CN101869878A - 复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统 - Google Patents

Abstract

本发明为复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，涉及废气净化处理装置。目前国内市场的处理装置均达不到国外新的排放标准，为此本发明提出的技术方案是利用在处理气体的垂直通道中借助L型衬板造成的旋风与风流气体形成离心力和产生负压区域，实施对气体进行尘雾或气水分离，利用复合型负压式旋风除尘装置组成的除尘除湿系统还包括有惯性冲突式尘雾分离器、处理水槽、循环水泵、处理水管的循环水处理管道系统，本发明可除掉废气中粒径大于或等于PM2.5的粉尘，除湿效果达到95％，符合国外新的排放标准，同时还具备设施结构简单，紧凑合理，操作方便易于推广实施的有益效果。

Description

复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统

技术领域

本发明涉及环保装置领域，尤其是厂矿企业对排出的微粒粉尘和气体进行分离与净化处理的装置。

背景技术

现在一般厂矿企业用于净化排放废气中的微尘和湿气的设备已有很多，但是对于处理粉粒为PM10以下微尘和湿气的设备由于过滤材和处理工艺技术的限制效果不佳，欧美和日本等国家和地区对废气的排放标准已有了新的规定，微尘颗粒粒径小于或等于PM2.5，除湿效率必须达到95％以上，要达到这样的标准目前国内市场上的产品很难满足，必须研发新的工艺和新的设备，以满足日益提高的国内外气体排放标准。我们已在申请号为200410101044.X的发明申请中公开了一种尘雾分离器，对工矿企业的废气在设备中进行惯性冲突，形成离心力，通过离心力的作用产生的负压区域，而实现尘雾或气水分离，取得了良好的效果，在这一基础上又进行了新的进一步研发，以便进一步提高除尘除湿的效果。

发明内容

本发明的目的为提供一种结构简单，容易实施推广，对微尘和湿气的处理效果能达到国外高标准的复合型负压式旋风除尘装置，并结合我们已有的成果提供一套新的除尘除湿系统。

为了达到上述发明目的的技术方案如下：

除尘除湿系统由复合型负压式旋风除尘装置、惯性冲突式尘雾分离器、处理水槽、循环水泵、处理水管的循环水处理管道系统组成，复合型负压式旋风除尘装置通过除尘排水管与处理水槽上部连接，惯性冲突式尘雾分离器通过排水管和排水阀与处理水槽上部连接，处理水槽侧面上部通过进水管和进水阀相连接，处理水槽侧面下部与循环水泵进口处之间，通过与处理水管、处理水控制阀相连接，循环水泵的出口处通过处理水止回阀、处理水控制阀、处理水管与复合型负压式旋风除尘装置上的喷嘴连接，复合型负压式旋风除尘装置的排气管通过排气风门、排气风管与惯性冲突式尘雾分离器进口连接，复合型负压式旋风除尘装置的进气口通过废气进风管、进气蝶阀与需要除尘除湿的气体流入管连接，在处理水槽下部装有排水排砂管、排水排砂阀，在惯性冲突式尘雾分离器上装有净化后的气体流出管，以上设备和管道组成了除尘除湿系统。

所述复合型负压式旋风除尘装置包含由两个并列的负压式旋风除尘装置，上部为腰形壳体，下部与腰形壳体并列连接两个颠倒的圆锥形壳体，下面再连接所述的除尘排水管，在腰形壳体内部垂直装有两个互相背向的半圆柱壳体，与腰形壳体两端侧面分别形成两个处理气体的垂直通道，在腰形壳体的侧面水平排列两个所述的进气口，分别与垂直通道相连接，在组成垂直通道的两个半圆柱壳内侧各等距离设有两条垂直的L形衬板，在组成垂直通道的另一半的腰形壳体两端侧面上也同样均匀设有两条L形衬板，L形衬板的直角尖朝向通道内部，L形衬板的宽、窄两面端部固定在圆柱体内侧面上，在同一通道内L形衬板宽、窄两面形成的直角方向一致，与另一通道的直角方向相反，一个为顺时针方向，另一个为逆时针方向，在进气口外侧装有进气管直管，进气管直管的侧面与腰形壳体端部侧面相外切，在进气管直管侧面装有所述的连接循环水泵和处理水管的喷嘴，在腰形壳体顶部装有腰形盖板，在腰形盖板上装有两个排气管直管，分别插入各自下方的垂直通道。

