CN101927112A - 燃气弱爆炸波清灰除尘器 - Google Patents

Abstract

一种燃气弱爆炸波清灰除尘器，包括：箱体、过滤单元和喷吹装置，在该箱体的顶部或侧部设置有弱爆炸波反应器，该弱爆炸波反应器与箱体上的喷吹装置连接，该弱爆炸波反应器上设置有空气进气管，所述弱爆炸波反应器上设置有点火装置，该弱爆炸波反应器连接有燃气管道，该燃气管道上设置有减压阀、速度控制阀和燃气电磁阀，该点火装置和该燃气电磁阀与控制箱连接。具有清灰效果显著，适合于各种类型的除尘器，既可以单独使用，也可以在同一台除尘器上并列使用，在节省用电量的同时能够节省了大量的煤炭等一次能源，并减少二氧化碳排放，不仅具有突出的环保效益；还避免了压缩空气中的冷凝水汽所带来的对除尘部件的结露和冰冻损坏。

Description

燃气弱爆炸波清灰除尘器

技术领域

本发明涉及一种袋式除尘器领域，特别涉及一种燃气弱爆炸波清灰除尘器。

背景技术

袋式除尘技术是防治大气污染应用最多的除尘器，也是除尘工程中最重要的减排技术之一。袋式除尘器是采用一定形状的滤布对粉尘进行过滤的除尘技术，粉尘在滤布表面的停留和堆积会影响滤布的通风能力，因而清灰是保持袋式除尘器长期正常运行的主要环节。常用的清灰方式有机械清灰，脉冲喷吹清灰，反吹清灰和声波清灰等。其中以脉冲喷吹清灰的效果最好，应用也最为普遍。

目前以脉冲喷吹清灰的袋式除尘器全部是以压缩空气(通常为0.15～0.7Mpa)在极短的时间内(不超过0.3s)高速喷入滤袋或箱体，使滤袋由袋口至底部产生急剧的膨胀和冲击振动，形成很强的清落积尘作用。喷吹时，虽然被清灰的滤袋不起过滤作用，但因喷吹时间很短，而且滤袋依次逐排地清灰，几乎可以将过滤作用看成是连续的，因此，可以采取分室结构的离线清灰，也可以采取不分室的在线清灰。

这种压缩空气脉冲清灰方式不仅适用于采用滤袋或滤筒为过滤材料的常规袋式或滤筒除尘器，同样也适用于塑烧板或陶瓷等其它过滤材料的除尘器。

脉冲喷吹清灰作用很强，而且其强度和频率都可调节，清灰效果好，可允许较高的过滤风速，相应的阻力也较小，一般为1000～1500Pa，因此，在处理相同的风量情况下，滤袋面积要比机械振动和反吹风清灰要少。不足之处是需要充足的压缩空气，当供给的压缩空气压力不能满足喷吹要求时清灰效果会大大降低，同时因压缩空气在膨胀作功时，温度会降低很多，由于有时会因压缩空气内所含水汽产生凝结而影响过滤材料的性能和寿命。

上述脉冲喷吹清灰技术中，无一例外的均以压缩空气作为动力源，但压缩空气的获得多以电力驱动为主，这虽然很容易实现，但也有不足，主要存在两方面的问题，一是电作为二次能源再经过多次转化获得压缩空气后，其能量的利用率很低，以目前的能源结构必然要消耗大量的煤炭等一次能源，并产生大量的二氧化碳排入大气中。第二个方面是空气中含有大量的水汽，在压缩后，需要脱水等设施，尽管如此，在寒冷地区冬天的气温较低，压缩空气中的水汽冷凝后，这会造成过滤材料及脉冲喷吹设备的结露或冰冻损坏，虽然在安装过程中会采用保温措施，但这并不能完全避免上述情况的发生，在寒冷地区的脉冲喷吹式袋式除尘器的失效或部件损坏多数是这方面的原因导致的。同时，这种以压缩空气作为动力源的喷吹方式需要配套高压气源或空气压缩机，脱水设备，贮气罐和脉冲阀等，系统复杂，在微型或小型袋式除尘器上难以配套应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有清灰效果好，节省能源，抗结露、经济和环保方面效益显著的燃气弱爆炸波清灰除尘器。

