CN113082943B - 一种voc去除系统的节能方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种VOC去除系统的节能方法，包括以下步骤：在VOC气体处理前测量VOC去除系统的进风口处的浓度C0，VOC去除系统对所述VOC气体在不同脱附温度T中进行去除处理，获得电能消耗和处理效率，从而获得样本数据建立数据库，根据所述样本数据将所述进风口处的浓度C0划分成多个进风口浓度等级，确认每个所述进风口浓度等级一一对应的节能方案；测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1，根据所述数据库获得与实际所述VOC气体的浓度C1对应的进风口实际浓度等级；根据所述进风口实际浓度等级和所述数据库，所述VOC去除系统执行与所述进风口实际浓度等级所对应的节能方案。该节能方法能够在保证去除的处理效率的同时通过对应设定脱附温度来节约能耗。
Description
技术领域
本发明涉及VOC去除净化领域，尤其涉及一种VOC去除系统的节能方法。
背景技术
一般情况下，涂装设施、半导体或者LCD面板、制造工艺和洗衣店等为了减少VOC(Volatile Organic Compounds，挥发性有机化合物；以下简称VOC)气体产生，会另行构造运行VOC去除系统。其中半导体及LCD面板不良的原因，使挥发性有机化合物进入洁净室，为了处理这种情况，业界开发了VOC降低装置。VOC降低装置一般具备可以吸附空气中的VOC气体的VOC处理转轮，待去除VOC的空气进入VOC处理转轮后，转轮内设置有相关VOC吸附材料，从而将VOC吸附，被吸附后的空气继续排入洁净室。
现有技术中VOC去除系统为了脱附掉VOC处理转轮上的VOC气体，需要对流入的空气不断加热才能使其脱落，对VOC气体集中收集处理。以往的方案是电加热需要一直开启，脱附温度需要一直维持在较高温度，这样非常耗能。因此必须要寻找一种节能的方法，但如何保证在不影响VOC去除系统的处理效率的同时达到节能的效果，是本领域人员急需解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种VOC去除系统的节能方法，包括以下步骤：
在VOC气体处理前测量VOC去除系统的进风口处的浓度C0，VOC去除系统对所述VOC气体在不同脱附温度T中进行去除处理，获得电能消耗和处理效率，从而获得样本数据建立数据库，根据所述样本数据将所述进风口处的浓度C0划分成多个进风口浓度等级，确认每个所述进风口浓度等级一一对应的节能方案；其中，所述节能方案中的数据包括脱附温度T和加热时间t1；
测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1，根据所述数据库获得与实际所述VOC气体的浓度C1对应的进风口实际浓度等级,所述进风口浓度等级划分成高、中、低三个等级；
根据所述进风口实际浓度等级和所述数据库，所述VOC去除系统执行与所述进风口实际浓度等级所对应的节能方案；
所述获得样本数据建立数据库包括以下步骤：
打开所述VOC去除系统中的加热器，加热至所述脱附温度T，所述脱附温度T包括多个温度数据，将同一所述进风口浓度等级的所述VOC气体分别通入至加热到每一个所述脱附温度T的所述VOC去除系统中，分别测量所述VOC气体经过所述VOC去除系统处理后的出风口浓度C2，并计算每个所述脱附温度下所述VOC去除系统的处理效率P1和所述加热器的电能消耗W1；
重复上述步骤，并且在所述加热器开启时间段t1后关闭，测试所述加热器在开启不同时间段t1关闭后所述VOC气体的出风口浓度C2，并分别计算所述加热器在开启时间段t1后，所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2；
绘制每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下，所述加热器常开状态下所述VOC去除系统的处理效率P1和电能消耗W1随时间t的曲线图；以及每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下所述加热器关闭后所述VOC去除系统的处理效率P2和电能消耗W2随时间t的曲线图；
寻找所述加热器关闭后，所述VOC去除系统的处理效率下降少同时所述VOC去除系统的电能消耗下降多的平衡温度点和时间点，将所述平衡温度点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述脱附温度，将所述时间点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述加热时间t1；
在测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1前还包括检查所述VOC去除系统是否存在系统故障，若有故障排除后再测量。
加热器进一步地，所述加热器开启时间段t1后关闭的步骤中，所述加热器关闭时间段t2后再次打开，如此循环24h，记录所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2。
进一步地，每隔半小时测量所述VOC气体的出风口浓度C2，并且计算所述VOC去除系统的处理效率和电能消耗。
进一步地，多种所述脱附温度包括210℃、200℃、190℃、180℃、170℃、160℃。
本发明的有益效果如下：
