一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统的制作方法

专利2025-05-17  19


本发明涉及一种造船工业涂装车间通风领域,尤其是一种基于换热技术的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统。


背景技术:

1、近年来,“绿色船舶”这一概念随着造船行业的发展逐渐受到社会各界的关注与重视。“节能”、“降碳”的概念贯穿船舶制造流程的每个环节,其中船舶涂装作为污染物集中产生的环节,自然成为了“绿色船舶”概念贯彻的重点环节。

2、基于船舶行业的体量,各大船厂的船舶涂装作业年度工作时间普遍保持在300天以上,且船舶涂装作业会同时安排多个大型分段在一个涂装间内同时作业。此外,由于船舶分段结构庞大复杂,其形状难以统一化与标准化,船舶涂装作业目前仍需要人员手工进行。因此,在船舶涂装工作时段,单个涂装间内会有8-10名甚至更多人员配合完成整个涂装作业流程。由于涂装作业贯穿一年四季,环境温度变化幅度极大,因此如何在不同季节条件下为作业人员提供稳定的舒适的作业环境成为各家船厂涂装管理部门贯彻人性化管理,增产增效的重要手段。

3、目前各大船厂对于涂装间内部温度调控主要通过大型除湿机向涂装间内送风实现。这类除湿机一般分为温度调节模块与湿度调节模块,通过湿度调节模块控制涂装间内湿度以确保涂装质量,通过温度调节模块控制车间内作业温度以提供舒适的作业环境。部分船厂甚至配有暖风送风机以应对冬天极端低温天气。上述温度调节设备的制冷/制热功能均通过电加热实现,高负荷的涂装作业量增加了这类设备的能耗,提高船厂生产成本。

4、各大船厂船舶涂装间排风系统配套有机废气处理装置,其原理是抽取涂装间内气体,对其中有机废气组分进行热氧化降解后排出。结合工艺路线,有机废气处理设备进风源自涂装车间,其温度应是最接近涂装车间实际需求的数值。如能加以循环利用,能够大幅度节约除湿机组温控模块能耗。另一方面,有机废气处理设备热氧化产生的余热具有代替暖风机组作为热源的应用潜力。基于行业发展现状,在现有涂装间温度调节工艺的基础上,通过与机废气处理装置适当联动改造实现船舶涂装节能减排降碳的方案成为行业内的迫切需求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,通过将涂装间送风系统与有机废气处理设备进行联动,主要包括以下两方面内容:

2、首先,从涂装车间内抽出的气体,其温度符合涂装间内舒适作业温度区间。通过对船舶涂装车间送风与排风系统进行优化,能够将涂装间排风中的热量/冷量回收,对车间送风进行预加热/预冷却,实现涂装间热量/冷量循环,节约温度调节设备运行能耗,达成降碳目标。基于上述分析,本系统通过管路排布,将涂装间送风管路与有机废气处理设备前端排风管路靠近,并通过换热器进行热量交换。将热量/冷量进行最大程度的回用,能够节约除湿机调温模块运行能耗。

3、其次,由于有机废气处理设备采用热氧化工艺,其排口气体温度较高(约50-70℃),且洁净度能够满足相关排放标准。如果这部分热量能够适当利用,可以代替暖风送风机的功能。基于上述分析,本系统通过旁路阀门控制,在需要时将有机废气处理设备高温排气引入涂装间内对环境进行加热。省去了暖风送风机的能耗,同时增加了有机废气处理系统的热回收效率。

4、为实现上述目的,本发明的技术方案为:一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,包括送风系统、有机废气处理设备、配套的管路、阀门、换热器,有机废气处理设备进风口管路与涂装间送风系统管路通过换热器连接进行热量交换;有机废气处理设备排口引出取热管路,并通过取热管路隔断阀连接涂装间送风系统管路。

5、进一步,换热器前端的有机废气处理设备进风口管路采用带外保温管路。

6、进一步,换热器内部板材采取耐腐蚀不锈钢,以降低有机废气对换热器内部结构的腐蚀影响。

7、进一步,有机废气处理设备进风口管路和涂装间送风系统管路上均设有控制通断的开关阀门。

8、进一步,送风系统设有除湿机。

9、一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统的运行控制方法,包括:

10、夏天进行涂装作业时:涂装间内送风系统与有机废气处理设备启动,送风系统进气与排风系统进气通过换热器进行热量交换,将涂装间内排风系统的冷量传递给送风系统,随后送风气体进入除湿机进行后续除湿调温;

11、冬天进行涂装作业时:涂装间内送风系统与有机废气处理设备启动,送风系统进气与排风系统进气通过换热器进行热量交换,将车间内排风系统的热量传递给送风系统,随后送风气体进入除湿机进行后续除湿调温;

12、当车间内气温较低,需要热量补充时,取热管路阀门打开,通过有机废气处理设备排气热量为送风系统提供补充热源。

13、本发明的有益效果是:

14、本发明适用于造船工业涂装车间送风系统,通过换热技术将涂装车间内的热能/冷能循环利用,使得涂装车间配套除湿机在作业阶段能够以较低运行能耗将涂装间温度保持在作业人员适宜温度区间内;此外,系统利用有机废气处理设备排口气体热量替代暖风送风机,在寒冷天气为涂装间内提供辅助热源。



技术特征:

1.一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,其特征在于:包括送风系统、有机废气处理设备、配套的管路、阀门、换热器,有机废气处理设备进风口管路与涂装间送风系统管路通过换热器连接进行热量交换;有机废气处理设备排口引出取热管路,并通过取热管路隔断阀连接涂装间送风系统管路。

2.根据权利要求1所述的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,其特征在于:换热器前端的有机废气处理设备进风口管路采用带外保温管路。

3.根据权利要求1所述的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,其特征在于:换热器内部板材采取耐腐蚀不锈钢,以降低有机废气对换热器内部结构的腐蚀影响。

4.根据权利要求1所述的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,其特征在于:有机废气处理设备进风口管路和涂装间送风系统管路上均设有控制通断的开关阀门。

5.根据权利要求1所述的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,其特征在于:送风系统设有除湿机。

6.一种权利要求1-5任一所述的造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统的运行控制方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明涉及一种造船工业涂装车间废气冷热能循环节能降碳系统,包括送风系统、有机废气处理设备、配套的管路、阀门、换热器,有机废气处理设备进风口管路与涂装间送风系统管路通过换热器连接进行热量交换;有机废气处理设备排口引出取热管路,并通过取热管路隔断阀连接涂装间送风系统管路。本发明适用于造船工业涂装车间送风系统,通过换热技术将涂装车间内的热能/冷能循环利用,使得涂装车间配套除湿机在作业阶段能够以较低运行能耗将涂装间温度保持在作业人员适宜温度区间内;此外,本发明利用有机废气处理设备排口气体热量替代暖风送风机,在寒冷天气为涂装间内提供辅助热源。

技术研发人员:戴君煜,马辛,穆玉行,安子健,范婉莹
受保护的技术使用者:中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
转载请注明原文地址:https://xbbs.6miu.com/read-24367.html