为了达到上述目的，本发明所提供的一种燃气弱爆炸波清灰除尘器，它包括：箱体、过滤单元和喷吹装置，在该箱体的顶部或侧部设置有弱爆炸波反应器，该弱爆炸波反应器与箱体上的喷吹装置连接，该弱爆炸波反应器上设置有空气进气管，所述弱爆炸波反应器上设置有点火装置，该弱爆炸波反应器连接有燃气管道，该燃气管道上设置有减压阀、速度控制阀和燃气电磁阀，该点火装置和该燃气电磁阀与控制箱连接。

所述燃气弱爆炸波反应器包括罐体和一个喷射管，该罐体呈封闭状，其内部设有空腔，该喷射管的一端穿透该罐体的一端进入其空腔中，该喷射管另一端外露在所述罐体之外。

所述燃气弱爆炸波反应器包括罐体和该罐体两端分别连接的喷射管，该罐体的空腔中装有滑动阀体，所述滑动阀体为柱状结构，在滑动阀体两端分别连接有滑动杆，该两个滑动杆分别插入两侧的喷射管内；所述滑动阀体在两个喷射管之间滑动，当所述滑动阀体滑动到一端时，滑动阀体靠近的一端喷射管被关闭，由于内部气流的惯性作用，在弱爆炸波反应器在工作时，轮流关闭两个喷射管。

所述弱爆炸波反应器的罐体侧壁上设置有空气进气管和点火装置，该空气进气管和该点火装置均与该燃气弱爆炸波反应器罐体的空腔相通，该弱爆炸波反应器的罐体连接有燃气管道，该燃气管道与该弱爆炸波反应器罐体的空腔相通。

所述喷射管与所述罐体均为圆筒状，所述喷射管与所述罐体的直径比例为1∶2～1∶15；在处于罐体空腔中的喷射管的开口端面与罐体壁上的空气进气管的距离不低于100mm。

所述的空气进气管的一端切向进入燃气弱爆炸波反应器罐体的空腔中；当空气进气管的空气电磁阀开启后，空气通过空气进气管，被吸入的空气沿着罐体的内壁切向进入，在罐体内做环形旋转运动；切向进气的作用有两个，一是新进入的冷空气比罐内燃烧过的热空气密度大，有利于燃烧过的空气向中心从喷射管排出，实现最有效的空气置换；二是由于一般燃气的密度比空气大，这样有利于燃气向罐体空腔的外侧壁富集，在罐体空腔的外侧壁处形成一个燃气浓度相对较高的混合区，在燃气浓度很低时也能够使点火装置点火成功，生成所需要的弱爆炸波。

所述空气进气管的外露段上安装有空气电磁阀，该空气电磁阀与控制箱连接。

所述燃气管道的出口端设置在空气进气管上，并布置在所述空气电磁阀与所述弱爆炸波反应器的所述罐体之间。

进入所述弱爆炸波反应器中的燃气和空气的比例为2％～30％。

所述的过滤单元为一个或一个以上的滤袋或滤筒组成，在高温或特殊气体行业过滤材料采用塑烧板或泡沫陶瓷时，这种弱爆炸波清灰方式同样可以适用。

本发明的有益效果：相比于压缩空气脉冲喷吹清灰技术具有清灰效果显著，适合于各种类型的过滤除尘器，即可以单独使用，也可以在同一台除尘器上并列使用，在节省用电量的同时能够节省了大量的煤炭等一次能源，并减少二氧化碳排放，与压缩空气脉冲喷吹相比其清灰所耗能源可减少70％以上。有突出的环保效益；还避免了压缩空气中的冷凝水汽所带来的对除尘部件的结露和冰冻损坏。

