一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法技术

本发明专利技术提供一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法，包括：步骤S1、根据涂装车间中微纳米粉尘污染物或有机废气污染物的空间分布规律，建立收集污染物速度场三维分布云图，分析空间分布规律对粉尘或有机废气收集率的影响；步骤S2、针对涂装车间粉尘或有机废气收集的流道，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为；步骤S3、基于流场仿真分析，分析集气通风系统中，集风口与排风口的对称或非对称布置方式对涂装车间污染物治理效率的影响，为风机选型及其工作和控制模式进行设计指导；本发明专利技术通过流体力学的仿真计算，为集尘、通风的风口及流量提出设计关键参数，有助于提升涂装车间的污染物治理效率和节能减排。效率和节能减排。效率和节能减排。

【技术实现步骤摘要】
一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法


[0001]本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法。

技术介绍

[0002]船舶涂装作业作为造船业三大工艺技术之一，贯穿了造船的全过程，也是造船业产生污染物的主要环节。
[0003]涂装作业包括喷砂和喷漆两个主要过程，在喷砂车间进行喷砂作业时，喷砂工艺产生的颗粒物来源于多个过程：钢板表面的锈蚀、油污灰尘，经过磨料的高速击打形成不同粒径的颗粒，大粒径的颗粒慢慢沉降集中收集，小颗粒的颗粒随气流飘移形成粉尘；在喷漆间进行喷漆作业时会产生大量有机废气排放。
[0004]资料显示，喷砂除锈粒径≤2μm的粉尘占75.5％，粒径为2～52μm的粉尘占18.9％，上述粉尘颗粒是PM2.5、PM10重要组成物之一；涂装作业产生的颗粒物和有机废气排放，不但污染空气，也污染水源，损害自然环境与人体健康。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法，解决现有治理方法存在的能源浪费、治理成本高、效率低下的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0007]一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0008]步骤S1、根据涂装车间中微纳米粉尘污染物或有机废气污染物的空间分布规律，建立收集污染物速度场三维分布云图，分析空间分布规律对粉尘或有机废气收集率的影响；
[0009]步骤S2、针对涂装车间粉尘或有机废气收集的流道，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为；
[0010]步骤S3、基于流场仿真分析，进一步分析集气通风系统中，集风口与排风口的对称或非对称布置方式对涂装车间污染物治理效率的影响，为风机选型及其工作和控制模式进行设计指导。
[0011]进一步地，所述步骤S1包括，通过选取2～4个涂装车间，对粉尘或有机废气排放源进行现场勘测。
[0012]进一步地，所述步骤S1中的现场勘测包括，
[0013]步骤S11、选取6～12个不同点位的粉尘颗粒物或有机废气样品，进行采集，
[0014]步骤S12、将采集的样品送样至实验室，进行检测，
[0015]步骤S13、获得涂装粉尘中的颗粒物或有机废气分布和物化组成分布规律；
[0016]进一步地，采集点位的位置为作业工人活动区域距离加工工件1～2米处，采集点位的高度为1～2米。
[0017]进一步地，所述步骤S2中，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为具体包括，
[0018]根据流体力学欧拉
‑
拉格朗日理论建模，对涂装车间通风收集管内的颗粒物或有机废气壁面沉积，以及涂装车间内的粉尘或有机废气流场进行仿真计算，
[0019]欧拉
‑
拉格朗日方程式如下：
[0020][0021]进一步地，分析高度为1.5～2.5米的涂装车间呼吸层的微纳米粉尘或有机废气浓度分布云图。
[0022]进一步地，所述步骤S2还包括，分析涂装车间气流组织对微纳米粉尘或有机废气扩散的影响，提出优化通风方式和通风流量的设计方案。
[0023]进一步地，所述设计方案包括，调整进风口和排风口的设计，采用顶进、侧进、底排设计方案，所述设计方案为，在涂装车间顶部前端均匀设置一列若干个进风口，涂装车间顶部两侧设置两列若干个进风口，涂装车间尾端的底部均匀设置若干个回风口。
[0024]进一步地，所述设计方案具体包括，将6个进风口排成一列均匀设置在涂装车间顶部的前端，将20个进风口均匀排成2列设置在涂装车间顶部的两侧，将8个回风口均匀设置在涂装车间尾端的底部中心标高处。
