CN103203148A - 高温尾气的消热脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

一种高温尾气的消热脱硫除尘装置，它包括安装在热气管道末端的热量转移装置、二次消热装置，水消热装置、引风装置以及消雾装置。本发明主要用于对高温尾气的消热除尘，热气管道排出的高温尾气在经过热量转移装置后，高温尾气与水雾充分接触，使高温尾气中的热量以及杂质均转移到水雾中，然后再进入二次消热装置，通过与水雾再次接触，同时从进风管吸入冷风，使尾气再次降温，然后通过消雾装置消除水雾后排出干净的低温气体。热量转移装置和二次消热装置排出的热水经水消热装置后消除热量，具有结构简单，消热效果好的优点，可广泛应用于发电厂，钢铁厂，冶金厂等，能有效地扼制热污染，保护生态环境。

Description

高温尾气的消热脱硫除尘装置

技术领域

本发明涉及一种尾气净化处理设备，具体的说是一种用于对高温尾气进行消热、除尘的尾气处理装置。 

背景技术

工矿企业向水体排放高温废水会造成热污染，一些热电厂及各种工业过程中的冷却水，若不采取措施，直接排放到水体中，均可使水温升高，水中化学反应、生化反应的速度随之加快，使某些有毒物质(如氰化物、重金属离子等)的毒性提高，溶解氧减少，影响鱼类的生存和繁殖，加速某些细菌的繁殖，助长水草丛生，厌气发酵，恶臭。另外冷却水的直接排放还造成了水资源的浪费，因此针对工业生产中产生的高温废水的消热处理日益受到重视，但是目前市场上的高温水消热装置普遍存在冷却效率低、制造使用成本极高的缺点，难以大量推广。中国专利局于2010年8月25日公开的，申请号为“200910007948.9”的“高温水冷却循环装置”，它是利用空气和自然风对机器排出的高温水进行有效的冷却后,再进行循环使用的系统。由水泵、回水管、送水管、分流洒水头、多级散热水盘、支架储水池和开关控制电路组成，送水管的一端连接储水池，另一端连接水冷压缩机，而水冷式压缩机另一端连接水泵，水泵另一端连接回水管，回水管另一端连接分流洒水头而形成闭合环路。这种机构虽然能使水冷压缩机的冷却水通过空气冷却，但是由于高温的冷却水与空气的接触面积有限，因此冷却效率很低，如果要达到理想的散热效果，需要大量增加散热水盘的数量，从而提高了成本。 

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种针对高温尾气进行消热、除尘的尾气处理装置。 

为实现上述目的本发明所采取的技术方案是：该高温尾气的消热脱硫除尘装置，它包括安装在热气管道末端的热量转移装置、二次消热装置，水消热装置、引风装置以及消雾装置，所述的热量转移装置和二次消热装置通过引风装置后与消雾装置相连，水消热装置同样与消雾装置相连； 

所述的热量转移装置包括安装在热气管道转弯处的喷雾电机以及位于热气管道转弯处末端的排水罐，该喷雾电机的输出轴前端伸入热气管道并与进气方向相对，该喷雾电机的输出轴中空，后端通过机械密封件与进水管对接，在喷雾电机的输出轴前端的侧壁开设有多个小孔，在喷雾电机的输出轴上还安装有与小孔相对的雾化网，所述排水罐的底部设置有热水排出管；

所述的二次消热装置包括与排水罐相通的通气管以及依次安装于通气管后侧的消热壳体和排气管道，在排气管道弯折处的二次喷雾电机，二次喷雾电机的输出轴前端伸入消热壳体内，该二次喷雾电机的输出轴中空，后端通过机械密封件与进水管对接，在二次喷雾电机的输出轴前端的侧壁开设有多个小孔，在二次喷雾电机的输出轴上还安装有与小孔相对的至少一个二次雾化网，该二次雾化网位于通气管的后侧，在消热壳体的前侧设置有冷风腔，冷风腔的前侧设置有多根进风管，消热壳体的底部设置有二次排出管；