附图说明

图1是本发明的弱爆炸波反应器与控制箱和燃气管道连接的结构示意图。

图2是本发明的弱爆炸波反应器为双喷射管的结构示意图。

图3是本发明小型单机弱爆炸波清灰除尘器的结构示意图。

图3a是本发明一个过滤单元包含多个滤筒或滤袋的小型单机弱爆炸波清灰除尘器的结构示意图。

图4是本发明具有若干过滤单元的中小型弱爆炸波清灰除尘器的结构示意图。

图4a是图4使用双喷射管弱爆炸波反应器的另一较佳实施例的结构示意图。

图4b是一个除尘器的所有过滤单元共用一个弱爆炸波反应器的连接示意图。

图5是本发明采用单喷射管的弱爆炸波反应器的分室结构的弱爆炸波清灰除尘器的结构示意图。

图5a是图5采用一双喷射管的另一较佳实施例的结构示意图。

图中标号；1：弱爆炸波反应器，11：罐体，11a：空腔，12：喷射管，13：滑动阀体，13a：滑动杆，2：点火器装置，3：空气进气管，3a：空气电磁阀，4：燃气管道，4a：减压阀，4b：速度控制阀，4c：燃气电磁阀，5：控制箱，6：箱体，61：喷吹装置，62：过滤单元，，7：法兰，8：箱室，9：提升阀，10：管道，10a：电控阀。

具体实施方式

如图1和图3所示，一种小型单机燃气弱爆炸波清灰除尘器，它包括：一个箱体6、一个过滤单元62和一个喷吹装置61，该过滤单元62包括同时进行清灰的一个或多个滤袋或滤筒，该箱体6的顶部设置有一个弱爆炸波反应器1，该弱爆炸波反应器1的喷射管12与箱体6内的喷吹装置61通过法兰连接，图3a是一个燃气弱爆炸波反应器同时为一个过滤单元62的多个滤袋或滤筒同时提供清灰，该燃气弱爆炸波反应器1的喷射管12与箱体6内的多个喷吹装置61通过管道连接。该燃气弱爆炸波反应器1包括一罐体11和一喷射管12，该罐体11呈封闭状，其内部设有空腔，该喷射管12的一端穿透该罐体11的一端进入罐体11的空腔11a中，该喷射管12另一端外露在所述罐体11之外，该弱爆炸波反应器1与控制箱5和燃气管道4连接，该弱爆炸波反应器1的罐体11侧壁上设置有空气进气管3和点火装置2，该空气进气管3和该点火装置2均与该燃气弱爆炸波反应器1罐体11的空腔11a相通，该弱爆炸波反应器1的罐体11连接有燃气管道4，该燃气管道4与该弱爆炸波反应器1罐体11的空腔11a相通，该燃气管道4上设置有减压阀4a、速度控制阀4b和燃气电磁阀4c，该点火装置2和该燃气电磁阀4c与控制箱5连接。

上述除尘器是一种没有灰斗的小单机除尘器，与短时进料的仓顶或库顶，短时工作的输送设备或加工设备配套。这种除尘器有时不需要配风机，依靠设备内部的正压或负压工作，如散装水泥罐，工作时，散装罐车向散装水泥罐气力输送水泥时，在罐内形成正压，含有粉尘的气体通过除尘器的过滤单元过滤后排入大气。这种除尘器底部为开口形式，配有法兰，与需要除尘的设备以法兰形式连接，当除尘设备开启时，含尘气体由除尘器的底部进入箱体的过滤室中，经滤筒或滤袋组成的过滤单元过滤，粉尘阻留于滤袋表面，过滤后的干净空气经过滤单元出口进入到上箱体，排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升到设定值时或工作间歇时，由人工或控制器将指令发送到控制箱，控制弱爆炸波反应器通过喷吹装置对过滤单元释放高速气流和冲击波，在反向气流作用下，附于过滤材料表面的粉尘快速脱离滤袋落入底部，从而完成除尘器的清灰作业。

