CN101347699A - 一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器 - Google Patents
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Abstract
一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,适用于水泥尘、炉尘等除尘,尤其能处理高温、易燃易爆、带静电粉尘,能处理浓度>80g/m3的“冲击性产尘”源。包括:壳体,壳体上设置有进风口和出风口,壳体内安装有多个旋转滤筒,相邻旋转滤筒均为对旋旋转。旋转滤筒包括滤筒中心轴、滤筒前轮、后轮和滤筒网架,滤筒网架上包覆有不锈钢滤布。每四个旋转滤筒间沿轴向设置一个固定式或往复移动式双刃外气刀。滤筒前轮端面封堵,滤筒后轮上设计有带攻角的叶片。壳体上固定有压差气封腔,该压差气封腔内通入比除尘器前仓压力高的干净空气,压差气封腔的内侧与滤筒后轮之间带有间隙。壳体的下部设置有灰箱。本发明具有稳定的>99.4%的除尘效率,处理风量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种干式除尘器,尤其涉及一种对旋滤筒、气刀外清灰干式除尘器。本发明适用于水泥尘,矿石破碎性粉尘,炉尘,煤尘、面粉尘,不亲水粉尘,针刺状纺织粉尘,尤其能处理高温粉尘、易燃易爆粉尘、带静电粉尘、具有毒性和一般腐蚀性粉尘、低比电阻性粉尘,能处理浓度>80g/m3的“冲击性产尘”源。
背景技术
公知的静电除尘器和袋式除尘器均为干式除尘器。静电除尘器的突出特点是能处理高温烟尘、高温粉尘,但其高耗能性使绝大部分用户望而却步。另外静电除尘器不适于处理易燃易爆粉尘、带电粉尘、低比电阻粉尘,更不能应对较高的入口浓度。静电除尘器除尘效率一般低于98%,特别是在环境条件(湿度、粉尘浓度、烟气成份等)发生变化时,除尘效率会大幅度下降。
各种袋式除尘器,除尘效率最高可达99.9%,但各种袋式除尘器由于清灰方式类似,均存在较突出的破袋问题(特别在高温下以及冬天袋面结冰情况下),不仅使其实际平均除尘效率比最高效率大打折扣,而且几乎成为现场的维护负担;各种袋式除尘器亦均存在严重的袋面糊袋问题(包括平时结露糊袋、冬天结冰糊袋、粉尘渗入袋面“迷宫”糊袋以及清灰效力下降时袋面粉尘层积厚糊袋),使除尘风量大幅度下降(大多数除尘器实际处理风量比初始使用时衰减量>40%)。风量大幅度衰减除远达不到扬尘点排尘要求外,对于较长管系最易造成水平管道内大量积灰,危及管道安全。
袋式除尘器使用的电磁阀、脉冲阀长时间反复工作,易疲劳损坏,也须要经常更换。另外,袋式除尘器不适宜处理高温粉尘、易燃易爆粉尘、带电粉尘,带火星的烟气,使其使用范围受到限制。袋式除尘器不能应对较高的入口浓度,但比静电除尘器略缓。
本发明是在本申请人丁广骧发明的中国专利号为:ZL99228944.0、实用新型名称为“一种干法除尘器”的基础上,进行全面创新、采用诸多气动原理设计的一种创新型的干式除尘器。
原专利号为ZL99228944.0、实用新型名称为“一种干法除尘器”的专利权利要求书为:
“1.一种干法除尘器,它包括主风机(22)、清灰供风装置和叶轮滤筒转速调节装置,其特征是:除尘器壳体(1)内设置水平旋转滤筒(2),前后叶轮(18)、(3)与旋转滤筒(2)两端固联,后叶轮(3)的腹板带有安装攻角,空心轴(4)的下方沿轴向开有槽缝(20),前后叶轮(18)、(3)通过轴承(5)安装在空心轴(4)上,空心轴固联在支架(6)上,滤筒(2)、前后叶轮(18)、(3)一起绕固定不动的空心轴(4)旋转,正对空心轴槽缝(20)固联有集中连续条带式高速气流清灰装置,它由导风槽盒(8)和加速气流装置组成,清灰空气来自清灰供风装置,紧靠滤筒(2)下部并与集中连续条带式高速气流清灰装置隔滤筒(2)相对设有集尘槽(10),集尘槽下部联结集尘箱(11),集尘箱(11)上箱盖(21)为网板。
2.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的清灰供风装置由小功率风机(7)、储气包(16)和进气管(19)组成。
3.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的旋滤筒由骨架和不锈钢滤布组成。
4.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的叶轮滤筒转速调节装置是由调节气阀(12)、吹气管(13)、和叶轮(3)外缘的多个小叶片(14)组成。
