家具油漆車間voc濃度的建模和預測方法
2023-12-05 19:43:16 3
家具油漆車間voc濃度的建模和預測方法
【專利摘要】本發明是家具油漆車間VOC濃度的建模及預測方法，VOC濃度建模方法包括：在家具油漆塗飾車間，根據油漆車間塗飾工序布置特點設置若干個濃度採樣點，獲得車間內VOC濃度較高的測試點；在選取的濃度較高的測試點用塔尺設置多個高度採樣，獲得該點同一時刻不同高度的VOC濃度；獲取採樣時間內的採樣溫度、溼度、氣壓、噴漆量四個參數；根據溫度、溼度、氣壓、噴漆量對VOC濃度影響建立VOC濃度高度預測模型。預測方法包括：獲取該採樣點的上述四個參數的數據，將參數輸入模型中，求解不同高度處的VOC濃度。優點：可實現家具車間VOC濃度在高度方向的預測，為家具企業實現車間VOC濃度的在線監測和治理提供了科學依據。
【專利說明】家具油漆車間VOC濃度的建模和預測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種家具油漆車間VOC濃度的建模和預測方法，屬於氣相色譜技術測量VOC濃度【技術領域】。
【背景技術】
[0002]家具生產中由於使用塗料、膠黏劑等材料，會有大量VOC產生。VOC是大氣汙染的主要來源之一，對生物及環境危害性極大，VOC濃度過高嚴重傷害工人的身體健康，由甲苯、
二甲苯等物質引起的工人中毒事件常有發生，因此職業健康管理與職業病防治是企業面臨的新難題。目前，家具油漆車間VOC濃度現場監測方法還不太成熟，在實驗室階段運用的比較成熟的方法是氣相色譜分析法，雖然該項技術在檢測VOC的成分和濃度方面準確率非常高，但操作過程複雜、耗時長，且對操作人員的專業水平要求較高，因此不能實現家具車間內VOC濃度的實時精確監測。因此利用氣相色譜法在其他工作條件保持正常的前提下檢測不同環境下車間內固定採樣點的VOC濃度，分析其中的規律後建立VOC濃度隨環境變化的模型用於車間內VOC濃度預測就顯得極為重要。
【發明內容】
[0003]本發明提出的是一種家具油漆車間VOC濃度的建模和預測方法，其目的旨在克服現有技術所存在的上述缺陷，利用氣相色譜法在其他工作條件保持正常的前提下檢測不同環境下車間內固定採樣點的VOC濃度。
[0004]本發明的技術解決方案:家具油漆車間VOC濃度的建模方法，包括如下步驟:
1)根據油漆車間的工序點設置若干濃度採樣點，獲得車間內VOC濃度較高的採樣點；
2)在多個濃度較高的採樣點用塔尺設置多個高度採樣，獲得採樣點同一時刻不同高度的VOC濃度；
3)獲取採樣時間內的採樣溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數；
4)根據溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數和VOC濃度建立VOC濃度高度模型。
[0005]一種家具油漆車間VOC濃度預測方法，包括如下步驟:
a.獲取該採樣點的溫度、溼度、氣壓、噴漆量等環境參數；
b.將參數及高度變量輸入模型中，求解出模型的Y值；
c.利用指數模型將Y值轉換成不同高度處的VOC濃度。
[0006]本發明的優點:操作簡便，I)可實現家具車間VOC濃度在高度方向的預測，為家具企業實現車間VOC濃度的在線監測和治理提供了科學依據；2)可實現在沒有儀器分析的前提下對家具車間VOC濃度的精確預測，並幫助企業獲得車間內的濃度分布數據後採取合理的VOC治理措施進行濃度控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]下面結合數據及圖表的方式來詳細說明本發明:圖1是家具車間的採樣點布置圖。
[0008]圖2是各採樣點的VOC平均濃度分布示意圖。
[0009]圖3是高度模型預測趨勢圖。
[0010]圖4是1.5m高度處預測的VOC濃度與氣相色譜儀實測的濃度的對比圖。
【具體實施方式】
[0011]家具油漆車間VOC濃度的建模方法，包括如下步驟:
1)根據油漆車間的工序點設置若干濃度採樣點，獲得車間內VOC濃度較高的採樣點；
2)在多個濃度較高的採樣點用塔尺設置多個高度採樣，獲得採樣點同一時刻不同高度的VOC濃度；
3)獲取採樣時間內的採樣溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數；
4)根據溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數和VOC濃度建立VOC濃度高度模型。
[0012]所述的I)步驟車間中VOC的濃度是通過氣相色譜儀對單組份分別進行定量分析後，得出各組分標準狀態下的濃度，然後相加求和得到車間中總VOC的濃度cv。。，由下列方程計算:
Cv0c= Σ Ci
公式來源於GB50325室內空氣中總揮發性有機化合物VOC的測定， 式中:CV。。為標準狀態下所採樣品的總VOC濃度，mg/m3 A是塗裝過程空氣樣品中各待測組分的濃度，為標準狀態下揮發性有機物i組分的濃度，
