一种用于船舶修理涂装过程中的废气收集净化装置

技术领域

本发明涉及船舶废气净化领域，尤其涉及一种用于船舶修理涂装过程中的废气收集净化装置。

背景技术

远洋船舶修理过程需要对船体的表面进行除锈和涂装以恢复和维持船体表面的防腐能力，整个修理工作是在干船坞内进行，涂装通常采用高架涂装车进行移动式涂装。由于船坞空间巨大，同时位于海边的船坞所在地的环境风速通常较高，船舶修理时船外壳涂装过程污染物挥发逸散点位不断变化，且非常容易扩散，整个船坞空间的污染物环境空气平均浓度很低，现场作业空间能安排收集系统的空间有限。如何合理的选择集气位置并经济有效收集污染物是船舶修理涂装过程无组织污染控制的关键步骤之一。即如何通过技术措施，在不影响涂装作业过程和达到一定的捕集率要求的条件下高费用效能比收集到含高浓度污染物的气体是目前环保大气污染控制领域的难点之一。

相关装置可以参考如一专利号为202120531633.0(授权公告号为CN 214680919U)的中国实用新型专利《一种用于船舶外板喷涂VOCs废气收集处理的装置》，该装置通过在收集罩顶部安装鼓风机及导流板，通过送风及导流，在高空车平台操作区域前端形成一道风幕，有效将操作区域及外板喷漆区域相对隔离，防止在废气收集过程中将漆雾颗粒带入高空液压车平台操作区域，影响作业视野，改善工人作业环境，通过收集装置将船舶外板操作区域的废气进行吸收后传输到净化设备内，完成对船舶修造过程中产生的无组织VOCs废气进行高效一站式处理。该装置虽然能有效收集污染物，但是污染物收集处理后没有得到回收利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种用于船舶修理涂装过程中污染物收集处理后能得到回收利用的废气收集净化装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于船舶修理涂装过程中的废气收集净化系统，其特征在于：包括移动涂装高架车外挂收集吸附系统，该系统包括具有伸缩臂的高架车、集气罩、风幕装置、风机、吸附罐、与所述伸缩臂同步伸缩的第一伸缩软管及第二伸缩软管，所述高架车通过伸缩臂与涂装作业栏连接，涂装作业栏设有风幕装置，所述集气罩与涂装作业栏连接，集气罩内收集的气体通过第一伸缩软管进入风机入口，风机加压后进入吸附罐吸附收集气体污染物，排出的气体再通过第二伸缩软管送回风幕装置中，在涂装作业栏周边形成与环境风气流隔离的风幕。

作为优选，所述风幕装置包括两根风幕管及鼓风机，所述风幕管固定于涂装作业栏的上下两端，并能朝工作栏的吸气口方向45°旋转。

为了使风幕装置能形成正压环流，所述风幕管侧边设有多个风幕孔，所述风幕孔为长方形且宽度一致，风幕孔沿风幕管轴向方向的长度逐级增加。。

为了扩大对散发污染物的捕集区域范围和提高捕集率，所述集气罩内设有压力平衡腔均匀吸气装置。

为了对集气罩收集的气体进行漆雾过滤，所述集气罩靠近吸气口的一侧设有漆雾过滤棉。

为了使吸附罐的吸附效果更好，所述吸附罐的吸附剂装填量根据涂装工艺的涂料溶剂含量及喷涂流量等参数确定，采用过滤断面流速0.1-1m/s，过滤层厚度0.05-0.5m。

为了使风幕装置具有更好的与环境气流隔离的效果，所述风幕装置的出风口方向以涂装作业栏左右两侧栏杆向涂装面的垂线为起点向左右侧的张角为0-89°。

进一步，所述风幕装置的出口风速控制在2-40m/s。

作为优选，还包括船坞底部特定位置定点收集吸附系统，该系统包括集气罩、风机、第三伸缩软管、吸附罐及第四伸缩软管，所述集气罩收集的气体通过第三伸缩软管进入风机入口，在风机加压后进入吸附罐吸附收集气体污染物后，排出的气体再通过第四伸缩软管送到所在点的上风向5-200m以外的区域以减少对收集区域气体流场的干扰。