5.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的加速气流装置是多排交错排列安装在导风槽盒(8)下部的喷咀(9)。
6.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:旋转滤筒(2)可以是单个的,也可是多个并列的。
7.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述旋转滤筒(2)与除尘器壳体(1)后端面设有封严结构(15)。
8.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:为使各旋转滤筒同时等速转动,可不用叶轮(3)带动滤筒绕空心轴转动,而用专用电动机加皮带轮驱动。
9.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的加速气流装置是连续条缝。
10.根据权利要求1所述的一种干法除尘器,其特征是:所述的加速气流装置是间断式条缝。”
该干法除尘器专利虽然在原理上能处理高温烟尘、高温粉尘、易燃易爆粉尘、带电粉尘、低比电阻粉尘,能应对较高的入口浓度,但由于其内气刀技术基本上未脱离袋式除尘器反吹清灰思路,各滤筒间非对旋式旋转、且转速无法提高,所以清灰效果不理想,捕尘效果不高,除尘效率不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高适应、高稳定的除尘效率,并且可以应对浓度>80g/m3的“冲击性产尘”尘源的对旋滤筒、气刀外清灰干式除尘器。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,包括:壳体,壳体上设置有进风口和出风口,壳体内分为除尘器前仓和除尘器后仓,其特征是:壳体内安装有多个旋转滤筒,旋转滤筒由电机带动;旋转滤筒包括滤筒中心轴、滤筒前轮、滤筒后轮和滤筒网架,滤筒网架上包覆有滤布,滤筒中心轴的两端装有轴承,轴承装在轴承支座上,轴承支座固定在壳体上;滤筒前轮端面封堵,滤筒后轮留有出风口;相邻旋转滤筒之间设置有气刀,气刀上设置有气刀进气口;壳体的下部设置有灰箱。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的滤布为不锈钢滤布。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的旋转滤筒为立式设置或卧式设置;所述的各相邻旋转滤筒均为对旋旋转。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的气刀为固定式双刃外气刀,固定式双刃外气刀的两侧为条缝形出气口。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的气刀为往复移动式双刃外气刀,往复移动式气刀装在移动式气刀导轨上,移动式气刀导轨固联在壳体上,移动式双刃外气刀的两侧为条缝形出气口。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的每四个旋转滤筒间沿平行滤筒轴向设置一个固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的壳体内设置有竖直落灰道,竖直落灰道的底部与所述的灰箱连接。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的滤筒后轮上设计有带攻角的叶片。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的壳体上固定连接有压差气封腔,该压差气封腔内通入比除尘器前仓压力高的干净空气,压差气封腔的内侧与滤筒后轮之间带有间隙,该间隙为压差气封腔出气口。
根据所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的旋转滤筒通过皮带轮传动。
本发明除尘器设计原理完全不同于已有的三种除尘器,而是采用诸多气动原理设计的一种新型的干式除尘器。依靠其独特的设计原理,它能覆盖静电除尘器和袋式除尘器的优点,且同时能克服它们所存在的各种使用问题。即本发明除尘器具有稳定的>99.4%的实用除尘效率,能处理高温粉尘。此外,能处理易燃易爆粉尘、带静电粉尘、低比电阻性粉尘、带火星的烟气,可以应对浓度>80g/m3的“冲击性产尘”尘源。本发明除尘器处理风量稳定(衰减量<10%)。
