CN101254399B - 高效低能耗脱硫除尘设备 - Google Patents

高效低能耗脱硫除尘设备 Download PDF

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Abstract

一种高效低能耗脱硫除尘设备,包括沉淀箱、集泥箱、循环水泵和水浴净化箱,水浴净化箱的前部设置有喷淋室,喷淋室的顶部装有喷水管或喷头,喷淋室的底部设置有一组或多组筛管,每组筛管由筛板和多个导流管组成,筛板上布满圆孔,导流管一、一对应的穿置在这些圆孔内,导流管的管壁上开有径向通孔,筛管的下方设置有水浴溢流盒,导流管伸入水浴溢流盒中,沉淀箱连接在水浴净化箱的底部,集泥箱连接在沉淀箱的底部,集泥箱底部装有浓浆泵,沉淀箱内设置有分水斗,分水斗将沉淀箱分为污水区域和清水区域,循环水泵的入口与沉淀箱的清水区域连通,本设备效率高,占地面积小、节水、节电,整体采用模块化结构,拆装、运输、维修方便,适用范围广。

Description

高效低能耗脱硫除尘设备
技术领域
本发明涉及工业废气处理装置,特别涉及脱硫除尘设备。
背景技术
脱硫除尘设备在各种工矿企业中被广泛使用,用于对各种烟气、有害气体、粉尘气体等工业废气进行过滤净化。
现有的脱硫除尘设备由文丘里管、雾化器、喷淋洗涤器、沉淀池组成,文丘里管呈喇叭筒状,其上、中、下三段依次为收缩段、狭喉段和扩散段,雾化器安装在文丘里管的上部,喷淋洗涤器设置在文丘里管的中部,沉淀池设置在文丘里管的底部,废气在引风机的抽力作用下从文丘里管的顶部进入,在文丘里管的收缩段,气流的速度随着截面的缩小而巨增,这股高速气流冲击从雾化器喷出的水雾而泡沫化,到达狭喉段时,流速达到最大值,气、液两相碰撞接触,废气与水雾混合,然后进入文丘里管的扩散段,流速逐渐降低,最后进入沉淀池沉降,这种脱硫除尘设备的水浴过程是在文丘里管完成的,文丘里管是一个单一的管状体,其内径很大,是废气进行水浴的唯一通道,在引风机和重力作用下,废气以极高的速度进入文丘里管,在文丘里管内行程时间较短,废气中的细小颗粒和有害物质往往来不及与水雾进行充分的接触、碰撞、冲击、融合、中和,就已经从文丘里管的底部排出,因此水浴不完全,净化效果差,除尘效率较低。文丘里管的高度大,重量大,安装拆卸不便,运输困难,要与很大的沉淀池配合使用才行,给施工带来极大的不便,沉淀池中的污水无法被循环利用,耗水量大、排污量大、二次污染严重。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供一种高效低能耗脱硫除尘设备,利用冲击式原理进行水浴除尘及脱硫,整体采用模块化结构,拆装、运输、维修方便,占地面积小、节水、节电,适用范围广。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种高效低能耗脱硫除尘设备,包括沉淀箱、集泥箱、循环水泵和水浴净化箱,其特征是:
所述水浴净化箱内设置有喷淋室,喷淋室位于水浴净化箱的前部,喷淋室与水浴净化箱前端的进气口连通,喷淋室的顶部装有喷水管或喷头,喷淋室的底部设置有一组或多组筛管,每组筛管由筛板和多个导流管组成,筛板上布满圆孔,所述导流管一、一对应的穿置在这些圆孔内,每个导流管下部的管壁上开有径向通孔,每组筛管的下方悬空地设置有一个水浴溢流盒,每组筛管中的导流管伸入到与其对应的水浴溢流盒中,水浴溢流盒的底部安装有托架,托架固接在箱体侧壁上,所述沉淀箱通过法兰连接在水浴净化箱的底部,所述集泥箱通过法兰连接在沉淀箱的底部,所述沉淀箱内设置有分水斗,分水斗将沉淀箱分为污水区域和清水区域,所述循环水泵的入口通过进水管与沉淀箱的清水区域连通。