该VOC去除系统的节能方法通过大量实验样本数据采集从而建立数据库，研究出针对不同进风口浓度的特定的节能方案。因此在实际去除过程中，只需要测量实际VOC气体在进风口处的浓度，再判断出该浓度所对应的浓度等级，通过控制器确认该浓度等级所对应的节能方案，使VOC去除系统执行该节能方案进行去除处理。
在节能方案中，一方面根据VOC气体在进风口处的浓度选择不同的脱附温度，避免采用较高的脱附温度不但不能提高去除效率还增大了电能消耗的情况，另一方面还通过间隔时间开闭加热器，利用余温处理，从而降低加热器的工作时间，以降低电能消耗。为不同的VOC气体浓度等级提供了对应的节能方案，能够在保证处理效率的前提下精准地节能，降低能耗。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中VOC去除系统的节能方法示意图；
图2是本发明实施例中VOC去除系统的执行流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
一种VOC去除系统的节能方法，如图1所示，包括以下步骤：
S100：在VOC气体处理前测量VOC去除系统的进风口处的浓度C0，VOC去除系统对所述VOC气体在不同脱附温度T中进行去除处理，获得电能消耗和处理效率，从而获得样本数据建立数据库，根据所述样本数据将所述进风口处的浓度C0划分成多个进风口浓度等级，确认每个所述进风口浓度等级一一对应的节能方案；其中，所述节能方案中的数据包括脱附温度T和加热时间t1；
S200：测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1，根据所述数据库获得与实际所述VOC气体的浓度C1对应的进风口实际浓度等级；
S300：根据所述进风口实际浓度等级和所述数据库，所述VOC去除系统执行与所述进风口实际浓度等级所对应的节能方案。
其中，所述步骤S100包括以下步骤：
S101：打开所述VOC去除系统中的加热器，加热至所述脱附温度T，所述脱附温度T包括多个温度数据，将同一所述进风口浓度等级的所述VOC气体分别通入至加热到每一个所述脱附温度T的所述VOC去除系统中，分别测量所述VOC气体经过所述VOC去除系统处理后的出风口浓度C2，并计算每个所述脱附温度下所述VOC去除系统的处理效率P1和所述加热器的电能消耗W1。
S102：重复上述步骤S101，并且在所述加热器开启时间段t1后关闭，测试所述加热器在开启不同时间段t1关闭后所述VOC气体的出风口浓度C2，并分别计算所述加热器在开启时间段t1后，所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2。
S103：绘制每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下，所述加热器常开状态下所述VOC去除系统的处理效率P1和电能消耗W1随时间t的曲线图；以及每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下所述加热器关闭后所述VOC去除系统的处理效率P2和电能消耗W2随时间t的曲线图。
S104：寻找所述加热器关闭后，所述VOC去除系统的处理效率下降少同时所述VOC去除系统的电能消耗下降多的平衡温度点和时间点，将所述平衡温度点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述脱附温度，将所述平衡时间点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述加热时间t1。
其中，进风口浓度等级划分成高、中、低三个等级，也可以再进行更详细地划分。多种脱附温度包括210℃、200℃、190℃、180℃、170℃、160℃。
步骤S101中一直开启加热器。该步骤能够反映出VOC气体在进风口处具有相同的浓度，在不同脱附温度的处理下，脱附的处理效率P1和加热器的电能消耗W1之间的对比。一般来说，VOC气体在进风口处的浓度越高则需要的脱附温度也越高，即脱附温度与VOC气体在进风口处的浓度呈正比关系。根据多种脱附温度处理效果的对比能够找到不同VOC气体在进风口处的浓度所对应的最佳脱附温度，在最佳脱附温度下VOC去除系统能够利用较低的电能消耗W1获得较高的处理效率P1。
步骤S102中在开启加热器一段时间后关闭。由于加热器刚关闭后，必然存在余温，在余温的作用下，VOC去除系统仍然可以去除VOC气体。在开启不同的时间段t1后关闭能够测量加热器加热多长时间后再关闭，对余温的作用利用地最高，即起到的节能效果最好。
然而，加热器关闭后温度必然会逐渐下降，从而导致VOC去除系统的处理效率也逐渐下降。如果VOC去除系统此时还未完全处理完成时则需要再次开启加热器。但是如果加热器关闭的时间过长，导致温度下降的幅度过大，重新开启加热器加热升温需要较长的时间，且在升温过程中处理效率较低。因此也需要寻找加热器关闭的最佳时间段来获得较佳的节能方式。
因此作为优选的，步骤S100还包括步骤S105，具体的，所述加热器开启时间段t1后关闭，所述加热器关闭时间段t2后再次打开，如此循环24h，记录所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2。
在所述步骤S101、步骤S102和步骤S105中，每隔半小时测量所述VOC气体的出风口浓度C2，并且计算所述VOC去除系统的处理效率和电能消耗。
对比步骤S101、步骤S102以及步骤S105，根据这三种模式下，所绘制的处理效率曲线图和电能消耗曲线图能够看出一直开启加热器、开启加热器一段时间后关闭，以及开启加热器一段时间后关闭，关闭一段时间后再次开启，这三种模式下的处理效率和电能消耗之间的差异。