如图2所示是有双喷射管的弱爆炸波反应器，它包括：所述燃气弱爆炸波反应器包括罐体11和该罐体11两端分别连接的喷射管12，该罐体11的空腔中装有滑动阀体13，所述滑动阀体13为柱状结构，在该滑动阀体13两端分别连接有滑动杆13a，两个滑动杆13a分别插入两侧的喷射管12内；所述滑动阀体13在两个喷射管12之间滑动。当所述滑动阀体13滑动到一端时，滑动阀体13靠近的一端喷射管12被关闭，由于内部气流的惯性作用，在弱爆炸波反应器在工作时，轮流关闭两个喷射管。该罐体11的侧壁上设置有空气进气管3和点火装置2，该空气进气管3和该点火装置2均与该燃气弱爆炸波反应器1罐体11的空腔11a相通，该弱爆炸波反应器1的罐体11连接有燃气管道4，该燃气管道4与该弱爆炸波反应器1罐体11的空腔11a相通，该燃气管道4上设置有减压阀4a、速度控制阀4b和燃气电磁阀4c，该点火装置2和该燃气电磁阀4c与控制箱5连接；

此结构能实现一个弱爆炸波反应器为两个过滤单元轮流清灰，而不需要另配电控阀门；当爆炸波反应器第一次开始工作时，滑动阀体13在右侧，同时挡住右侧喷射管，气体从左侧排出，气体排放快结束时，由于气体流动的惯性作用，会在反应器罐体的空腔内形成负压，罐外气体从右侧喷射管向空腔内补充进来，同时带动滑动阀体13向左移动，并档住左侧喷射口；第二次开始工作时，与第一次正好相反，气体从右侧喷出，在喷射过程快结束时，被负压吸入的气体从左侧喷射管进入，带动滑动阀体向右移动并挡住右侧喷射管；第三次则重复第一次内容，周而复始从而完成一个弱爆炸波反应器自动轮流为两个过滤单元进行清灰，并且不需要在喷射管上配装电控阀。

一种中小型的燃气弱爆炸波清灰除尘器，它包括：箱体6、若干个过滤单元62和若干个喷吹装置61，每个过滤单元62包括由同时进行清灰的一个或多个滤筒或滤袋组成，该箱体6的顶部设置有至少一个弱爆炸波反应器1，该弱爆炸波反应器1与箱体6上的喷吹装置61通过法兰7对接，该弱爆炸波反应器1连接有控制箱5和燃气管道4，该弱爆炸波反应器1上设置有空气进气管3，所述弱爆炸波反应器1上设置有点火装置2，该燃气管道4上设置有减压阀4a、速度控制阀4b和燃气电磁阀4c，该点火装置2和该燃气电磁阀4c与控制箱5连接；这种除尘器的若干过滤单元62与燃气弱爆炸波反应器可以有不同的匹配方式，每个过滤单元62的喷吹装置61与一个单喷射管燃气弱爆炸波反应器1的单喷射管12通过法兰连接，如图4所示，这种匹配方式适合于过滤面积较大的过滤单元的除尘器；如果两个过滤单元62的喷吹装置61与一个双喷射管的燃气弱爆炸波反应器的两个喷射管12分别连接，如图4a所示，这种连接方式更适合于过滤面积较小，而过滤单元62较多的除尘器；还有就是两个以上的过滤单元62与一个单喷射管或双喷射管12通过管道10和电控阀11连接，如图4b所示，该弱爆炸波反应器1的喷射管12通过管道10与各个过滤单元62分别对应的喷吹装置61连接，该管道10上设有与各个过滤单元62分别对应的电控阀10a。通过控制各个过滤单元62的电控阀10a来控制各个过滤单元62按顺序轮流进行在线清灰，这与目前公知的压缩空气脉冲清灰除尘器的方式相似，以弱爆炸波反应器代替压缩空气包，电控阀采用直通阀，如图4b所示，为一个除尘器仅匹配一个单喷射管燃气脉冲反应器连接示意图。