为了使风机能智能启动或关闭，所述风机通过污染组分检测控制单元采用智能启动方式，当环境浓度高于一定数值时启动，当环境浓度低于一定数值时停运。

与现有技术相比，本发明的优点在于：集气罩内收集的气体通过风机加压后进入吸附罐吸附收集气体污染物，排出的气体再通过第二伸缩软管送回风幕装置中，在涂装作业栏周边形成与环境风气流隔离的风幕，有效地对污染物收集处理后得到的气体进行回收利用，同时通过风幕装置在涂装作业面两侧周边形成风幕，减少环境气流对涂装区域的横风稀释作用，提高涂装过程挥发性污染物的捕集效率。

附图说明

图1为本发明实施例中移动涂装高架车外挂收集吸附系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中船坞底部特定位置定点收集吸附系统的结构示意图；

图3为本发明实施例中风幕管安装的结构示意图；

图4为本发明实施例中风幕管的结构示意图；

图5为本发明实施例中集气罩的侧视图；

图6为本发明实施例中集气罩的主视图；

图7为本发明实施例中集气罩的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

某船舶长289米，宽45米，外壳涂装包括对干舷、直底和平底三个部位。其中对直底涂装时采用8台涂装作业车同步作业。对涂装过程散发的气体污染物实施的收集和净化措施为对每台涂装作业车外挂配置了一套收集吸附系统。如图1所示，一种用于船舶修理涂装过程中的废气收集净化系统包括移动涂装高架车外挂收集吸附系统，该系统包括具有伸缩臂1的高架车2、集气罩3、风幕装置4、风机5、吸附罐6、与伸缩臂同步伸缩的第一伸缩软管7及第二伸缩软管8。其中，集气罩3内设有压力平衡腔均匀吸气装置，能扩大对散发污染物的捕集区域范围和提高捕集率。吸附罐6的吸附剂装填量根据涂装工艺的涂料溶剂含量及喷涂流量等参数确定，采用过滤断面流速0.1-1m/s，过滤层厚度0.05-0.5m。高架车2通过伸缩臂1与涂装作业栏9连接，涂装作业栏9设有风幕装置4，集气罩3与涂装作业栏9连接，集气罩3内收集的气体通过第一伸缩软管7进入风机5入口，风机5加压后进入吸附罐6吸附收集气体污染物，排出的气体再通过第二伸缩软管8送回风幕装置4中，在涂装作业栏9周边形成与环境风气流隔离的风幕。

如图3-4所示，风幕装置4包括两根风幕管41及鼓风机，风幕管41通过固定件411固定于涂装作业栏9的上下两端，并能朝集气罩3的吸气口方向45°旋转。风幕管41侧边设有多个风幕孔411，风幕孔411为长方形且宽度一致，风幕孔411沿风幕管41轴向方向的长度逐级增加。风幕装置4的设置高度为1-3倍的涂装面作业高度。风幕装置4的出风口方向以涂装作业栏9左右两侧栏杆向涂装面的垂线为起点向左右侧的张角为0-89°。风幕装置4的出口风速控制在2-40m/s。

如图5-7所示，集气罩3通过与作业栏框架固定件32与涂装作业栏9固定，下方设有抽气部分34把附近的VOCS给吸附收集起来，靠近吸气口的一侧通过过滤棉挂钩33固定有漆雾过滤棉31。漆雾过滤棉31下方设有角铁支撑架及支撑钢丝网，作为整个装置的框架结构。其中，角铁支撑架每平方米能承压50kg，支撑钢丝网孔径2mm以上丝径。集气罩3上还设有角钢35，用于加强集气罩防止变形。

如图2所示，还包括船坞底部特定位置定点收集吸附系统。在船坞底部地面船体投影面沿环境主导风向下风向的3/4到4/5区域内在距坞墙5米距离的船底设置了4套定点收集系统。该系统包括集气罩3、风机5、第三伸缩软管10、吸附罐6及第四伸缩软管11。其中，集气罩3收集的气体通过第三伸缩软管10进入风机5入口，在风机5加压后进入吸附罐6吸附收集气体污染物后，排出的气体再通过第四伸缩软管11送到所在点的上风向5-200m以外的区域以减少对收集区域气体流场的干扰。风机5通过污染组分检测控制单元12采用智能启动方式，当环境浓度高于一定数值时启动，当环境浓度低于一定数值时停运。

本实施例针对船舶修理涂装过程作业点不断移动变化，作业时间时段间歇，环境风速对污染物逸散影响大等特征，通过集气位置、污染气体组分的吸附收集和涂装作业区周边设置风幕等在对涂装作业操作影响最小的情况下有效收集和吸附较高浓度的逸散污染物，有效提高了气体收集的费用效能比，同时能很好地适应涂装过程间歇操作，不断移动的作业方式。