所述的塗裝過程空氣樣品中各待測組分的濃度Ci由下列方程式給出:
【權利要求】
1.家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟: 1)根據油漆車間的工序點設置若干濃度採樣點，獲得車間內VOC濃度較高的採樣點； 2)在多個濃度較高的採樣點用塔尺設置多個高度採樣，獲得採樣點同一時刻不同高度的VOC濃度； 3)獲取採樣時間內的採樣溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數； 4)根據溫度、溼度、氣壓、噴漆量參數和VOC濃度建立VOC濃度高度模型。
2.根據權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述I)步驟車間中VOC的濃度是通過氣相色譜儀對單組份分別進行定量分析後，得出各組分標準狀態下的濃度，然後相加求和得到車間中總VOC的濃度Cv。。，由下列方程計算:
Cv0c= Σ Ci 式中:cv。。為標準狀態下所採樣品的總VOC濃度，mg/m3 A是塗裝過程空氣樣品中各待測組分的濃度，為標準狀態下揮發性有機物i組分的濃度。
3.根據權利要求2所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的油漆車間空氣樣品中各待測組分的濃度Ci由下列方程式給出:
4.根據權利要求3所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的標準狀態下採樣體積的計算公式為下列方程式給出:
5.根據權利要求4所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的採樣體積V由大氣採樣儀的採樣流量和採樣時間決定，採樣流量應根據吸附管的穿透體積來確定，即保證樣品的採樣體積不超過吸附管的穿透體積；具體測試方法是將兩支吸附管串聯測試其吸附效率，若後支吸附管的測定結果超過總量即兩支管之和的30%，則認為已經穿透，根據採樣儀的性能和吸附管的穿透體積，設置採樣時間45min，採樣流量100ml/min，採樣體積為4.5L。
6.根據權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的I)步驟中，根據油漆車間的工序點及車間的面積大小合理設置採樣點，要正確反映室內空氣汙染物的汙染程度；設置原則為: a.每個工序點附近至少一個； b.面積小於50m2的房間應設1~3個點;50~100 m2設3~5個點；100 m2以上至少設5個佔.C.多點採樣時，應按對角線或梅花式均勻布點，採樣點的周圍應相對較開闊，應避開通風口，離牆壁的距離應大於0.5m,離門窗距離應大於Im ； d.採樣高度應有同一標準，採用人的呼吸高度1.5m。
7.根據權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述2)步驟中，在各採樣點中選擇VOC濃度較高的幾個採樣點，作為VOC濃度建模的高度採樣點，高度設置是根據車間的剖面結構和工人的工作的高度決定，利用塔尺設置多個高度採樣點。
8.根據權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的3)步驟中，在採樣時測的採樣溫度、溼度、氣壓、噴漆量，其中溫度、溼度以機械式溫溼度盤計量；氣壓以氣壓計計量；噴漆量根據調漆房中的流量計計量，即採樣時間內消耗的油漆總量。
9.根據權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法，其特徵在於，所述的4)步驟中，建立VOC濃度隨溫度、溼度、氣壓、噴漆量及高度變化的模型，VOC濃度為因變量，溫度、溼度、氣壓、噴漆量及高度為自變量，利用SPSS數據處理軟體的逐步回歸，排除相關性不大的因子，建立多元線性方程；建立方程形式為:
y= β 0+ β JX1+ β 2χ2+…β jXj 式中:β為方程係數，X為方程自變量；Y為方程因變量；因變量和自變量之間表面上並不存在明顯的線性關係，需通過變換可轉換為線性方程；將因變量VOC濃度進行對數轉換，將其轉化為線性方程，其方程形式如下:
InY = y 對數轉換公式中:y為模 型的因變量；Y為車間內測的VOC濃度。
10.一種基於權利要求1所述的家具油漆車間VOC濃度的建模方法的VOC濃度預測方法，其特徵在於，包括如下步驟: a.獲取該採樣點的溫度、溼度、氣壓、噴漆量環境參數； b.將參數及高度變量輸入模型中，求解出模型的Y值； c.利用指數模型將Y值轉換成不同高度處的VOC濃度。
【文檔編號】G01N30/00GK103884780SQ201410136191
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月4日 優先權日:2014年4月4日
【發明者】祁憶青, 黃瓊濤, 姚佳, 孫明明, 孫宏南, 吳智慧 申請人:廣東省宜華木業股份有限公司, 南京林業大學