本发明除尘器本机最主要部件按“终生免维护”设计(正常使用时),其它外购部件无易损、易坏件,维护周期>3年,且维护更换简单,维护费用很低。本发明除尘器不需要高压气源、高压电源等辅助条件。
本发明除尘器的有益效果是:1、对各种不同物理性质、不同形状的粉尘,如普通粒状粉尘、高温炉尘、易燃易爆粉尘、带电粉尘、有毒性和腐蚀性粉尘、低比电阻粉尘、针刺状粉尘,具有广泛的适应性;2、具有稳定的>99.4%的实用除尘效率和稳定的最大衰减量<10%的处理风量,它们不受现场工况条件(湿度、粉尘浓度波动、粉尘物性、粉尘电性等)波动变化的影响;3、能耗和运行费用远低于静电除尘器和袋式除尘器;4、无易损、易坏件,维护更换很简单,维护费用很低;5、不需特殊辅助条件(如高压气源、高压电源等);6、可以应对浓度>80g/m3的“冲击性产尘”尘源。
本发明除尘器在一般条件下不能处理粘性、含水汽过多的粉尘。
附图说明
图1为本发明中旋转滤筒为立式布局时的基本结构示意图。
图2为本发明中旋转滤筒为立式布局、气刀为固定式双刃外气刀时的俯视图。
图3为本发明中旋转滤筒为立式布局、气刀为往复移动式双刃外气刀时的俯视图。
图4为本发明中旋转滤筒为卧式布局时的基本结构示意图。
图5为本发明中旋转滤筒为卧式布局时的基本结构立体图。
图6为本发明的双刃外气刀清灰原理图。
图7为本发明中旋转滤筒为立式布局时,往复移动式双刃外气刀的结构图。
图8为图7的俯视图。
附图中:1、进风口;2、滤筒前轮;3、旋转滤筒;4、滤布;5、壳体;6、滤筒中心轴;7、滤筒后轮;8、压差气封腔;9、压差气封腔出气口;10、带攻角的后轮叶片;11、轴承;12、皮带轮;13、轴承支座;14、电机;15、除尘器后仓;16、出风口;17、除尘器前仓;18、灰箱;19、气刀;20、竖直落灰道;21、移动式气刀导轨;22、气刀进气口。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
一、本发明的设计原理:
1、本发明除尘器壳体内安装的主要捕尘部件为一组组气动阻滤旋转滤筒。旋转滤筒3立式布局参见附图1、附图2、附图3,旋转滤筒3卧式布局参见附图4、附图5。旋转滤筒3主要由滤筒中心轴6、滤筒前轮2、滤筒后轮7、滤筒网架以及滤筒网架外面包覆的不锈钢滤布组成,形同滤筒。每4个旋转滤筒可成一组,各旋转滤筒相邻间对旋旋转,诱导出一组组对旋涡流场,产生反穿透滤筒方向的气动力。尘粒随气流高强度紊动和旋转,大大抑制粉尘穿透旋转滤筒,上述即“气动阻滤”。
尘粒随气流旋转时受很大离心力,穿透旋转滤筒的能力被大大抑制,此即“离心捕尘”。
由于固体尘粒密度比空气大很多、很多,尘粒与旋转滤筒面形成很大的切向相对运动、加上旋转滤筒高密度滤孔和旋转滤筒外表面的粉尘层,形成“普通阻滤”作用。
三种阻滤作用形成了本发明除尘器独特的高适应、高稳定的>99.4%的实用除尘效率。
2、每一组旋转滤筒间设置一气刀19,气刀可采用双刃外气刀,从双刃外气刀左右两侧连续喷出高速空气(见附图6),清除掉旋转滤筒面上残留的的粉尘进入两侧竖直落灰道内,然后进入除尘器下部的灰仓。双刃外气刀一般由机外的普通中压风机供气。由于旋转滤筒的连续旋转,使旋转滤筒面上的粉尘得以全面清除。双刃外气刀具有飓风级力度,清灰周期<2秒,加之旋转滤筒面上附着的粉尘层本身就很薄、附着力很弱,所以清灰效率高而稳定,旋转滤筒面上残存的粉尘层稳定在极薄的水平,除尘器阻力低。由于竖直落灰道具有半密封特点,所以几乎无二次扬尘问题。如此,本发明除尘器处理风量稳定(最大衰减量<10%),阻力低、耗能低。
本发明中的气刀19可采用固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀两种形式。固定式双刃外气刀长度同旋转滤筒(见附图5),往复移动式双刃外气刀很短(见附图3、附图7、附图8),往复行程同旋转滤筒长度。
3、旋转滤筒后端设计有风轮叶片(见附图1、附图4、附图5),作为旋转滤筒旋转动力之一,旋转动力之二为电机。
4、除尘器前仓与后仓使用可靠的压差气封腔技术(见附图1、附图4),压差气封腔8内通入比除尘器前仓压力高的干净空气,以保证除尘效率的绝对可靠性。
5、旋转滤筒按“终生免维护”(正常使用时)设计。
二、本发明的具体结构特征:
本发明一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,如图1和图4所示,除尘器包括:壳体5、进风口1、出风口16和壳体5下方的灰箱18。进风口1通过管道与前方集气罩(本发明之外的配套部件,未画)连接,出风口16通过管道与后方动力风机(本发明之外的配套部件,未画)连接。壳体5内设置多个旋转滤筒3,旋转滤筒3主要由滤筒中心轴6、滤筒前轮2、滤筒后轮7、滤筒网架以及滤筒网架外面包覆的不锈钢滤布组合成一体。滤筒中心轴6两端设轴承11、轴承支座13,将旋转滤筒3架在在壳体5上。旋转滤筒3为除尘器捕尘部件。本发明中的各相邻滤筒3可均为对旋旋转。
如图2、图3、图5、图6图7、图8所示,本发明每4个旋转滤筒可成一组,每一组旋转滤筒间沿平行滤筒轴向设置一气刀19。本发明中的气刀19可采用固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀两种形式。固定式双刃外气刀长度同旋转滤筒(见附图5),固定式双刃外气刀固联在壳体3上。往复移动式双刃外气刀很短(见附图3、附图7、附图8),往复行程同旋转滤筒长度,往复移动式双刃外气刀安装在移动式气刀导轨21上,进行往复移动。移动式气刀导轨21固联在壳体5上。
固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀的左右两侧为条缝形出气口,可连续喷出高速空气,清除旋转滤筒3外壁面上黏附的粉尘进入两侧的竖直落灰道20内,然后进入灰箱18。本发明可采用壳体5外中压风机或高压气源减压通过管道给气刀19供气,固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀上设置有气刀进气口(22参见图3、图5)。
如图1和图4所示,滤筒后轮7设计有带攻角的后轮叶片10,作为旋转滤筒旋转动力之一。滤筒前轮2的端面封堵,含尘气体不能有由滤筒前轮2的端面进入旋转滤筒3内。
如图1所示,旋转滤筒3主要旋转动力为电动机14,电动机14通过皮带轮12带动整个旋转滤筒旋转。
如图1和图4所示,除尘器前仓17与除尘器后仓15间用压差气封腔8完成密封。压差气封腔8固联在壳体5上,压差气封腔8的内侧与滤筒后轮7之间带有间隙,该间隙为压差气封腔出气口9。压差气封腔内通入比除尘器前仓17压力高的干净空气,以确保除尘器前仓17内的含尘空气不会经过滤筒后轮7与压差气封腔8的间隙直接泄漏到除尘器后仓15,确保除尘效率的高稳定性。
旋转滤筒3有立式布局和卧式布局两种布局方式。旋转滤筒3立式布局参见附图1、附图2、附图3;旋转滤筒3卧式布局参见附图4、附图5。
三、本发明的工作原理:
下面结合图1、图2旋转滤筒立式布局(旋转滤筒卧式布局情况雷同)结构图,介绍本发明的工作过程原理。
当除尘系统主风机(未画出)运转时,含尘空气由产尘源经管道和除尘器进气口1被吸入除尘器前仓17,在旋转滤筒3的诱导下,沿螺旋向流向旋转滤筒3外筒面,经旋转滤筒3三种阻滤作用、净化为清洁空气进入旋转滤筒3内,流向滤筒后轮7的带攻角的后轮叶片10然后到除尘器后仓15,然后经除尘器出风口16流向主动力风机并被主动力风机排放到大气中。
旋转滤筒旋转的主要动力是电动机14,电动机14通过皮带轮12带动旋转滤筒3旋转。另外,清洁空气流经带攻角的后轮叶片10时,也产生扭矩传给旋转滤筒3。
实际上,由于旋转滤筒的高速对旋转动,几乎98.5%的粉尘被阻滤下来,陆续进入灰箱18。仍有极少部分粉尘附着在旋转滤筒上,但其厚度和附着力大大小于袋式除尘器袋面上的粉尘层,而且几乎呈动平衡状态。
如图2、图3、图5、图6、图7、图8示,在一组(4个)旋转滤筒间、沿平行滤筒轴向设计一“双刃气刀”,从“双刃气刀”左右两侧连续喷出高速(飓风级)气流,使旋转滤筒外筒面上的粉尘得以全面、连续地清除,直接进入紧邻旋转滤筒旁边的竖直落灰道,再落入除尘器下方的灰箱。“双刃气刀”一般由除尘器外的专用风源(风机)供风、由其操控系统控制工作。旋转滤筒清灰周期比袋式除尘器短很多,旋转滤筒面上附着的粉尘层很薄、附着力很弱,加之“双刃气刀”力度很大,所以清灰效率高而稳定,旋转滤筒面上残存的粉尘层稳定在极薄的水平,除尘器阻力低。由于灰道具有半密封特点,所以几乎无二次扬尘问题。如此,本发明除尘器处理风量比袋式除尘器大大稳定(最大衰减量<10%),阻力和耗能比袋式除尘器低很多。
如图1、图4所示,除尘器前仓与除尘器后仓设计有压差气封腔,压差气封腔内通入比除尘器前仓压力高的干净空气,可确保除尘器前仓含尘空气不会直接泄漏到除尘器后仓,确保除尘效率的高稳定性。
旋转滤筒全部材料选用不锈钢材料和热轧钢材,耐腐蚀、耐高温。除尘器其它部件选用热轧钢材,所以整个除尘器耐高温、阻燃、阻爆、抗静电、可以应对毒性和腐蚀性粉尘。