所述水浴净化箱内喷淋室的后方设置有隔板,在隔板后部安装有离心式无动力脱水器。
所述水浴净化箱有一个。
所述水浴净化箱有两个,这两个水浴净化箱摞叠布置。
所述水浴净化箱有多个,这些水浴净化箱摞叠布置。
所述沉淀箱为顶口大、底口小的棱台形状,所述分水斗由左挡板、右挡板、后堵板组成,该左、右挡板分别安装在沉淀箱内部的左、右两侧,该左、右挡板呈倒置的“八”字形对称布置,左挡板的上部有连体的向左上方的折缘,右挡板的上部有连体的向右上方的折缘,该左挡板、右挡板上部的折缘分别焊接在箱体的左、右侧壁的顶沿上,后堵板跨接在左、右挡板的后端面之间,后堵板的两侧端面分别焊接在箱体的左、右侧壁上,后堵板的上部两侧与所述左、右挡板上部折缘对应的位置开有豁口。
所述离心式无动力脱水器由壳体、中轴、叶轮组成,该中轴的上、下两端分别通过上、下支撑杆与壳体连接,所述叶轮由多个叶片和轮毂组成,各叶片环向均布在轮毂上,叶轮的轮毂通过轴承连接在中轴上,在圆筒形的壳体下方悬空设置有集汽汇流罩,该集汽汇流罩的顶部与壳体底部之间留有空隙,集汽汇流罩通过吊杆与圆筒形的壳体连接,该集汽汇流罩的角部设置有漏水孔,漏水孔的下方连接有引流管。
所述中轴的底部设置有圆锥形的导流帽。
所述喷淋室的底部设置有横向栅栏和纵向栅栏,这些横向栅栏和纵向栅栏交叉排列,构成多个用于容纳筛管的槽格,所述各组筛管一一对应地安装在这些槽格内。
所述横向栅栏和纵向栅栏的底部有用于承托筛板的翻边。
本发明具有以下积极有益效果:
本设备通过筛管进行水浴除尘及脱硫:在引风机的负压作用下,废气以一定的速度进入喷淋室内,受到喷水管或喷头水雾的冲刷,与水雾接触混合在一起,然后落入各槽格内,分散进入各组筛管的导流管中,导流管的底部浸没于水浴溢流盒的水面下,废气由导流管侧壁上的径向通孔高速喷出,形成激烈搅动的局面,在气流的冲击及惯性作用下,废气与水相互碰撞融合,废气中的细小颗粒及有害物质在水中扩散、弥漫、中和,颗粒物被水捕集下来,达到脱硫除尘的目的。水浴后,废气中的细小颗粒及有害物质被除去,净化后的气体在引风机的抽力作用下从隔板的底部绕过隔板,经过离心式无动力脱水器除去水分后排出。从水浴溢流盒溢出的污水在重力作用下进入沉淀箱中,在沉淀箱中沉淀后,污水中的颗粒物进入集泥箱中,通过浓浆泵定期排放。
本设备体积小,重量轻,安装拆卸方便,运输容易、维护简便,适用范围广,除尘效率可达99.5%以上。
沉淀箱内设置有分水斗,分水斗将沉淀箱分成清水区域和污水区域,污水溢出到沉淀箱的分水斗中,分水斗起到了强行沉淀的作用,污泥沉积于集泥箱底部,经过沉淀后的清水可以从过水口或分水斗底部进入沉淀箱的清水区域,由循环水泵抽出送入喷水管内,循环使用,节约水资源。水中加入脱硫剂,可达到脱硫除尘的功效。当集泥箱内的污泥沉积到一定高度,经物位探测器发出信号启动浓浆泵,将污泥排走。
离心式无动力脱水器,体积小,节省设备空间,其唯一的运动部件是叶轮,叶轮没有外接驱动装置,在气流的作用下叶轮自转,产生涡旋效果,对气体的阻力小,使气体流通顺畅,只要配备小功率的引风机就能将脱水后的气体引出,十分省电。
气体在引风机的负压作用下高速流动,冲刷叶轮的叶片,气体中的水分在叶片上凝结成小水滴,气流速度越快,叶轮转速越高,产生的离心力越大,在离心力的作用下,叶片上的水滴被抛到壳体的内壁上,叶片上的水滴及时排走后,就有能力进一步包容、汲取气体中的水分,从而快速有效地去除气体中的水分。
集汽汇流罩的内表面起到集中气流、减小通过面积、提高气流速度、增加叶轮转速的作用。
集汽汇流罩的外表面起到汇聚水滴的作用,当壳体内壁上的小水滴积聚成大水滴后,受重力作用落在集汽汇流罩的外表面上,大水滴汇合成水流,通过集汽汇流罩四个角部的引流管进入沉淀箱中,不会与上升的气体碰撞,脱水效果好。引流管的底端伸入沉淀箱的液面中,因此,引流管中的水不受引风机的负压作用,下落顺畅。