复合型负压式旋风除尘装置的圆锥形壳体的锥度为20°～22°，高度为腰形壳体高度的2～3倍，腰形壳体内垂直通道的直径与腰形壳体高度相等，进气管直管的直径为垂直通道直径的1/4～1/5。

L形衬板宽面的高度为50～55mm，作为窄面的宽度为12～15mm，宽面的衬板面与垂直中线的倾斜角度为70°，窄面与水平中线的倾斜角度为25°。

惯性冲突式尘雾分离器的核心部件为惯性冲突式尘雾分离装置，惯性冲突式尘雾分离装置内部由人字型格栅片组成的多个收集沟和U字型格栅片组成的多个回收槽组合而成多个惯性冲突气流通道。惯性冲突式尘雾分离器通过支撑架固定在处理水槽上部的密封盖板上，惯性冲突式尘雾分离器下部的排水管通过密封盖板通入处理水槽内。

所述循环水处理管道系统包括处理水槽，与处理水槽侧面上部连接的进水管、进水阀，与处理水槽侧面下部连接的处理水管、循环水泵、处理水控制阀、处理水止回阀，装在处理水槽下部的多个排水排砂管、排水排砂阀，和装在进气管直管上的喷嘴组成。

在处理水槽内部用隔板a和隔板b顺次隔成进水箱、沉淀除砂箱和循环水箱，前二个水箱依次向下一水箱溢流，在进水箱侧面上部装有进水管和进水阀，在三个水箱的下部分别装有所述的排水排砂管和排水排砂阀，所述的处理水控制阀分别装于循环水箱侧面下部与循环水泵的进口处之间，循环水泵的出口处和两个喷嘴的进口处。

本发明在实践中使用时，将含有微小颗粒粉尘和湿气的废气，使用鼓风机强制压送或抽引，通过废气进风管和相连接的蝶阀进入复合型负压式旋风除尘装置内，产生旋风与回流气体，形成离心力和两组各四个负压区域，通过旋风与回流气体形成离心力的作用，把含有粒径小的粉尘和湿气引入到负压区域，粉尘和湿气又通过自身的重量沿着负压区域从垂直通道进入圆锥形壳体内，并向下流入到处理水槽的进水箱内，溢流后流入到沉淀除砂箱与循环水箱，在此过程中废气中粒径大于PM5.0的粉尘湿气从废气中分离出来，粉尘和砂粒经由排水排砂管排出，分离出的水流经循环水泵在系统中循环再利用，在废气中向下的粒径小于PM5.0的粉尘和湿气经排气风管和排气风门合流后进入惯性冲突式尘雾分离器内，惯性冲突式尘雾分离装置对进入的气体进行分流与分离的工艺处理，气体进入后产生惯性冲突，形成了离心力，通过离心力的作用和产生负压区域，实施对气体处理，达到尘雾或气水分离的目的。气体流入后形成的惯性冲突，形成了离心力和产生负压区域，实施尘雾和气水的分离。循环水通过循环水泵和处理水管经与进气管相连接的喷嘴，对流入的气体实施喷淋处理，废气中的粉尘受喷淋后粒径得到加大、分离效果进一步提高，可将废气中残存的粒径大于或等于PM2.5的粉尘湿气除掉，除湿效果达到95％，剩下的气体就可通过排气风管向外排放。