根据所绘制的处理效率曲线图和电能消耗曲线图，能够找到在步骤S102中VOC去除系统的处理效率曲线下降少且电能消耗下降多的平衡时间点，该平衡时间点作为加热器的开启加热时间t1。在该平衡时间点时，在多种脱附温度的电能消耗曲线上具有最低电能消耗的脱附温度为平衡温度点。
根据步骤S105所绘制的处理效率曲线图和电能消耗曲线图，能够找到加热器关闭的最佳时间段t2，在关闭时间段t2后再开启加热器以恢复到脱附温度所消耗的电能最少，以此来进一步地节约能耗。
为了进一步地简化确认每个进风口浓度对应的节能方案。可以根据步骤S101确认各个进风口浓度等级所对应的脱附温度，在步骤S102和步骤S105中，只采用该脱附温度进行测试。
利用上述方法确认各个进风口浓度等级所对应的节能方案。如图2所示，该节能方案包括确认各个进风口浓度等级所对应的脱附温度、加热器加热时间t1以及加热器关闭的时间t2。具体操作方式为打开加热器，将VOC去除系统升温至脱附温度，并且持续加热t1时间段后关闭加热器，关闭加热器t2时间段后再次开启加热器，如此反复直至去除完成。
所述步骤S200中，在测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1前还包括检查所述VOC去除系统是否存在系统故障，若有故障排除后再测量。
该VOC去除系统的节能方法通过大量实验样本数据采集从而建立数据库，研究出针对不同进风口浓度的特定的节能方案。因此在实际去除过程中，只需要测量实际VOC气体在进风口处的浓度，再判断出该浓度所对应的浓度等级，通过控制器确认该浓度等级所对应的节能方案，使VOC去除系统执行该节能方案进行去除处理。
在节能方案中，一方面根据VOC气体在进风口处的浓度选择不同的脱附温度，避免采用较高的脱附温度不但不能提高去除效率还增大了电能消耗的情况，另一方面还通过间隔时间开闭加热器，利用余温处理，从而降低加热器的工作时间，以降低电能消耗。为不同的VOC气体浓度等级提供了对应的节能方案，能够在保证处理效率的前提下精准地节能，降低能耗。
本发明中应用了具体实施例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种VOC去除系统的节能方法，其特征在于，包括以下步骤：
在VOC气体处理前测量VOC去除系统的进风口处的浓度C0，VOC去除系统对所述VOC气体在不同脱附温度T中进行去除处理，获得电能消耗和处理效率，从而获得样本数据建立数据库，根据所述样本数据将所述进风口处的浓度C0划分成多个进风口浓度等级，确认每个所述进风口浓度等级一一对应的节能方案；其中，所述节能方案中的数据包括脱附温度T和加热时间t1；
测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1，根据所述数据库获得与实际所述VOC气体的浓度C1对应的进风口实际浓度等级,所述进风口浓度等级划分成高、中、低三个等级；
根据所述进风口实际浓度等级和所述数据库，所述VOC去除系统执行与所述进风口实际浓度等级所对应的节能方案；
所述获得样本数据建立数据库包括以下步骤：
打开所述VOC去除系统中的加热器，加热至所述脱附温度T，所述脱附温度T包括多个温度数据，将同一所述进风口浓度等级的所述VOC气体分别通入至加热到每一个所述脱附温度T的所述VOC去除系统中，分别测量所述VOC气体经过所述VOC去除系统处理后的出风口浓度C2，并计算每个所述脱附温度下所述VOC去除系统的处理效率P1和所述加热器的电能消耗W1；
重复上述步骤，并且在所述加热器开启时间段t1后关闭，测试所述加热器在开启不同时间段t1关闭后所述VOC气体的出风口浓度C2，并分别计算所述加热器在开启时间段t1后，所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2；
绘制每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下，所述加热器常开状态下所述VOC去除系统的处理效率P1和电能消耗W1随时间t的曲线图；以及每个所述进风口浓度等级的所述VOC气体，在每个所述脱附温度T下所述加热器关闭后所述VOC去除系统的处理效率P2和电能消耗W2随时间t的曲线图；
寻找所述加热器关闭后，所述VOC去除系统的处理效率下降少同时所述VOC去除系统的电能消耗下降多的平衡温度点和平衡时间点，将所述平衡温度点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述脱附温度，将所述平衡时间点作为该所述进风口浓度等级所对应的所述加热时间t1；
在测量实际所述VOC气体在进风口处的浓度C1前还包括检查所述VOC去除系统是否存在系统故障，若有故障排除后再测量。
2.加热器根据权利要求1所述的VOC去除系统的节能方法，其特征在于，在所述加热器开启时间段t1后关闭的步骤中，所述加热器关闭时间段t2后再次打开，如此循环24h，记录所述VOC去除系统的处理效率P2和所述加热器的电能消耗W2。
3.根据权利要求2所述的VOC去除系统的节能方法，其特征在于，每隔半小时测量所述VOC气体的出风口浓度C2，并且计算所述VOC去除系统的处理效率和电能消耗。
4.根据权利要求1所述的VOC去除系统的节能方法，其特征在于，多种所述脱附温度包括210℃、200℃、190℃、180℃、170℃、160℃。
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