附图说明
图1是本发明一实施例的外形示意图。
图2是图1的内部结构示意图。
图3是图2中水浴净化箱的放大图。
图4是图3中筛管组的放大图。
图5是图4中一组筛管的结构示意图。
图6是图5的分解图。
图7是图本发明导流管另一实施例的放大图。
图8是图7的剖视图。
图9是图3的剖视图。
图10是图9中筛管组的局部放大图。
图11是图2中沉淀箱的结构示意图。
图12是图11的半剖视图。
图13是图11中分水斗的结构示意图。
图14是图11的后视图。
图15是图14的半剖视图。
图16是图14中分水斗的结构示意图。
图17是图2中离心式无动力脱水器的结构示意图。
图18是图17的仰视图。
图19是图17的俯视图。
图20是图19的A-A剖视放大图。
图21是图1所示实施例的使用状态示意图。
图22是本发明另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
零件标号
1排气口           2筛管           3喷淋室         4喷淋室
5筛板             6导流管         7进气口
8横向栅栏         9纵向栅栏       10顶盖          11托架
12水浴溢流盒      13喷水管或喷头  14喷水管或喷头
15圆孔            16通孔          17槽格
18翻边            19翻边          20水浴净化箱
21壳体            22中轴          23叶轮
24上支撑杆        25下支撑杆      26螺母
27螺母            28叶片          29轮毂          30沉淀箱
31集汽汇流罩      32吊杆          33漏水孔        34分流帽
35轴承            36轴承          37定位凸台
38上端盖          39下端盖        40集泥箱        41箱体
42左挡板          43右挡板        44后堵板
45折缘            46折缘          47水流通道      48水流通道
49豁口            50浓浆泵        51豁口          52清水区域
53污水区域        54隔板          55引流管        56料斗
57进水管          58排水管        59离心式无动力脱水器    60循环水泵
请参照图1、图2、图3、图9,本发明是一种高效低能耗脱硫除尘设备,包括沉淀箱30、集泥箱40、循环水泵60和水浴净化箱20。
水浴净化箱20可以是一个,也可以是两个或多个。本实施例中,水浴净化箱20是一个。在水浴净化箱20的顶部装有顶盖10,顶盖10上设置有排气口1,排气口1通过管道与引风机相联。
沉淀箱30连接在水浴净化箱20的下方,集泥箱40连接在沉淀箱30的下方,集泥箱40的出口端安装有浓浆泵50。
请参照图1、图2、图3、图4、图5、图6、图9、图10,水浴净化箱20内设置有喷淋室,喷淋室位于水浴净化箱20的前部,本实施例中,喷淋室有两个,该两个喷淋室3、4按上、下方位设置。
喷淋室3、4都与水浴净化箱20前端的进气口7连通。喷淋室3的顶部装有喷水管或喷头13,喷淋室4的顶部装有喷水管或喷头14。
