一种以液压余能为动力的热压机密封废气输送系统
技术领域
本发明属于热压机废气收集处理技术领域，尤其涉及一种以液压余能为动力的热压机密封废气输送系统。
背景技术
胶合板生产过程中，热压是至关重要的工序环节。一般是将不同薄厚、不同弯曲度的板胚逐层放入层间距在5-8cm的热压机的加热板层内，通过配套的液压机提供动力，完成装好新板胚的热压机提升到热压高度，在一定时间和保持一定压力条件下，将板坯热挤压粘结成定型产品，液压机在按工作程序降低热压机高度。之后将产品取出，并将新板胚送入，就此完成一个工作流程。液压机在降低热压机高度时，需向储油箱释放动能，使热压机各热压层降至送入板胚和取出产品要求高度。VOCs外溢主要产生在热压过程，送入板胚和取出产品过程只有少量残存VOCs外溢。胶合板热压过程中胶黏剂在高温条件下发生化学反应，部分有机组分受热挥发，该过程所产生的VOCs占胶合板加工工艺产生VOCs产生量的70-90%以上，其主要成分为甲醛。胶合板行业的热压机多为敞开式作业，主体密闭程度很低，仅在热压机顶部加装集气罩，所能收集的仅是热压机靠近引风机部分的甲醛VOCs废气，绝大部分无组织VOCs废气并没有收集，逸散到车间。刺激性强的甲醛强烈刺激车间工作人员的眼、鼻、喉等器官，严重影响车间操作人员身体健康，并对周边空气环境造成严重污染。而且热压完成后，尽管甲醛排放量极大降低，但仍有残留及少量甲醛废气排放。为此曾研发一款热压机密封结构，将热压机密封，从而保证热压过程中产生的VOCs废气得到有效吸收。但是在实践过程中，胶合板生产工厂改造成本增加，导致改造设备的运行能耗为热压机能耗的50%以上。而胶合板由于市场环境影响利润极低，从而导致企业无法将上述改进运用在实际生产中，从而导致实用性差的技术问题。为此如何降低改造部分的能耗，使得胶合板生产工厂在有效去除VOCs废气过程中降低改造运行成本显得尤为重要。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种以液压余能为动力的热压机密封废气输送系统。
为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。
本发明采用如下技术方案：
在一些可选的实施例中，提供一种以液压余能为动力的热压机密封废气输送系统，包括：余压回收系统以及用于密封热压机的密封收集装置；
所述密封收集装置包括：液压风机、集气罩、废气收集管路；所述集气罩设置在所述热压机两侧，且所述集气罩顶部设置漏斗状封盖，所述漏斗状封盖顶部开设出风口，所述出风口通过所述废气收集管路与所述液压风机的进气口连接；
所述余压回收系统包括：余压回收油路、储能器及储能器输出回路，所述余压回收油路设置在热压机与液压油储存箱之间，所述储能器与所述余压回收油路连接，所述储能器通过所述储能器输出回路与所述液压风机的进油口连接。
在一些可选的实施例中，所述密封收集装置还包括：废气输送管路、循环喷吹管路及朝向所述热压机的热压板层的文丘里喷嘴；所述液压风机的出风口通过所述废气输送管路与VOCS废气处理设备连接，所述循环喷吹管路与所述废气输送管路连接，所述文丘里喷嘴设置在所述循环喷吹管路上。
在一些可选的实施例中，所述密封收集装置还包括：设置在所述热压机的热压板层的进料侧及出料侧的百叶窗密封门。
在一些可选的实施例中，所述储能器分为高压储能器组、中压储能器组与低压储能器组；所述余压回收系统还包括：压力传感器及液压控制模块；
所述压力传感器设置在所述余压回收油路上，各个储能器组分别与所述余压回收油路连接，且各个储能器组与所述余压回收油路相连接的管路上设置控制阀；
所述液压控制模块读取所述压力传感器的测量数据，并依据所测量的压力值依次开启各个储能器组对应的控制阀，使每个储能器组回收与其对应梯度的余压。
在一些可选的实施例中，所述余压回收系统还包括：回液油路及四通换向阀；所述液压风机的出油口通过所述回液油路与所述液压油储存箱连接，所述储能器输出回路与所述回液油路通过所述四通换向阀连接。
在一些可选的实施例中，所述储能器为氮气皮囊蓄能器。
在一些可选的实施例中，所述余压回收油路上还设置有限压阀。
在一些可选的实施例中，各个储能器组与所述余压回收油路相连接的管路上还设置有止回阀。
在一些可选的实施例中，所述储能器输出回路上设置限流阀。