本发明具有除尘除湿效率高，环保效果明显的特点，达到了国际上先进的排放标准的有益效果。同时还具有设施结构简单，紧凑合理，操作方便，容易实施推广的优点。

附图说明

图1为本发明的复合型负压式旋风除尘装置机构的俯视示意图；

图2为图1的正视结构示意图；

图3为图1的A-A剖视图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为图4的C-C剖视图；

图6为本发明废气除尘除湿系统结构示意图；

图7为复合型负压式旋风除尘装置管路连结示意图；

图8为复合型负压式旋风除尘装置和处理水槽侧视结构剖视图；

上列各图中序号的名称如下：

1-进水管、2-排水管、3-腰形盖板、4-腰形密封圈、5-腰形法兰、6-复合型负压式旋风除尘装置、11-腰形壳体、12-圆锥形壳体、13-半圆柱形壳体、14-L形衬板、14a-衬板面、15-进气管直管、16-排气管直管、17-负压区域、18-固定板、19-喷嘴、20-法兰密封垫圈、21-处理水槽、22-盖板、23-进水箱、24-除尘排水管、25-密封盖板、26-隔板a、27-沉淀除砂箱、28-隔板b、29-循环水箱、30-进水管、31-进水阀、32-排水排砂管、33-排水排砂阀、41-惯性冲突式尘雾分离器、42-惯性冲突式尘雾分离装置、43-支撑架、44-排水管、45-排水阀、51-处理水管、52-处理水控制阀、53-循环水泵、54-处理水止回阀、61-废气进风管、62-进气蝶阀、63-排气风门、64-排气风管

具体实施方式

图1～图5显示了复合型负压式旋风除尘装置的一种实施例，是由两个并联的负压式旋风除尘装置6组成，上部为腰形壳体11，下部为圆锥形壳体12，在腰形壳体上设有进气管1、排气管2、腰形盖板3、腰形密封圈4、腰形法兰5、在进气管壁上装有处理水喷嘴19，在腰形壳体下部并联连接两个颠倒的圆锥形壳体12，在端部装有带法兰的直管。腰形壳体的短、两端圆弧外径是进气管直管15外径的4～5倍，腰形壳体的高度与腰形壳体圆弧外径相同，在腰形壳体11内左、右两端，配有两个对称的方向相背的半圆柱形壳体13，与腰形壳体11两端分别组成两个圆锥形垂直通道，半圆柱形壳体13壁厚为4mm，高度比腰形壳体11的高度的两端均短为5mm～6mm，以便于将半圆柱壳体组装在腰形壳体内固定时留有焊接尺寸。在腰形盖板上设有二个排气管2，二个圆锥形壳体上端的外径与相接与腰形壳体两侧下部的外径相同，在中间部分通有的空隙用薄钢板补满。圆锥形壳体的锥度为20°～22°，高度为腰形壳体高度的2～3倍，下端带有法兰的直管与处理水箱21上部带有法兰的除尘排水管24连接。在半圆柱形壳体13内壁面上各设有两条L形衬板14，左边的半圆形壳体中的L形衬板的直角尖朝向为顺时针方向，右边的半圆形壳体中的L形衬板的直角尖朝向为逆时针方向，上、下、左、右等距离地分布在内壁上，L形衬板的厚度为3mm，衬板面14a为宽面，宽度为55mm，窄面的宽度为15mm，衬板面的宽面与垂直中线的倾度为70°，衬板面的窄面与水平中线的倾斜角为25°，窄面与半圆柱壳体内壁垂直组成圆形垂直通道的另两个半圆柱面即为腰形壳体的两端内壁面，同样设置有相同要求L形衬板。在两个半圆柱形壳体的前、后外侧上，在相等的上下部位除设有上、下两个固定板18，它们外切于两个半圆柱的外侧面。

在腰形壳体外侧面的同一侧设有两个进气管1，外端皆有带法兰的进气管直管15，进气管外侧面与腰形壳体外侧面相外切，并和垂直通道贯通，其中腰形壳体左右两侧靠近垂直中线的一点接于L形衬板的宽边的边缘靠近水平中线的一点接于L形衬板14窄边边缘。在进气管直管的外侧面中部位装有喷嘴19，喷嘴外端与处理水管51连接。

