芯71设置并且其两者之间通过键连接固定，以使得转轴在旋转时可以同步带动滤芯71同步旋转，净化室7上附带有一体设置的筒壁73，筒壁73与滤芯71等高，在筒壁73上均匀分布有壁孔，以便于提高烘干时的效率，滤芯71则转动在筒壁73的内壁之间，并且在净化室7的内壁之间还通过先插接后螺丝固定的方式设置有两块支撑板74，滤芯71的底部即位于支撑板74的顶部上，作为对滤芯71的辅助支撑，废气自滤芯71的上方进入，然后从其下方排出，酸碱废气则在经过滤芯71时被吸附净化，滤芯71中填充的是纤维材料，以此作为吸附媒介；

转换机构包括调控箱5，调控箱5呈圆盘状，且其通过螺栓固定在第一连接管41、第二连接管31以及第三连接管79之间，调控箱5的内壁之间转动设置有圆弧形结构的密封板51，密封板51上嵌有发光二极管511，通过PLC控制器对其控制启闭，而在调控箱5的内壁上嵌有与发光二极管511对接匹配的光电传感器52，当启动的发光二极管511经过光电传感器52时，光电传感器52被触发，此时PLC控制器可控制密封板51停止运动(停止运动的位置也是初始位置)，密封板51的一侧焊接有转柄，转柄固定焊接在旋转轴上，旋转轴贯穿调控箱5并且在其一端上连接有第二电机(第二电机为旋转电机)，第二电机与调控箱5的外壁之间通过螺丝固定。

在本实施例中，此净化系统整个装置具有耐酸碱腐蚀性，旋转轴的转动角度为每次90°，第一连接管31与第二连接管41的中轴线之间的角度为90°；

吸附所用的纤维材料即是在其表面进行化学接枝改性，形成多种高密度官能团，利用官能团的化学活性，从而定向吸附气体中的臭气分子(氨气、硫化氢等)。

工作原理：

通过令酸碱废气从进气管4进入净化箱1中，此时的密封板51如图2所示，由PLC控制器控制着由初始位置逆时针转动90°后停止，将与第一连接管31的通道密封住，实现第二连接管41与第三连接管79之间的导通，废气从第三连接管79排出后经过滤芯71，利用滤芯71内的纤维吸附材料对其所含酸碱气体进行吸收净化，净化后的气体则从底部的出气管8排出；

随着滤芯71净化的时间变长，里面的纤维吸附材料逐渐饱和，从而使得滤芯71的吸附效果慢慢降低，当饱和程度达到预设的程度后，停止废气的通入，此时，再由PLC控制器控制密封板51继续逆时针转动90°，至密封住与第二连接管41的导通，以实现第一连接管31与第三连接管79之间的导通，这时，依据废气的酸碱性来选择启动酸液或碱液进行喷淋，酸液或碱液经第一连接管31流出后，经过顶盘78时再次被导向片781分散开来，从而使得喷淋更为均匀，经过酸液或碱液的喷淋，使得纤维材料中被吸附的酸性(或碱性)气体与之中和，从而恢复纤维材料的吸附效果，使得滤芯71可以再生使用，提高重复利用率，减少更换的次数；

通过PLC控制器设定好喷淋时间，待喷淋结束后，自动停止喷淋，并且随即启动烘干机6和第一电机，使得第一电机带动滤芯71转动，烘干机6发出的热量自栅条72和筒壁73上的壁孔进入到净化室7内，从而达到烘干滤芯71的效果，烘干机6也预先由PLC控制器设定工作时间，等时间一到自动停止。

实施例2：

请参阅图7-9，在实施例1的基础上，我们还提供了以下的技术方案：

滤芯71顶部的孔均匀分布，但其底部的孔只分布了一半，并且自底部的孔排出的气体的流向是朝着转叶77其中一个叶片所在的一侧，进而可以顺利带动转叶77的转动；

在T型座76的内部另一侧设置有竖板，竖板焊接在T型座76的内壁上，并与第一电机相对设置，在竖板的中间贯穿有“工”字型结构的连接器761，在连接器761的两端上均转动设置有叶轴，转叶77则通过螺丝固定的方式固定安装在叶轴的端部上，使其形成一个整体，但两侧的转叶77又可以互相不干扰各自的运动；

其中，在支撑板74和T型座76之间还安装有红外对射传感器75，红外对射传感器75包括发射器和接收器，发射器和接收器分别嵌于支撑板74和T型座76相对的侧壁表面上。

在本实施例中，红外对射传感器75所在直线延长线与转叶77因旋转而形成的圆相交，这样就保证了转叶77的转动必然会干扰红外对射传感器75的信号，从而使其产生间歇式的中断信号，转叶77仅有两个叶片。