[0025]本专利技术通过流体力学的仿真计算，为集尘、通风的风口及流量提出设计关键参数，为涂装车间现场除尘及有机废气收集处理系统的布置实施工作提供指导，有助于实现提升涂装车间的污染物治理效率和节能减排。
附图说明
[0026]图1为本专利技术涂装车间粉尘监测采样点分布示意图；
[0027]图2为本专利技术实施例一的示意图；
[0028]图3为本专利技术实施例二的示意图；
[0029]图4为本专利技术实施例三的示意图；。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]本专利技术公开了一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0032]步骤S1、根据涂装车间中微纳米粉尘污染物或有机废气污染物的空间分布规律，建立收集污染物速度场三维分布云图，分析空间分布规律对粉尘或有机废气收集率的影响；
[0033]步骤S2、针对涂装车间粉尘或有机废气收集的流道，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为；
[0034]步骤S3、基于流场仿真分析，进一步分析集气通风系统中，集风口与排风口的对称或非对称布置方式对涂装车间污染物治理效率的影响，为风机选型及其工作和控制模式进行设计指导。
[0035]步骤S1包括，通过选取2～4个涂装车间，对粉尘或有机废气排放源进行现场勘测。
[0036]步骤S1中的现场勘测包括以下步骤，
[0037]步骤S11、选取6～12个不同点位的粉尘颗粒物或有机废气样品，进行采集，
[0038]步骤S12、将采集的样品送样至实验室，进行检测，
[0039]步骤S13、获得涂装粉尘中的颗粒物或有机废气分布和物化组成分布规律；
[0040]步骤S11中，采集点位的位置为作业工人活动区域距离加工工件1～2米处，采集点位的高度为1～2米。
[0041]步骤S2中，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为具体包括，根据流体力学欧拉
‑
拉格朗日理论建模，对涂装车间通风收集管内的颗粒物或有机废气壁面沉积，以及涂装车间内的粉尘或有机废气流场进行仿真计算，
[0042]欧拉
‑
拉格朗日方程式如下：
[0043][0044]F，是χ，y，y
χ
的函数，可使用链式法则进行求导，欧拉
‑
拉格朗日方程的左侧相当于χ，y，y
χ
，y
χχ
(y
χχ
指y对χ的二阶导数)的非线性函数。
[0045]在步骤S2中，完成以上理论建模后，分析高度为1.5～2.5米的涂装车间呼吸层的微纳米粉尘或有机废气浓度分布云图。
[0046]在步骤S2中，对涂装车间粉尘或有机废气排放治理模型优化，通过研究涂装车间气流组织对微纳米粉尘或有机废气扩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涂装车间粉尘或有机废气污染物排放治理模型与优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、根据涂装车间中微纳米粉尘污染物或有机废气污染物的空间分布规律，建立收集污染物速度场三维分布云图，分析空间分布规律对粉尘或有机废气收集率的影响；步骤S2、针对涂装车间粉尘或有机废气收集的流道，分析流道内的气固两相流流场特征和微细颗粒物的沉积行为；步骤S3、基于流场仿真分析，进一步分析集气通风系统中，集风口与排风口的对称或非对称布置方式对涂装车间污染物治理效率的影响，为风机选型及其工作和控制模式进行设计指导。2.根据权利要求1所述的涂装车间粉尘或有机废气排放治理模型与优化方法，其特征在于，所述步骤S1包括，通过选取2～4个涂装车间，对粉尘或有机废气排放源进行现场勘测。3.根据权利要求2所述的涂装车间粉尘或有机废气排放治理模型与优化方法，其特征在于，所述步骤S1中的现场勘测包括，步骤S11、选取6～12个不同点位的粉尘颗粒物或有机废气样品，进行采集，步骤S12、将采集的样品送样至实验室，进行检测，步骤S13、获得涂装粉尘中的颗粒物或有机废气分布和物化组成分布规律。4.根据权利要求3所述的涂装车间粉尘或有机废气排放治理模型与优化方法，其特征在于，采集点位的位置为作业工人活动区域距离加工工件1～2米处，采集点位的高度为1～2米。5.根据权利要求1所述的涂装车间粉尘或有机废气排放治理模型与优化方法，其特征在于，所述步骤S2中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏娟娟，于津伟，李高进，董浩，牟治国，芦帅，胡运涛，孟雨祥，谢单，李海洋，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所中国船舶工业集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：