在腰形盖板3上装有两个排气管2，排气管与下面的垂直通道连通，在排气管下部皆有排气管直管16，排气管直管插入腰形壳体内的垂直通道中，插入垂直2/3的深度，以防止气体排出是可能出现的气体回流现象。

图6～图8显示了利用复合型负压式旋风除尘装置组成的对废气进行除尘除湿处理的系统。具有复合型负压式旋风除尘装置6、惯性冲突式尘雾分离器41、循环水处理设备、废气进风管61、进气蝶阀62、排气管64及排气风门63组成。惯性冲突式尘雾分离器41设有进气管、尘雾分离壳体、惯性冲突式尘雾分离装置42、排气管、排水管44、排水阀45、支撑架43组成(参照已经申请发明专利：尘雾分离器，申请号：200410101044.X)惯性冲突式尘雾分离器41通过支撑架43，固定在处理水槽21的循环水箱29上部位置的盖板22，设在惯性冲突式尘雾分离器41底部的排水管44贯穿于处理水槽21上部的盖板22，使得惯性冲突式尘雾分离器41所分离出来的水分通过排水管44流入到处理水槽21内。惯性冲突式尘雾分离装置41是由人字型格栅片组成多个收集沟，和U字型格栅片组成多个回收槽组成，排列成多个气流过滤通道，对气体进行分离与分流的工艺处理，气体进入后产生惯性冲突，形成了离心力，通过离心力的作用和产生负压区域，实施对气体处理，达到尘雾或气水分离的目的。

循环水处理设备，包括处理水槽21，进水管30、进水阀31、处理水管51、处理水控制阀52、循环水泵53、处理水止回阀54、排水排砂管32、排水排砂喷嘴19组成，在处理水槽21内部用隔板a26和隔板b28间隔成进水箱23、沉淀除砂箱27、循环水箱29，在处理水槽21的上部配有盖板22，在进水箱23上盖板22设有长度为400mm，宽度为250mm的开口，在进水箱的侧面上部设有进水管30和进水阀31，在进水箱的上部还设有两个除尘排水管24，其顶部带有圆形法兰，下部设有密封盖板25，密封盖板25尺寸为500mm×300mm，两个除尘排水管24贯穿密封盖板。

进水箱23与沉淀除砂箱27之间的隔板a26上部设有300mm×150mm开口，在沉淀除砂箱27与循环水箱29之间设有隔板b28，其整个面上设有多个孔，孔径为30mm，孔与孔之间的平行间距为40mm，上下距离为30mm，交叉距为36mm，在循环水箱侧面下部和循环水泵53的进口处之间，设有处理水管51并依次与处理水控制阀52相连接，在循环水泵出口的处理水管51上设有处理水止回阀54与处理水控制阀52，通过处理水管51与两个并联的负压式旋风除尘装置6的处理水控制阀52和喷嘴19相连，组成循环水处理设备。

以上实施例对废气进行除尘除湿处理，能达到除去PM2.5以上的粉尘和95％的除湿效果。

Claims (8)

1.复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，其特征为除尘除湿系统由复合型负压式旋风除尘装置(6)、惯性冲突式尘雾分离器(42)、处理水槽(21)、循环水泵(53)、处理水管(51)的循环处理水管道系统组成。复合型负压式旋风除尘装置(6)通过除尘排水管(24)与处理水槽上部连接；处理水槽侧面上部通过进水管(30)和进水阀(31)相连接；处理水槽侧面下部与循环水泵进口处之间，通过与处理水管、处理水控制阀(52)相连接，循环水泵的出口处通过处理水止回阀(54)、处理水控制阀(52)、处理水管与复合型负压式旋风除尘装置上的喷嘴(19)连接；复合型负压式旋风除尘装置的排气管通过排气风门(63)、排气风管(64)与惯性冲突式尘雾分离器进口连接，复合型负压式旋风除尘装置的进气口通过废气进风管(61)、进气蝶阀(62)与需要除尘除湿的气体流入管连接，惯性冲突式尘雾分离器通过排水管(44)和排水阀(45)与处理水槽下部连接，在处理水槽下部装有排水排砂管(32)、排水排砂阀(33)，在惯性冲突式尘雾分离器上装有净化后的气体流出管，以上设备和管道组成了除尘除湿系统。