所述的引风装置包括引风壳体以及引风风叶，在引风壳体外侧设置有与引风风叶相连的引风电机；

所述的消雾装置包括消雾筒体以及位于消雾筒体内的多块阻尼板，在消雾筒体的侧壁和底部设置有多根排水管；

所述的水消热装置包括热水喷淋管以及带有进风口和侧壁出风口的水消热壳体，在水消热壳体的背面安装有与进风口相对的水消热电机，在水消热壳体内安装有至少一个与水消热电机相连的水消热风叶，所述热水喷淋管一端与热水排出管、二次排出管相通，另一端伸入水消热风叶内，并在伸入水消热风叶一端侧壁开设有多个与水消热风叶相对的喷淋孔。

所述的雾化网和二次雾化网包括轴套和设置有轴套外侧的多片钢板网，所述的轴套侧壁开设有多条倾斜的喷雾槽，在每块钢板网的外沿均设置有固定环，在钢板网内缠绕有螺旋状钢丝。 

所述的通气管前端伸入排水罐内且向外翻出，在通气管的后端安装有破雾板，该破雾板围成环状，并在周壁开设有多个栅格孔。 

所述的消热壳体前小后大，且内侧壁为圆弧过度。 

所述冷风腔前侧的进风管前端向上弯折。 

所述的水消热壳体内设置有大小不同的两个水消热风叶，且两个水消热风叶同轴安装。 

所述的水消热风叶包括底盘、打雾叶片以及固定环，所述的打雾叶片环形均布于底盘和固定环之间，打雾叶片呈弧形，并与底盘径向倾斜，在打雾叶片上开设有栅格网孔。 

所述的打雾叶片的两端均设置有两块安装片，在底盘和固定环的对应位置开设有与安装片相对应的插孔，底盘、打雾叶片、固定环通过安装片插入插孔并折弯后固定。 

所述水消热壳体的排气口处安装有至少一个破雾导流圈，该破雾导流圈的前侧边沿与排气口的周壁固定，后侧向内倾斜，在破雾导流圈上开设有多个栅格孔。 

所述消雾筒体的上端出气口处安装有固定圈，在固定圈内设置有吸水棉，固定圈的底部与排水管相通。 

本发明主要用于对高温尾气的消热除尘，热气管道排出的高温尾气在经过热量转移装置后，高温尾气与水雾充分接触，使高温尾气中的热量以及杂质均转移到水雾中，硫等有害物质也会溶入水中，在通过排水罐时，大部分水雾甩向四周重新凝聚，再通过排水罐底部的热水排出管排出。尾气通过热量转移装置后进入二次消热装置，此时尾气的温度基本等于热量转移装置排出的热水的温度，尾气在消热筒体内与水雾再次接触，从进风管引入的冷风可以使二次消热装置内的水雾和气体温度快速降低。消热筒体内的水雾在侧壁凝聚后从二次排出管排出。降温后的尾气和部分水雾在引风装置的作用下进入消雾筒。热水排出管和二次排出管排出的水流入水消热装置的热水喷淋管，再通过喷淋孔喷洒到水消热风叶，通过水消热风叶将热水打散成水雾，并吸入冷空气使水雾降温，降温后的水雾和冷空气一起进入消雾筒体。最终水雾在消雾筒体内凝结并排出，干净的低温气体从消雾筒体上方的出气口排出。具有结构简单，消热效果好的优点，可广泛应用于发电厂，钢铁厂，冶金厂等，能有效地扼制热污染，保护生态环境。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图。 

图2是图1的A-A剖视图。 

图3是钢板网的结构示意图。 

图4是水消热装置的结构示意图。 

图5是图4的B-B剖视图。 

图6是水消热风叶的结构示意图。 

图7是打雾叶片的结构示意图。 

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明为一种高温尾气的消热脱硫除尘装置，它包括安装在热气管道末端的热量转移装置100、二次消热装置200，水消热装置500、引风装置300以及消雾装置400。所述的热量转移装置100和二次消热装置200通过引风装置300后与消雾装置400相连，水消热装置500同样与消雾装置400相连。 

