[發(fā)明專利]一種印刷車間VOCs擴散模型及智能監(jiān)測系統(tǒng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110925000.2 | 申請日： | 2021-08-12 |
| 公開（公告）號： | CN113627020A | 公開（公告）日： | 2021-11-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄭新;吳成英;周麗;鄭純穎;謝姿炫;陳曉婷;曾嘉俊 | 申請（專利權(quán)）人： | 中山火炬職業(yè)技術(shù)學(xué)院 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
| 代理公司： | 中山市科創(chuàng)專利代理有限公司 44211 | 代理人： | 謝自安 |
| 地址： | 528400 廣東省*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 印刷 車間 vocs 擴散 模型 智能 監(jiān)測 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明公開了一種印刷車間VOCs擴散模型及智能監(jiān)測系統(tǒng)，主要括如下步驟：建立印刷車間內(nèi)VOCs的擴散模型；建立印刷車間VOCs氣體分布模型；搭建VOCs的智能監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明通過采用FLUENT仿真方法對印刷車間內(nèi)VOCs的擴散模型數(shù)值進行模擬，由FLUENT仿真結(jié)果得出印刷過程中印刷車間的VOCs氣體分布，通過仿真結(jié)果指導(dǎo)VOCs監(jiān)測系統(tǒng)的搭建；對VOCs顆粒擴散路徑進行理論分析，建立VOCs的濃度擴散模型，通過研究印刷車間內(nèi)VOCs的流場分布，并設(shè)計出VOCs的智能監(jiān)測系統(tǒng)，為實現(xiàn)VOCs末端治理提供技術(shù)支撐。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于印刷機械檢測領(lǐng)域，尤其是涉及一種印刷車間VOCs擴散模型及智能監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)
在印刷包裝行業(yè)中，包裝廠與印刷廠的主要產(chǎn)品為各類塑料薄膜的印刷制品，在塑料薄膜的生產(chǎn)中大量使用彩色油墨和有機溶劑，而印刷過程中油墨溶劑是VOCs廢氣的主要來源，其成分中含有甲苯、乙酸乙酯和少量丁酮，在印刷生產(chǎn)過程中以廢氣的形式揮發(fā)，無組織擴散，且易聚集在印刷機周圍，使得車間環(huán)境惡劣，嚴重影響工人師傅身體健康，其中甲苯會損傷人體的造血系統(tǒng)，誘發(fā)白血病；乙酸乙酯具有刺激性氣味；丁酮會刺激人體中樞神經(jīng)。印刷車間屬于高大建筑空間，內(nèi)部氣流因素復(fù)雜，而氣體易受溫度、濕度、壓力等環(huán)境綜合因素影響。對VOCs的治理成為了國家亟待解決的重大環(huán)境問題，關(guān)乎人們的健康。
國內(nèi)外企業(yè)、高校在印刷VOCs方面做了大量的研究，并將研究成果運用到印刷VOCs控制方面。研究方向整體主要分為兩部分，源頭控制及末端治理。而對于印刷過程VOCs的排放特征、排放規(guī)律及排放清單等研究甚少，印刷過程中車間內(nèi)VOCs集中在VOCs源頭附近區(qū)域內(nèi)且呈遞減不均勻分布，并且濃度隨著時間以及空氣流動等諸多因素的影響，那么可通過相應(yīng)的監(jiān)測方案，分析印刷機鄰域范圍內(nèi)有害氣體擴散規(guī)律，從而為找出相應(yīng)的控制方法提供一定的依據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于：針對上述技術(shù)問題提供一種印刷車間VOCs擴散模型及智能監(jiān)測系統(tǒng)。研究VOCs的排放來源及排放特征，對VOCs顆粒擴散路徑進行理論分析，建立VOCs的濃度擴散模型，通過研究印刷車間內(nèi)VOCs的流場分布，并設(shè)計出VOCs的智能監(jiān)測系統(tǒng)，為實現(xiàn)VOCs末端治理提供技術(shù)支撐。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
一種印刷車間VOCs擴散模型及智能監(jiān)測系統(tǒng)，主要包括以下3個部分：
a.建立印刷車間內(nèi)VOCs的擴散模型；
b.建立印刷車間VOCs氣體分布模型；
c.搭建VOCs的智能監(jiān)測系統(tǒng)。
印刷車間內(nèi)部空間廣大，溫度場、氣流場復(fù)雜，且環(huán)境復(fù)雜。本發(fā)明通過求解VOCs擴散微分方程，從而建立起表征印刷車間VOCs擴散的數(shù)值計算模型；通過計算諸多VOCs釋放源在印刷作業(yè)過程中所釋放VOCs于印刷車間中任意點的濃度值，從而預(yù)測VOCs在印刷車間擴散后形成的范圍濃度分布。
本發(fā)明中，印刷車間內(nèi)VOCs的擴散模型，采用GDPLD模型涉及連續(xù)性方程如式(1)所示、動量方程如式(2)、(3)、(4)所示，和能量方程如式(5)所示，分析印刷車間VOCs廢氣擴散行為；同時，包括非反應(yīng)組分的擴散方程如式(6)所示和氣體狀態(tài)方程如式(7)所示，來模擬多組分混合氣體的擴散；
ρV＝nZRT (7)
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