如各图所示,本除尘器不使用任何易损易坏部件,所以维护量少,维护费用很低。
由于本除尘器的工作和除尘原理等完全不受冲击性粉尘浓度的影响,所以它可以应对浓度>80g/m3的“冲击性产尘”尘源。
本发明除尘器设计的对旋滤筒集“气动阻滤”、“离心阻滤”、“普通阻滤”三种阻滤作用为一体,具有独特的原静电除尘器、袋式除尘器所不具有的高适应、高稳定的除尘效率;本发明除尘器设计的“双刃外气刀”集引射、卷吸、吹除三种气动作用,具有比袋式除尘器高20倍以上的清灰频率,具有独特的静电除尘器、袋式除尘器所不具有的高强度、高效、高稳定的清灰效率;本发明除尘器的总体设计与布局特点使静电除尘器、袋式除尘器的二次扬尘问题几乎完全不存在;本发明除尘器设计的“压差气封”配合气动阻滤,使本发明除尘器的风阻比袋式除尘器小数百帕。如上,本发明除尘器提供一种能克服静电除尘器、袋式除尘器的缺点、问题,又能覆盖静电除尘器、袋式除尘器优点,且耗能低于袋式除尘器更远低于静电除尘器的一种全发明干式除尘器。本发明除尘器具有稳定的>99.4%的实用除尘效率,处理风量稳定衰减量<10%,可以应对浓度>80g/m3的“冲击性产尘”尘源。本发明除尘器本机最主要部件“终生免维护”,外购部件维护周期>3年,维护更换简单且维护费用低。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的构思和保护范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1、一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,包括:壳体(5),壳体(5)上设置有进风口(1)和出风口(16),壳体(5)内分为除尘器前仓(17)和除尘器后仓(15),其特征是:壳体(5)内安装有多个旋转滤筒(3),旋转滤筒(3)由电机(14)带动;旋转滤筒(3)包括滤筒中心轴(6)、滤筒前轮(2)、滤筒后轮(7)和滤筒网架,滤筒网架上包覆有滤布(4),滤筒中心轴(6)的两端装有轴承(11),轴承(11)装在轴承支座(13)上,轴承支座(13)固定在壳体(5)上;滤筒前轮(2)端面封堵,滤筒后轮(7)留有出风口;相邻旋转滤筒(3)之间设置有气刀(19),气刀(19)上设置有气刀进气口(22);壳体(5)的下部设置有灰箱(18)。
2、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的滤布(4)为不锈钢滤布。
3、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的旋转滤筒(3)为立式设置或卧式设置;所述的各相邻旋转滤筒(3)均为对旋旋转。
4、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的气刀(19)为固定式双刃外气刀,固定式双刃外气刀的两侧为条缝形出气口。
5、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的气刀为往复移动式双刃外气刀,往复移动式气刀装在移动式气刀导轨(21)上,移动式气刀导轨(21)固联在壳体(5)上,移动式双刃外气刀的两侧为条缝形出气口。
6、根据权利要求5所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的每四个旋转滤筒间沿平行滤筒轴向设置一个固定式双刃外气刀或往复移动式双刃外气刀。
7、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的壳体(5)内设置有竖直落灰道(20),竖直落灰道(20)的底部与所述的灰箱(18)连接。
8、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的滤筒后轮(7)上设计有带攻角的叶片(17)。
9、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的壳体(5)上固定连接有压差气封腔(8),该压差气封腔(8)内通入比除尘器前仓(14)压力高的干净空气,压差气封腔(8)的内侧与滤筒后轮(7)之间带有间隙,该间隙为压差气封腔出气口(9)。
10、根据权利要求1所述的一种对旋滤筒气刀外清灰干式除尘器,其特征是:所述的旋转滤筒(3)通过皮带轮(12)传动。
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