喷淋室3、4的底部设置有筛管2,筛管2可以是一组,也可以是两组或多组。本实施例中,筛管2共有六组,每组筛管2由筛板5和多个导流管6组成,筛板5上布满圆孔15,导流管6一一对应的穿置在这些圆孔15内,每个导流管6下部的管壁上开有径向通孔16,每组筛管2的下方悬空地设置有一个水浴溢流盒12,水浴溢流盒12底部安装有托架11,托架11固接在箱体1侧壁上,导流管6伸入水浴溢流盒12中。
请参照图4、图5、图6,在优选实施方案中,喷淋室3、4的底部设置有横向栅栏8和纵向栅栏9,这些横向栅栏8和纵向栅栏9交叉排列,构成多个用于容纳筛管2的槽格17,本实施例中,槽格17共有六个,六组筛管2一一对应地安装在这些槽格17内。
请参照图6,横向栅栏8的底部有连体的翻边18,纵向栅栏9的底部有连体的翻边19,筛板5的四周边沿由翻边18、19承托。
请参照图4、图5、图6、图10,横向栅栏8、纵向栅栏9的顶部呈∧形,起到分开水流的作用,使混有废气的水流能快速分开,较均匀地进入各槽格17内。
请参照图7、图8,导流管6的底部可以开有一圈通孔16,也可以开有两圈通孔16如图7、图8所示,导流管6的底部也可以开有多圈通孔。
请参照图2、图3、图9、图21,水浴净化箱20的内部,喷淋室3、4的后方设置有隔板54,隔板54的后方空间形成脱水室。脱水室内安装有离心式无动力脱水器59。
请参照图11、图12、图13、图14、图15、图16,沉淀箱30呈棱台形状,其顶口大、底口小。沉淀箱30内设置有分水斗,分水斗由左挡板42、右挡板43、后堵板44组成,左、右挡板42、43分别安装在箱体41内部的左、右两侧,该左、右挡板42、43呈倒置的“八”字形对称布置,左挡板42的上部有连体的向左上方的折缘45,右挡板43的上部有连体的向右上方的折缘46。
左挡板上部的折缘45焊接在箱体41左侧壁的顶沿上。
右挡板上部的折缘46焊接在箱体41右侧壁的顶沿上。
请参照图15,折缘45的作用是使左挡板42与箱体41左侧壁之间留有空隙,形成水流通道47。
折缘46的作用是使右挡板43与箱体41右侧壁之间留有空隙,形成水流通道48。
后堵板44跨接在左、右挡板42、43的后端面之间,后堵板44的两侧端面分别焊接在箱体41的左、右侧壁上。
后堵板44的上部与左挡板上部折缘45对应的位置开有豁口49。
后堵板44的上部与右挡板上部折缘46对应的位置开有豁口51。
豁口49是水流通道47顶部的过水口。
豁口51是水流通道48顶部的过水口。
分水斗的作用是将箱体41的内部分成两个区域,分水斗外侧的区域为清水区域52,分水斗内部的区域为污水区域53。
请参照图21,沉淀箱30的外侧装有循环水泵60,循环水泵60的入口与进水管57连通,进水管57与沉淀箱30的上部连通,进水管57的管口设置在清水区域52内,循环水泵60的出口经过排水管58与上、下喷淋室中的喷水管或喷头13、14连通。
请参照图17、图18、图19、图20,离心式无动力脱水器59具有圆筒形的壳体21,壳体21内设置有中轴22和一个叶轮23,中轴22的上、下两端分别通过上、下支撑杆24、25与壳体21连接。
上支撑杆24有三个,该三个上支撑杆24环向均布,每个上支撑杆24的内端和外端设置有螺纹头,每个上支撑杆24的内端与中轴22上部的螺纹孔螺接,每个上支撑杆24的外端通过螺母26连接在壳体21外壁的上部。
下支撑杆25有三个,该三个下支撑杆25环向均布,每个下支撑杆25的内端和外端设置有螺纹头,每个下支撑杆25的内端与中轴22下部的螺纹孔螺接,每个下支撑杆25的外端通过螺母27连接在壳体21外壁的下部。
在壳体21下方悬空设置有集汽汇流罩31,集汽汇流罩31的上端口小、下端口大,上端口为圆形,下端口为四方形。集汽汇流罩31的顶部与壳体21底部之间留有空隙,集汽汇流罩31通过吊杆32与圆筒形的壳体21连接,集汽汇流罩31的角部设置有漏水孔33。中轴22的底部连接有圆锥形的分流帽34。