本发明所带来的有益效果：本发明在改进中通过余压回收系统与密封收集装置结合，将热压机工作余压回收利用至密封收集装置，从而极大的降低了密封收集装置的能耗，使得降低VOCs外溢改造过程中仅需前期改造投入，后期设备运行投入极大的下降，对微利胶合板行业来讲更易接受，使得VOCs废气处理在胶合板行业变得可行，极大的增强了设备的实用性；本发明增加循环喷吹管路，不仅实现当热压机处于非热压状态时吹碎胶纸，循环废气无污染物，而且废气的循环可以适当的降低热压机废气总量，提高废气浓度，减少废气治理设施的规模。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为热压曲线图；
图3是本发明余压收集利用原理图；
图4为本发明控制原理图；
图5是本发明密封收集装置的结构示意图；
图6是本发明百叶窗密封门与集气罩的位置示意图；
图7是本发明热压机热压板层与文丘里喷嘴的位置示意图；
图8是本发明液压风机与余压回收系统的连接示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地展示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。
如图1至8所示，在一些说明性的实施例中，提供一种以液压余能为动力的热压机密封废气输送系统，包括：余压回收系统以及密封收集装置，余压回收系统用于回收液压余压，密封收集装置用于密封热压机，并回收热压机工作过程中释放的VOCS废气，并输送至VOCS废气处理设备。本文所提到的VOCS废气处理设备采用现有的废气处理设备即可，主要可完成VOCS的处理即可，具体结构不再赘述。
如图2至4所示，本发明的余压回收系统对原液压系统进行分级储能改造，在不影响液压设备正常运行，即在保证液压机的压力的制约和输出达到正常的标准条件下，达到资源的回收与利用。
余压回收系统包括：余压回收油路1、储能器2、储能器输出回路3、回液油路4、压力传感器5、液压控制模块及阀组。
液压控制模块用于数据的采集及处理，并输出相应的控制信号至阀组中的相应的阀门，以控制各个阀门的开启以及关闭，以及对压力输出速度及流量的控制，具体的，液压控制模块可采用PLC，以实现能量分级回收，根据需求梯级释放储存的能量，稳定高效地输出工作。压力传感器5与液压控制模块的数据输入端连接。阀组包括：控制阀、限压阀、止回阀、限流阀、四通换向阀。控制阀、限压阀、限流阀、四通换向阀与液压控制模块的数据输出端连接。
余压回收油路1设置在热压机6与液压油储存箱7之间，与原液压系统的回油管路并联。压力传感器5设置在余压回收油路1上，测量余压回收油路1的压力值，并上传至液压控制模块，通过液压控制模块实现按照压力等级大小，实现有序的液压能量分级回收。
储能器的液压油主要来源于液压机低压阶段供给并按照卸压的压力段进行分级回收，储能器压力高低来自液压机卸能液压梯度压力，储能器分为高压储能器组201、中压储能器组202与低压储能器组203。高压储能器组201回收压力对应液压机加压过程，即对应P1-P3段；中压储能器组202回收压力对应液压机保压过程，即对应P3-P4段；低压储能器组203回收压力对应液压机卸压过程，即对应P4-P6段。针对人造板制造过程压力的变化，对应于液压机加压、保压及卸压过程，将储能单元按梯度分为高、中、低压储能器组，实现了能量的分级储存，并为分级利用提供条件，达到最大程度的资源回收利用，最大限度的提高了液压系统的效率。
储能器为氮气皮囊蓄能器，具有重启方便、安装容易、反应灵敏、维护简单的优点。
各个储能器组分别与余压回收油路1连接，实现连续分级回收存储能量，且各个储能器组与余压回收油路1相连接的管路上设置控制阀8，具体的，控制阀8为电动阀。控制阀需具有很强的承载力并且对力平衡效果很强，能够调节输出压力流量，避免常规的液压控制阀组出现的负载力不大和耗能多的诸多缺点，达到使输出功率正常稳定运转的目的，实现对二次能源的回收利用以及对原液压系统工作状态的制约。
液压控制模块读取压力传感器5的测量数据，并依据所测量的压力值依次开启各个储能器对应的控制阀，使每个储能器组回收与其对应梯度的余压。
热压机工作时，当热压机加压到工艺设定的最高压力 P1，即Pmax时，通过液压控制模块控制，关闭原液压系统回油管路的阀门，余压回收及梯度利用系统的控制阀组打开。
通过压力传感器5及液压控制模块，根据压力分级，分别输入高压储能器组201、中压储能器组202、低压储能器组203进行储存。高压储能器组201、中压储能器组202、低压储能器组203回收压力分别对应液压机加压、保压及卸压过程。即当位于P1~P3段时，高压储能器组201及相应控制阀打开，其他储能器对应的控制阀关闭；当位于P3~P4段时，中压储能器组202及相应控制阀打开，其他储能器对应的控制阀关闭；当位于P4~P6段时，低压储能器组203及相应控制阀打开，其他储能器对应的控制阀关闭。卸压完毕后，每个压力级别的储能器组的单向阀关闭，完成各自的能量储存。