当除尘设备开启时，与出风管连接的风机开始工作，除尘器箱体内形成负压，含尘气体由除尘器由底部进风管进入中箱体的过滤室中，较粗颗粒直接落入灰斗内，含尘气体经滤筒或滤袋组成的过滤单元过滤，粉尘阻留于滤袋表面，过滤后的干净空气经过滤单元出口进入到上箱体，由风机排入大气。当滤袋表面的粉尘不断增加，导致设备阻力上升到设定值时，差压开关输出信号，控制箱发出指令，控制弱爆炸波反应器和电控阀通过喷吹装置对过滤单元释放高速气流和冲击波，在反向气流作用下，附于过滤材料表面的粉尘快速脱离滤袋落入底部灰斗，粉尘由回转下料器排出。清灰系统对过滤单元逐个清灰，不清灰的其它过滤单元仍正常进行过滤，更为简单的控制方式是以设定好的时间间隔，控制箱发出指令，对所有过滤单元轮流清灰。在整个过程中，风机不需要停止，这也就是所谓的在线清灰。

一种燃气弱爆炸波清灰除尘器，该除尘器为分室结构，它包括：箱体6、该箱体6中设有若干箱室8、每个箱室8中设有一过滤单元62和一喷吹装置61，每个过滤单元62包括由同时进行清灰的一个或多个滤筒或滤袋组成，该箱体6的顶部或侧部设置有若干个弱爆炸波反应器1，该弱爆炸波反应器1与箱体6上的喷射管12通过法兰7对接，该弱爆炸波反应器连接有控制箱和燃气管道，该弱爆炸波反应器上设置有空气进气管，所述弱爆炸波反应器1上设置有点火装置2，该弱爆炸波反应器1连接有燃气管道4，该燃气管道4上设置有减压阀4a、速度控制阀4b和燃气电磁阀4c，该点火装置2和该燃气电磁阀4c与控制箱5连接；如图5和图5a所示，该除尘器每个箱室8与一个单喷射管12的弱爆炸波反应器1连接，两个箱室8与一个双喷射管12的弱爆炸波反应器1连接；该除尘器两个以上箱室8通过管道10和电控阀10a共用一个弱爆炸波反应器时，该弱爆炸波反应器1通过管道10和电控阀10a对其所连接的箱室8按顺序轮流进行清灰，这与目前公知的箱式脉冲清灰除尘器的方式相似，以弱爆炸波反应器代替压缩空气包，电控阀采用直通阀。

这种除尘器本体分隔成若干个箱室，每个箱室有若干条滤袋或滤筒，并在每箱侧边出口管上有一个电动执行器带动的提升阀9，当除水器过滤含尘气体一定的时间后(或阻力达到预先设定值时)，控制箱就发出指令，第一个箱体的电动执行器推动提升阀开始关闭过滤气流通道，弱爆炸波反应器开始工作，通过电控阀或直接对这个箱体清灰，然后电动执行器推动提升阀9打开过滤气流通道，使这个箱室重新进行过滤工作，并逐一按顺序轮流完成所有箱室全部清灰动作。这种除尘器在清灰时，逐箱隔离，轮流进行，各箱室的清灰系统由控制箱按事行设定好的程序自动连续进行，从而保证了清灰效果。整个箱体采用了进口和出口总管结构，灰斗可延伸到进口总管下，使进入的含尘气体直接进入已扩大的灰斗内达到预除尘的效果，所以这种除尘器不仅能处理一般浓度的含尘气体，也能处理高浓度含尘气体。

所述的空气进气管3的一端切向进入燃气弱爆炸波反应器1罐体11的空腔中，当空气进气管3的空气电磁阀3a开启后，空气通过空气进气管3，被吸入的空气沿着罐体11的内壁切向进入，在罐体11内做环形旋转运动；切向进气的作用有两个，一是新进入的冷空气比罐内燃烧过的热空气密度大，有利于燃烧过的空气向中心从喷射管排出，实现最有效的空气置换；二是由于一般燃气的密度比空气大，这样有利于燃气向罐体空腔的外侧壁富集，在罐体空腔的外侧壁处形成一个燃气浓度相对较高的混合区，在燃气浓度很低时也能够使点火装置点火成功，生成所需要的弱爆炸波。