请参照图19、图20,叶轮23由轮毂29和六个叶片28组成,各叶片28环向均布在轮毂29上,叶轮23的轮毂29通过两个轴承35、36连接在中轴22上。
中轴22上设置有定位凸台37,该两个轴承35、36分别布置在定位凸台37的上、下两侧,叶轮的轮毂29套在该两个轴承35、36的外侧,轮毂29的上、下两端分别连接有上、下端盖38、39。上、下端盖38、39对两个轴承35、36起轴向限位的作用。
请参照图21,本设备通过筛管进行水浴除尘及脱硫:在引风机的负压作用下,废气以一定的速度由进气口7进入喷淋室3、4内,受到喷水管或喷头13、14水雾的冲刷,与水雾接触混合在一起,然后落入各槽格17内,分散进入各组筛管2的导流管6中,导流管6的底部浸没于水浴溢流盒12的水面下,废气由导流管6侧壁上的径向通孔16高速喷出,由于每个水浴溢流盒12内都有多个导流管6,各导流管6同时高速喷出废气,形成激烈搅动的局面,在气流的冲击及惯性作用下,废气与水相互碰撞融合,废气中的细小颗粒及有害物质在水中扩散、弥漫、中和,颗粒物被捕集下来,达到脱硫除尘的目的。
在水浴溢流盒12水浴后,废气中的细小颗粒及有害物质被除去,净化后的气体从隔板54的底部绕过隔板,经过离心式无动力脱水器59除去水分后排出。
离心式无动力脱水器59的叶轮23没有外接驱动装置,在气流的作用下叶轮23自转,产生涡旋效果,对气体的阻力小,使气体流通顺畅,只要配备小功率的引风机就能将脱水后的气体引出,十分省电。
气体在引风机的作用下高速流动,冲刷叶轮的叶片28,气体中的水分在叶片28上凝结成小水滴,气流速度越快,叶轮23转速越高,产生的离心力越大,在离心力的作用下,叶片28上的水滴被抛到壳体21的内壁上,叶片28上的水滴及时排走后,就有能力进一步包容、汲取气体中的水分,从而快速有效地去除气体中的水分。
集汽汇流罩31的内表面起到集中气流、减小通过面积、提高气流速度、增加叶轮23转速的作用。
集汽汇流罩31的外表面起到汇聚水滴的作用,当壳体21内壁上的小水滴积聚成大水滴后,受重力作用落在集汽汇流罩31的外表面上,大水滴汇合成水流,通过集汽汇流罩31四个角部的引流管55进入沉淀箱30中,不会与上升的气体碰撞,脱水效果好。引流管55的底端伸入沉淀箱30的液面中,因此,引流管55中的水不受引风机的负压作用,下落顺畅。
水浴溢流盒12内的污水溢出后,在重力作用下全部落入沉淀箱30的分水斗内,受分水斗后堵板44的阻挡,污水不会直接进入到清水区域52,而是只能在污水区域53内进行沉淀,沉淀后,大部分清水可以从分水斗的底部再向上溢,进入清水区域52内,沉淀过程中,有另一大部分水迂回绕过分水斗的左、右挡板42、43,进入水流通道47和48,水流通道47、48内部水位较高的清水可以从豁口49、51进入清水区域52。
分水斗在沉淀箱30内形成了一个两侧和底部的迂回水路,分水斗内部区域为污水区域53,污水通过迂回水路进入清水区域52的过程中,污水中的粉尘颗粒已经沉淀到集泥箱40中。因此,分水斗起到了强行沉淀的作用,经过分水斗沉淀后,污泥进入集泥箱40中,当污泥上涨到一定高度,由物位探测器发出信号,启动浓浆泵50,将污泥排走。
本发明的高效低能耗脱硫除尘设备,其水浴净化箱20可以有两个或多个,各水浴净化箱摞叠布置。
图22所示的实施例中,水浴净化箱20有两个,该两个水浴净化箱20摞叠在一起,其中位置靠上的水浴净化箱20的顶部装有顶盖10,顶盖10上设置有排气口1,排气口1通过管道与引风机。
沉淀箱30连接在位置靠下的水浴净化箱20的下方,集泥箱40连接在沉淀箱30的下方,集泥箱40的出口端安装有浓浆泵50。