储能器通过储能器输出回路3与用能设备组9连接，每个储能器对应一个储能器输出回路。用能设备组9为全厂所有需动力消耗的设备，用能设备组9按照耗能大小，对应分为高、中、低耗能组，并分别与对应级别的储能器输出回路3相连。高压储能器组201通过储能器输出回路与高耗能的用能设备组连接，高耗能的用能设备组可以为抛光机、烘干机。中压储能器组202通过储能器输出回路与中耗能的用能设备组连接，中耗能的用能设备组可以为送料胶机、自动进板上料机。低压储能器组203通过储能器输出回路与低耗能的用能设备组连接，低耗能的用能设备组可以为照明灯、风扇等。
当某一用能设备启动工作时，通过液压控制模块，开启相应级别的储能器所对应的控制阀，为用能设备输出能量。
用能设备组9通过回液油路4与液压油储存箱7连接，各个用能设备组9对应一个回液油路4，通过回液油路4将液压油导回液压油储存箱7进行储存。储能器输出回路3与回液油路4通过四通换向阀13连接。当储能器可以进行储能时，液压油进入储能器进行能量存储，当储能器蓄满时，四通换向阀13关闭储能器一侧的阀口，液压油直接由储能器输出回路3进入回液油路4，输送至液压油储存箱7，保护整个储能器及油路，使整个回收系统更加稳定、安全。
在用能设备组9不工作状态下，储能器储能达到设计要求后，液压油输入组件关闭并导入液压油储存箱7。液压控制模块是实现分级储能和梯级释能的关键，在压力传感器和液压控制阀组的联合作用下，实现控制阀组的自动开启和关闭。
余压回收油路1上还设置有限压阀10，避免压力过大损坏余压回收油路1。
各个储能器组与余压回收油路1相连接的管路上还设置有止回阀11，避免用能设备组的液压油回流至余压回收油路1。
储能器输出回路3上设置限流阀12，限制储能器输出回路3的流量。
如图1、5、6、7、8所示，本发明的密封收集装置包括：液压风机303、集气罩302、废气收集管路306、废气输送管路308、循环喷吹管路601、文丘里喷嘴602及百叶窗密封门301。
百叶窗密封门301为两扇，分别位于热压机6的热压板层的进料侧及出料侧，百叶窗密封门301采用百叶窗的结构，当百叶窗叶片被拉起时，露出单元窗口，百叶窗的具体结构采用现有的百叶窗结构即可，这里不再赘述，百叶窗密封门301开启后间隔与热压机热压板层间隔一致，以使得待压板坯可通过百叶窗密封门301的单元窗口进出各个热压板层。优选的，百叶窗闭合方式为向上闭合，同时百叶窗边缘设置有密封条。
百叶窗密封门301可通过导轨实现平行滑动，以方便检修。
集气罩302设置在热压机6两侧，集气罩302与百叶窗密封门301将热压机6完全密闭。集气罩302顶部设置漏斗状封盖304，漏斗状封盖顶部304开设出风口305，出风口305通过废气收集管路306与液压风机303的进气口连接。液压风机303通过废气输送管道308将收集的废气输送至VOCs废气处理设备，进行废气处理，以便VOCs废气无外溢并在VOCs废气处理装置内得到净化。
液压风机303的进油口通过储能器输出回路3与储能器连接，液压风机303工作的动力由储能器提供，具体的可以为中压储能器组202进行提供，此时，液压风机303属于中耗能的用能设备组，其他储能器组即可以为其他用能设备提供动力，如电灯、风扇、抛光机等。
液压风机303的出风口通过废气输送管路308与VOCS废气处理设备连接，将收集而来的VOCS废气送入VOCS废气处理设备进行处理。循环喷吹管路601与废气输送管路308连接，且循环喷吹管路601上还设置有风门16，液压风机工作时，不仅实时的可以抽取集气罩302内的废气，而且可以通过循环喷吹管路601令气体回流至热压机，吹掉热压机热压板层内的废三聚氰胺纸。文丘里喷嘴602设置在循环喷吹管路601上且文丘里喷嘴602朝向热压机的热压板层15，液压风机303通过循环喷吹管路601将风送至文丘里喷嘴602，吹向热压板层15，以实现对废三聚氰胺纸的清扫。结构简单，易操作，而且利用液压余能驱动的液压风机同时实现废气的收集与废三聚氰胺纸的清扫，实现低耗能，且提升系统动力的利用率。本发明增加循环喷吹管路，不仅实现当热压机处于非热压状态时吹碎胶纸，循环废气无污染物，而且废气的循环可以适当的降低热压机废气总量，提高废气浓度，减少废气治理设施的规模。
液压风机303的出油口通过回液油路4与液压油储存箱7连接，储能器输出回路3与回液油路4通过四通换向阀13连接。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