进入所述罐体11的空腔11a中的燃气和空气的比例为2％～30％。通过控制空气和燃气的比例可控制高速气流和冲击波的强度。

所述的空气进气管3的外露段上安装有空气电磁阀3a，该空气电磁阀3a与控制箱5连接，在点火装置2开始工作前关闭该空气电磁阀3a，使多余的空气不再继续进入罐体11的空腔11a中，便于保持罐体11空腔11a内的燃气浓度，还有利于在弱爆炸波生成时降低气流的泄露损失。

所述喷射管12与所述罐体11均为圆柱状，所述喷射管12与所述罐体11的直径比例为1∶2～1∶15，通过选取适当的比例可以设计出附合清灰要求的高速气流的速度和冲击波的强度。

在处于罐体11空腔11a中的喷射管12的开口端面与罐体11壁上的空气进气管3的距离不低于100mm，这不仅有利于燃烧废气的排出，还能最大限度的减少进入弱爆炸波反应罐体的燃气在燃烧之前从喷射口排走的损失。

所述燃气管道4的出口端设置在所述空气进气管3上，并布置在空气电磁阀3a与弱爆炸波反应罐体11之间，这有利于燃气和空气更充分混合。

Claims (10)

1.一种燃气弱爆炸波清灰除尘器，它包括：箱体、过滤单元和喷吹装置，其特征在于：在该箱体的顶部或侧部设置有弱爆炸波反应器，该弱爆炸波反应器与所述箱体内的喷吹装置连接，该弱爆炸波反应器上设置有空气进气管，所述弱爆炸波反应器上设置有点火装置，该弱爆炸波反应器连接有燃气管道，该燃气管道上设置有减压阀、速度控制阀和燃气电磁阀，该点火装置和该燃气电磁阀与控制箱连接。

2.根据权利要求1所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述燃气弱爆炸波反应器包括罐体和一个喷射管，该罐体呈封闭状，其内部设有空腔，该喷射管的一端穿透该罐体的一端进入其空腔中，该喷射管另一端外露在所述罐体之外。

3.根据权利要求1所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述燃气弱爆炸波反应器包括罐体和该罐体两端分别连接的喷射管，该罐体的空腔中装有滑动阀体，所述滑动阀体为柱状结构，在滑动阀体两端分别连接有滑动杆，该两个滑动杆分别插入两侧的喷射管内。

4.根据权利要求2或3所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述弱爆炸波反应器的罐体侧壁上设置有空气进气管和点火装置，该空气进气管和该点火装置均与该燃气弱爆炸波反应器罐体的空腔相通，该弱爆炸波反应器的罐体连接有燃气管道，该燃气管道与该弱爆炸波反应器罐体的空腔相通。

5.根据权利要求4所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述喷射管与所述罐体均为圆筒状，所述喷射管与所述罐体的直径比例为1∶2～1∶15；在处于罐体空腔中的喷射管的开口端面与罐体壁上的空气进气管的距离不低于100mm。

6.根据权利要求5所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述的空气进气管的一端切向进入所述弱爆炸波反应器的所述罐体。

7.根据权利要求6所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述空气进气管的外露段上安装有空气电磁阀，该空气电磁阀与所述控制箱连接。

8.根据权利要求7所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述燃气管道的出口端设置在空气进气管上，并布置在所述空气电磁阀与所述弱爆炸波反应器的所述罐体之间。

9.根据权利要求8所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：进入所述弱爆炸波反应器中的燃气和空气的比例为2％～30％。

10.根据权利要求9所述的燃气弱爆炸波清灰除尘器，其特征在于：所述的过滤单元为塑烧板或泡沫陶瓷组成。

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