所述的热量转移装置100包括安装在热气管道101转弯处的喷雾电机111以及位于热气管道101转弯处末端的排水罐102。该喷雾电机111的输出轴110前端伸入热气管道101并与进气方向相对，输出轴110的前端与安装在热气管道101内的轴套105相插接，使喷雾电机111的输出轴110转动平衡。该喷雾电机111的输出轴110中空，后端通过机械密封件112与进水管113对接，在喷雾电机111的输出轴110前端的侧壁开设有多个小孔107，在喷雾电机111的输出轴110上还安装有与小孔107相对的雾化网109。喷雾电机111的输出轴110可以在旋转的同时喷水，喷出的水经高速旋转的雾化网109后打散成水雾。 

所述的雾化网109包括轴套106和设置有轴套106外侧的多片钢板网1091。所述的轴套106侧壁开设有多条倾斜的喷雾槽108，并且喷雾槽108与输出轴110上的小孔107之间有一定的空隙，使小孔107喷出的水经过多次撞击后再从喷雾槽108喷出，使从喷雾槽108喷出的水珠已经有一定的雾化。所述的喷雾电机111的输出轴110上的雾化网109至少设置有两个，以加强雾化效果，并且还可以在雾化网109的前侧设置不带钢板网1091的轴套106，使从轴套106喷出的水雾能直接撞击到后面高速旋转的雾化网109。 

在喷雾电机111的输出轴110伸出轴承105的前端同样开设有通孔104，这些通孔104离心喷出的水直接喷洒在轴承105与轴承安装架上，用于降温，防止轴承105及轴承安装架受热变形，从而延长了使用寿命。 

如图3所示，在每块钢板网1091的外沿均设置有固定环1092，以加强钢板网1091的强度，延长使用寿命，在钢板网1091内缠绕有螺旋状钢丝1093，螺旋状钢丝1093可以将相邻两块钢板网1091撑开，因为一旦钢板网1091贴合，两块钢板网1091只相当于一块的效果，雾化效率大大降低。 

高温尾气与水雾充分接触，使高温尾气中的热量以及杂质均转移到水雾中，硫等有害物质也会溶入水中，在通过排水罐102时，大部分水雾甩向四周重新凝聚。在排水罐102的底部设置有热水排出管103，凝聚后的热水可以从热水排出管103排出。 

经过热量转移装置100后的气体进入到二次消热装置200，此时气体的温度基本等于热量转移装置100排出的热水的温度，还是会产生热污染，需要二次消热装置200再次进行消热。所述的二次消热装置200包括与排水罐102相通的通气管205以及依次安装于通气管205后侧的消热壳体202和排气管道，在排气管道弯折处的二次喷雾电机204。 

所述的通气管205前端伸入排水罐102内且向外翻出，避免排水罐102内的凝结水流向通气管205。由于还是有部分水雾会在通气管205的内壁凝结，可以在通气管205的后端安装一破雾板207，该破雾板207围成环状，并在周壁开设有多个栅格孔。吸附在通气管205内壁的凝结水在通过破雾板207上的栅格孔后又破开成水雾，使水雾能与尾气接触更充分。 

所述二次喷雾电机204的结构与喷雾电机111相同，该二次喷雾电机204的输出轴210前端伸入消热壳体202内，并与固定安装在通气管205上的轴承相插接，使二次喷雾电机204的输出轴210转动更平稳。在二次喷雾电机204的输出轴上还安装有与小孔相对的至少一个二次雾化网208，该二次雾化网208位于通气管205的后侧，所述的二次雾化网208的结构与雾化网109相同。带有余热的尾气再次遇到水雾后，热量再次转移。 

