CN102824957B - 高梯度磁分离烟气除尘收集装置 - Google Patents

Abstract

一种高梯度磁分离烟气除尘收集装置，在壳体的上端设上盖，壳体上部设进气管和出气管，下部设安装有排出阀门的排渣管，壳体内进气管与出气管之间设磁分离筒，壳体的底部设与壳体内相联通的排渣管，壳体外壁上部前侧设前永久磁体、后侧设与前永久磁体相对端极性相异的后永久磁体，壳体内下部装有水，壳体内左侧壁上设位于水中的左功率超声换能器、右侧壁上设位于水中的右功率超声换能器，左功率超声换能器和右功率超声换能器通过导线与超声波发生器相连，壳体的前侧壁和后侧壁上设上半部位于气流中、下半部浸入水中的磁分离筒，磁分离筒的转动轴用联接件与设在壳体上的减速电动机相联，磁分离筒内填充有导磁不锈钢毛。

Description

高梯度磁分离烟气除尘收集装置

技术领域

本发明属于烟气除尘技术领域，具体涉及到用于净化含有铁磁性颗粒烟气的设备或装置。

背景技术

在钢铁、燃煤脱硫等工业生产所形成的飞灰中，往往含有大量的铁磁粉尘，铁磁粉尘进入大气后，由于其磁性特征，极易富集空气中的重金属、酸性氧化物、并成为浮游病菌的载体，对人体和自然环境的危害极大。因此从污染空气中分离收集铁磁粉尘技术的研究，引起了相关领域专业技术人员的高度关注。铁磁粉尘作为一类典型的颗粒污染物，根据其特有性质，采用磁分离技术是其目前过滤净化的基本方法，特别是近年来采用设置在永久磁体产生磁场中的导磁钢毛表面形成的高梯度磁场，进行铁磁粉尘的分离过滤，取得了很高的净化效率。但目前将高梯度磁分离技术用于铁磁颗粒过滤净化的装置，大多只能处于“间歇式”工作状态，即过滤与清渣必须间隔进行，工作效率低，不能满足大流量含铁磁粉尘介质处理的要求。针对这一问题，专利公开号为ZL02106746.5、发明名称为《连续式高梯度磁分离器》的中国发明专利，公开了采用永久磁体和导磁钢毛对介质中的磁性颗粒连续分离的技术方案，但其实质仍是通过两套“间歇式”高梯度磁分离装置的交替切换运行，实现对磁性颗粒的连续分离，因此结构复杂、工作效率仍然较低；同时其对磁分离装置捕获的磁性颗粒仍采用传统的水冲洗方法进行去除，这显然存在两方面的问题：首先，导磁钢毛的剩磁会显著影响水冲洗效果，因此要保证冲洗效果必须提高水压，延长冲洗时间，这必然加大用水量，造成水资源的严重浪费；另外，水冲洗法实质是将磁性颗粒从处理介质中又转移到了水中，大量的冲洗水中磁性颗粒的再分离回收，是水冲洗法共同面临的问题，其解决既增加了成本，又极易造成二次污染。

专利申请号为201110007958.X、发明名称为《一种流体除铁方法及装置》的中国发明专利，注意到了水冲洗法除去导磁钢毛吸附铁磁颗粒，仍然存在浪费水资源的技术问题，提出了将吸附满铁磁颗粒的导磁钢毛组合体移出磁场区后，利用离心力脱除铁磁颗粒，然后再复位，以此循环工作。但其仍为“间歇式”工作状态，且采用离心力脱除导磁钢毛吸附的铁磁颗粒使得系统结构复杂，难以用于分离净化烟气中的铁磁粉尘。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述技术的缺点，提供一种结构简单、工作效率高、可从含有铁磁颗粒的烟气中连续分离并收集铁磁颗粒的高梯度磁分离烟气除尘收集装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在壳体的上端设置有上盖，壳体上部设置有进气管和出气管，下部设置安装有排出阀门的排渣管，壳体内进气管与出气管之间设置有磁分离筒，壳体1的底部设置有与壳体内相联通的排渣管，其特征在于：壳体外壁上部前侧设置有前永久磁体、后侧设置有与前永久磁体相对端极性相异的后永久磁体，壳体内下部装有水，壳体内左侧壁上设置有位于水中的左功率超声换能器、右侧壁上设置有位于水中的右功率超声换能器，左功率超声换能器和右功率超声换能器通过导线与超声波发生器相连，壳体的前侧壁和后侧壁上设置上半部位于气流中、下半部浸入水中的磁分离筒，磁分离筒的转动轴用联接件与设置在壳体上的减速电动机相联，磁分离筒内填充有导磁不锈钢毛。