2.根据权利要求1所述的复合型负压式旋风除主装置和除尘除湿系统，其特征为所述复合型负压式旋风除尘装置包含由两个并列的腰形壳体(11)和连接颠倒的圆锥形壳体(12)、下面再连接的除尘排水管(24)，在腰形壳体内部垂直装有两个互相背向的半圆柱壳体(13)，与腰形壳体两端侧面分别形成两个处理气体的垂直通道，在腰形壳体的侧面水平排列两个所述的进气口(1)，分别与垂直通道相连接，在组成垂直通道的两个半圆柱壳内侧各等距离设有两条垂直的L形衬板(14)，在组成垂直通道的另一半的腰形壳体两端侧面上也同样均匀设有两条L形衬板，L形衬板的直角尖朝向通道内部，L形衬板的宽、窄两面端部固定在圆柱体内侧面上，在同一通道内L形衬板宽、窄两面形成的直角方向一致，与另一通道的直角方向相反，一个为顺时针方向，另一个为逆时针方向，在进气口(1)外侧装有进气管直管(15)，进气管直管的侧面与腰形壳体端部侧面相外切，在进气管直管侧面装有所述的连接循环水泵和处理水管的喷嘴(19)，在腰形壳体顶部装有腰形盖板，在腰形盖板(3)上装有两个排气管直管(16)，分别插入各自下方的垂直通道。

3.根据权利要求1所述的复合型负压式旋风除主装置和除尘除湿系统，其特征为复合型负压式旋风除尘装置的圆锥形壳体的锥度为200～220，高度为腰形壳体高度的2～3倍，腰形壳体内垂直通道的直径与腰形壳体高度相等，进气管直管的直径为垂直通道直径的1/4～1/5。

4.根据权利要求1或2所述的复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，其特征为L形衬板宽面的宽度为50～55mm，作为窄面的宽度为12～15mm，宽面的衬板面与垂直中线的倾斜角度为70°，窄面与水平中线的倾斜角度为25°。

5.根据权利要求1所述的复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，其特征为惯性冲突式尘雾分离器的核心部件为惯性冲突式尘雾分离装置，惯性冲突式尘雾分属装置内部由人字型格栅片组成的多个收集沟和U字型格栅片组成的多个回收槽组合而成多个惯性冲突式气流过滤通道。

6.根据权利要求1所述的复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，其特征为惯性冲突式尘雾分离器通过支撑架(43)固定在处理水槽上部的密封盖板(25)上，惯性冲突式尘雾分离器下部的排水管(44)通过密封盖板(25)通入处理水槽(21)。

7.根据权利要求1所述的复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿湿系统，其特征为所述循环水处理管道系统包括处理水槽(21)、进水管(30)、进水阀(31)、处理水管(51)、处理水控制阀(52)、循环水泵(53)、处理水止回阀(54)、排水排砂管(32)、排水排砂阀(33)，喷嘴(19)组成。

8.根据权利要求1或7所述的复合型负压式旋风除尘装置和除尘除湿系统，其特征为在处理水槽(21)内部用隔板a(26)和隔板b(28)顺次隔成进水箱(23)、沉淀除砂箱(27)和循环水箱(29)，前二个水箱依次向下一水箱依次溢流，在进水箱侧面上部装有进水管(30)和进水阀(31)，在三个水箱的下部分别装有所述的排水排砂管(32)和排水排砂阀(33)，所述的处理水控制阀(52)分别装于循环水箱(29)侧面下部与循环水泵的进口处之间，循环水泵的出口处和两个喷嘴(19)的进口处。

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