离心式无动力脱水器59可以安装在靠近排气口1的位置。在水浴净化箱20的侧壁上可以安装加料斗56,加料斗56的底端设置有电动阀门,在加料斗56内盛装脱硫剂,需要脱硫时,开启电动阀门,向沉淀箱30内加入脱硫剂,通过循环水泵60的作用,可以实现废气的脱硫除尘。

Claims (9)

1.一种高效低能耗脱硫除尘设备,包括沉淀箱、集泥箱、循环水泵和水浴净化箱,其特征是:
所述水浴净化箱内设置有喷淋室,喷淋室位于水浴净化箱的前部,喷淋室与水浴净化箱前端的进气口连通,喷淋室的顶部装有喷水管或喷头,喷淋室的底部设置有一组或多组筛管,每组筛管由筛板和多个导流管组成,筛板上布满圆孔,所述导流管一、一对应的穿置在这些圆孔内,每个导流管下部的管壁上开有径向通孔,每组筛管的下方悬空地设置有一个水浴溢流盒,每组筛管中的导流管伸入到与其对应的水浴溢流盒中,水浴溢流盒的底部安装有托架,托架固接在箱体侧壁上,所述沉淀箱通过法兰连接在水浴净化箱的底部,所述集泥箱通过法兰连接在沉淀箱的底部,所述沉淀箱内设置有分水斗,分水斗将沉淀箱分为污水区域和清水区域,所述循环水泵的入口通过进水管与沉淀箱的清水区域连通;
所述沉淀箱为顶口大、底口小的棱台形状,所述分水斗由左挡板、右挡板、后堵板组成,该左、右挡板分别安装在沉淀箱内部的左、右两侧,该左、右挡板呈倒置的“八”字形对称布置,左挡板的上部有连体的向左上方的折缘,右挡板的上部有连体的向右上方的折缘,该左挡板、右挡板上部的折缘分别焊接在箱体的左、右侧壁的顶沿上,后堵板跨接在左、右挡板的后端面之间,后堵板的两侧端面分别焊接在箱体的左、右侧壁上,后堵板的上部两侧与所述左、右挡板上部折缘对应的位置开有豁口。
2.如权利要求1所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述水浴净化箱内喷淋室的后方设置有隔板,在隔板后部安装有离心式无动力脱水器。
3.如权利要求1所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述水浴净化箱有一个。
4.如权利要求1所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述水浴净化箱有两个,这两个水浴净化箱摞叠布置。
5.如权利要求1所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述水浴净化箱有多个,这些水浴净化箱摞叠布置。
6.如权利要求2所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述离心式无动力脱水器由壳体、中轴、叶轮组成,该中轴的上、下两端分别通过上、下支撑杆与壳体连接,所述叶轮由多个叶片和轮毂组成,各叶片环向均布在轮毂上,叶轮的轮毂通过轴承连接在中轴上,在圆筒形的壳体下方悬空设置有集汽汇流罩,该集汽汇流罩的顶部与壳体底部之间留有空隙,集汽汇流罩通过吊杆与圆筒形的壳体连接,该集汽汇流罩的角部设置有漏水孔,漏水孔的下方连接有引流管。
7.如权利要求6所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述中轴的底部设置有圆锥形的导流帽。
8.如权利要求1所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述喷淋室的底部设置有横向栅栏和纵向栅栏,这些横向栅栏和纵向栅栏交叉排列,构成多个用于容纳筛管的槽格,所述各组筛管一一对应地安装在这些槽格内。
9.如权利要求8所述的高效低能耗脱硫除尘设备,其特征是:所述横向栅栏和纵向栅栏的底部有用于承托筛板的翻边。
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