本发明的磁分离筒用非导磁不锈钢丝编织成的网筒结构。

本发明的左功率超声换能器和右功率超声换能器的辐射端面长度与磁分离筒的长度相等。

本发明的壳体的底部为上底大于下底的四棱台体。

本发明的前永久磁体和后永久磁体的几何形状是平板形的半圆状体。

本发明采用与减速电动机相联的磁分离筒，磁分离筒用非导磁不锈钢丝编织成筒状结构，磁分离筒中填充有导磁不锈钢毛，磁分离筒的上半部位于磁场中、下半部浸在受超声波辐射的水体中，位于磁场中的磁分离筒内的导磁不锈钢毛，其表面形成高梯度磁场，从气流中分离吸附铁磁性颗粒，进入水中，磁分离筒中的导磁不锈钢毛移出磁场，导磁不锈钢毛表面的磁力消失，受到超声波的辐射后，导磁不锈钢毛表面吸附的铁磁性颗粒脱落并沉降到壳体底部，本发明与已有的连续式高梯度磁分离器相比，不存在二次分离和二次污染，节能节水效果显著，真正实现了磁性粉尘的连续分离净化与收集。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和各实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

在图1、2中，本实施例的高梯度磁分离烟气除尘收集装置由壳体1、出气管2、上盖3、前永久磁体4、进气管5、磁分离筒6、导磁不锈钢毛7、右功率超声换能器8、排渣管9、排出阀门10、左功率超声换能器11、转动轴12、减速电动机13、后永久磁体14联接构成。

在壳体1的上部左侧通过螺纹联接安装有出气管2，壳体1的上部右侧通过螺纹联接安装有进气管5，进气管5和出气管2与壳体1内相联通，烟气从进气管5进入到壳体1内，壳体1的上端用螺纹紧固联接件固定联接安装有上盖3。壳体1的底部为上底大于下底的四棱台体，壳体1的下端通过螺纹联接安装有排渣管9，排渣管9上通过螺纹联接安装有排出阀门10，壳体1的底部的沉淀物可从排渣管9排出。壳体1外壁上部前侧用胶粘结固定安装有前永久磁体4，壳体1外壁上部后侧用胶粘结固定联接安装有后永久磁体14，前永久磁体4与后永久磁体14的相对端极性相异，本实施例的前永久磁体4和后永久磁体14的几何形状是平板形的半圆状体，前永久磁体4与后永久磁体14之间建立磁场。壳体1内下部装有水，壳体1内左侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有左功率超声换能器11，壳体1内右侧壁上用螺纹紧固联接件固定联接安装有右功率超声换能器8，左功率超声换能器11和右功率超声换能器8位于水中，左功率超声换能器11和右功率超声换能器8通过导线与超声波发生器相连（超声波发生器在图中未示），超声波发生器为左功率超声换能器11和右功率超声换能器8提供电源，左功率超声换能器11和右功率超声换能器8产生的超声波向壳体1内水中辐射。壳体1外壁中部前侧用螺纹紧固联接件固定联接安装有减速电动机13，减速电动机13的输出轴用联轴器与转动轴12相联，壳体1内转动轴12上焊接联接安装有磁分离筒6，磁分离筒6用非导磁不锈钢丝编织成的网筒结构，磁分离筒6的长度与左功率超声换能器11和右功率超声换能器8的辐射端面长度相等，磁分离筒6的上半部分位于烟气通道中前永久磁体4与后永久磁体14建立的磁场内、下半部分位于水中左功率超声换能器11与右功率超声换能器8产生的超声场中，磁分离筒6内填充有导磁不锈钢毛7，处在磁场中的导磁不锈钢毛7表面形成高梯度磁场，烟气穿过磁分离筒6内填充的导磁不锈钢毛7间隙时，烟气中的铁磁性颗粒物被分离吸附在导磁不锈钢毛7表面，除去铁磁性颗粒物的烟气从出气管2排出。在减速电动机13驱动磁分离筒6旋转，转入壳体1内水里超声场中的导磁不锈钢毛7移出磁场区域，导磁不锈钢毛7表面的高梯度磁场消失，对铁磁性颗粒物的吸附力显著减小，同时在超声波的作用下，铁磁性颗粒物从导磁不锈钢毛7表面迅速脱落沉降并收集。