工作原理：

当经过滤芯71净化后的废气从其底部排出时，由于孔的位置的设定，使得废气排出时对着转叶77的其中一个叶片吹动，随着废气的气流影响，转叶77自动随之转动，PLC控制器控制红外对射传感器75启动进入工作模式，在无外界干扰情况下，其发射器与接收器之间的信号是始终处于对接状态的，而由于转叶77受气流的影响开始转动，每当叶片经过发射器与接收器中间区域时，都会对红外对射传感器75的正常信号造成干扰，使其产生中断，PLC控制器自动记录每次中断的时间，并计算出相邻两次中断的时间间隔，记为t，PLC控制器预设最大时间间隔，记为T，当t大于T后，即证明滤芯71的饱和程度已经达到需要清洗或更换的地步了，这时，PLC控制器即可控制喷淋系统2对滤芯71进行喷淋，使滤芯71再生，以便重复使用。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的含义。

以上对本申请实施例所提供的一种穿透过滤式气体净化系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种穿透过滤式气体净化系统，包含净化箱(1)、喷淋系统(2)以及过滤净化机构，其特征在于，所述净化箱(1)的底部设置有储液箱(9)，且净化箱(1)上分别安装有进气管(4)和出气管(8)，出气管(8)贯穿储液箱(9)设置，喷淋系统(2)安装于净化箱(1)的顶部，储液箱(9)与喷淋系统(2)之间相互连接，且净化箱(1)的外壁上还安装有PLC控制器；

所述净化箱(1)的内顶壁上安装有与喷淋系统(2)相连接的内接盘(3)，过滤净化机构设置于净化箱(1)的内部中间且靠近底端设置，过滤净化机构的外部设置有烘干机(6)，且在内接盘(3)、进气管(4)以及过滤净化机构之间还设置有转换机构，使得废气可由内接盘(3)或进气管(4)其中之一进入转换机构中再从过滤净化机构所在一侧排出；

过滤净化机构包括净化室(7)，净化室(7)的顶部和外部一圈均设置有导向部件，且净化室(7)的内部靠近其顶端处设置有滤芯(71)，滤芯(71)的一侧设置有T型座(76)和两个对称分布的支撑板(74)，T型座(76)的上方转动设置有转轴，转轴贯穿滤芯(71)设置，且T型座(76)的两侧均转动设置有转叶(77)，转叶(77)的两侧安装有成组设置的红外对射传感器(75)，利用穿过滤芯(71)的气体的气流控制转叶(77)旋转，从而依据转叶(77)对红外对射传感器(75)的信号中断干扰快慢来判断滤芯(71)的饱和程度。

2.根据权利要求1所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述喷淋系统(2)包括“U”型结构设置的固定板(21)、第一输送管(22)和第二输送管(23)，第一输送管(22)和第二输送管(23)均对称设置有相连通的两根，且其均与内接盘(3)连通，固定板(21)通过螺栓固定在净化箱(1)的顶壁上，并且固定板(21)的其中一侧侧壁上还通过螺丝固定安装有第一连接座(24)和第二连接座(25)。

3.根据权利要求2所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述第一连接座(24)与第一输送管(22)连接，第二连接座(25)与第二输送管(23)连接，储液箱(9)的一侧外壁上通过螺栓分别安装有两个泵体(91)，两个泵体(91)分别与第一连接座(24)和第二连接座(25)相连接固定。

4.根据权利要求3所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述内接盘(3)的底部连接有第一连接管(31)，进气管(4)的一侧设置有第二连接管(41)，过滤净化机构的顶部连接有第三连接管(79)，所述转换机构包括呈圆盘结构的调控箱(5)，调控箱(5)安装于第一连接管(31)、第二连接管(41)和第三连接管(79)之间，且调控箱(5)的内壁之间转动设置有密封板(51)，密封板(51)呈圆弧形结构设置。

5.根据权利要求4所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述调控箱(5)的内壁上嵌有光电传感器(52)，密封板(51)的一侧表面上嵌有发光二极管(511)，发光二极管(511)与光电传感器(52)对接匹配。

6.根据权利要求5所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述净化室(7)的内部设置有筒壁(73)，筒壁(73)上均匀分布有壁孔，导向部件包括栅条(72)和导向片(781)，栅条(72)设置有若干个且呈圆周分布于筒壁(73)的外侧，净化室(7)的顶壁上一体成型有环形结构的顶盘(78)，导向片(781)呈圆周焊接于顶盘(78)的内壁上。

7.根据权利要求6所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述滤芯(71)转动设置在筒壁(73)的内壁之间，且净化室(7)的底壁上一体设置有“Y”型结构的防护板，防护板的顶壁上通过螺丝安装有T型座(76)，T型座(76)的内部一侧安装有第一电机，转轴的底端安装于第一电机的输出端上。

8.根据权利要求7所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述T型座(76)的一侧内壁上焊接有竖板，竖板的中间贯穿有呈“工”字型结构的连接器(761)，连接器(761)的两侧均转动设置有叶轴，转叶(77)安装在叶轴的另一端上。

9.根据权利要求8所述的一种穿透过滤式气体净化系统，其特征在于，所述转叶(77)的转动方向与滤芯(71)的底壁所在平面垂直设置，红外对射传感器(75)包括发射器和接收器，发射器和接收器分别嵌于支撑板(74)和T型座(76)相对的侧壁表面上，且红外对射传感器(75)所在直线延长线与转叶(77)因旋转而形成的圆相交。

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