本发明的工作原理如下：

含有铁磁性颗粒物的烟气由进气管5进入到壳体1内空气烟气通道中的磁分离筒6上半部，由出气管2排出。磁分离筒6上半部位于前永久磁体4与后永久磁体14的磁场中，磁分离筒6中的导磁不锈钢毛7表面形成高梯度磁场，高梯度磁场从气流中分离吸附铁磁性颗粒物，同时磁分离筒6在减速电动机13驱动下转动，转入水中的磁分离筒6中的导磁不锈钢毛7移出磁场，表面的高梯度磁场消失，对铁磁性颗粒物的吸附力显著减弱，同时转入水中的磁分离筒6中的导磁不锈钢毛7在超声波的作用下，使其表面吸附的铁磁性颗粒物脱落，并沉降到壳体1内底部，由排渣管9排出。依此循环实现的铁磁性颗粒物的连续分离净化与收集。

Claims (5)

1.一种高梯度磁分离烟气除尘收集装置，在壳体（1）的上端设置有上盖（3），壳体（1）上部设置有进气管（5）和出气管（2），底部设置安装有排出阀门（10）的排渣管（9），排渣管（9）与壳体（1）内相联通，壳体（1）内进气管（5）与出气管（2）之间设置有磁分离筒（6），其特征在于：壳体（1）外壁上部前侧设置有前永久磁体（4）、后侧设置有与前永久磁体（4）相对端极性相异的后永久磁体（14），壳体（1）内下部装有水，壳体（1）内左侧壁上设置有位于水中的左功率超声换能器（11）、右侧壁上设置有位于水中的右功率超声换能器（8），左功率超声换能器（11）和右功率超声换能器（8）通过导线与超声波发生器相连，壳体（1）的前侧壁和后侧壁上设置上半部位于气流中、下半部浸入水中的磁分离筒（6），磁分离筒（6）的转动轴（12）用联接件与设置在壳体（1）上的减速电动机（13）相联，磁分离筒（6）内填充有导磁不锈钢毛（7）。

2.根据权利要求1所述的高梯度磁分离烟气除尘收集装置，其特征在于：所述的磁分离筒（6）是用非导磁不锈钢丝编织成的网筒结构。

3.根据权利要求1所述的高梯度磁分离烟气除尘收集装置，其特征在于：所述的左功率超声换能器（11）和右功率超声换能器（8）的辐射端面长度与磁分离筒（6）的长度相等。

4.根据权利要求1所述的高梯度磁分离烟气除尘收集装置，其特征在于：所述的壳体（1）的底部为上底大于下底的四棱台体。

5.根据权利要求1所述的高梯度磁分离烟气除尘收集装置，其特征在于：所述的前永久磁体（4）和后永久磁体（14）的几何形状是平板形的半圆状体。

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