在消热壳体202的前侧设置有冷风腔206，冷风腔206的前侧设置有多根进风管201，通过进风管201吸入冷风，可以使消热壳体202内的水雾温度降低。所述冷风腔206前侧的进风管201前端向上弯折，避免消热壳体202内的凝结水从进风管201倒灌出去。从进风管201引入的冷风可以使二次消热装置200内的水雾和气体温度快速降低。 

所述的消热壳体202前小后大，且内侧壁为圆弧过度，水雾在消热壳体202凝结后会顺势滑向后侧，避免撞击后再次打散。在消热壳体202的底部同样设置有二次排出管203，可以将消热壳体202内的凝结水排出，在消热壳体202的后侧设置有回水弯209，阻挡凝结水倒流。 

所述的引风装置300包括引风壳体301以及引风风叶302，在引风壳体301外侧设置有与引风风叶302相连的引风电机303，引风风叶302转动时可以加快高温尾气的流速。 

如图4、图5所示，所述的水消热装置500包括热水喷淋管502以及带有进风口509和侧壁出风口505的水消热壳体501，在水消热壳体501的背面安装有与进风口509相对的水消热电机506，在水消热壳体501内安装有至少一个与水消热电机506相连的水消热风叶503，水消热风叶503转动时可以从进风口509吸入冷风。可以在水消热壳体501内设置有大小不同的两个水消热风叶503，且两个水消热风叶503同轴安装。所述热水喷淋管501一端与排水罐102的热水排出管103、消热壳体502底部的热水排出管203相通，另一端伸入水消热风叶503内，并在伸入水消热风叶503一端侧壁开设有多个与水消热风叶503相对的喷淋孔508，从喷淋孔508喷出的热水经水消热风叶503后打散成水雾，再与冷空气接触后快速降温。 

所述水消热壳体501的排气口505处安装有至少一个破雾导流圈504，该破雾导流圈504的前侧边沿与排气口505的周壁固定，后侧向内倾斜，在破雾导流圈504上开设有多个栅格孔。大量的水珠会吸附在管道内壁，难以消热，在通过破雾导流圈504的凝结水会被导流到管道中间，并再次破成水雾，使高温水与冷空气的接触时间更长，消热效果更好。 

如图6、图7所示，所述的水消热风叶503包括底盘50315031、打雾叶片50325032以及固定环5033，所述的打雾叶片5032环形均布于底盘5031和固定环5033之间，所述的打雾叶片5032与底盘5031的径向倾斜，因此当水消热风叶旋转时会有空气从水消热风叶前侧的吸风管道吸入。所述的打雾叶片5032呈弧形，并且在打雾叶片5032上开设有栅格网孔5035，因此在热水与打雾叶片5032撞击时能有理想的雾化效果。所述的打雾叶片5032的两端均设置有两块安装片5034，在底盘5031和固定环5033的对应位置开设有与安装片5034相对应的插孔，底盘5031、打雾叶片5032、固定环5033通过安装片5034插入插孔并折弯后固定。这种方式生产的水消热风叶503不但加工方便，而且坚固，使用寿命长，因此能长期经受水流的冲击。 

二次消热装置200与水消热装置500最终的水雾与气流均通入消雾装置400。所述的消雾装置400包括消雾筒体401以及位于消雾筒体401内的多块阻尼板402，水雾在遇到阻尼板402后会在消雾筒体401内凝结，在消雾筒体401的侧壁和底部设置有多根排水管403，可以使消雾筒体401内的凝结水快速排出。所述消雾筒体401的上端出气口404处安装有固定圈405，在固定圈405内设置有吸水棉406，固定圈405的底部与排水管403相通，仍有少量上升的水雾会被吸水棉406吸收，再通过排水管403排出。最终干净的低温气体从消雾筒体401上方的出气口404排出。具有结构简单，消热效果好的优点，可广泛应用于发电厂，钢铁厂，冶金厂等，能有效地扼制热污染，保护生态环境。 

Claims (10)

1.一种高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于它包括安装在热气管道（101）末端的热量转移装置（100）、二次消热装置（200），水消热装置（500）、引风装置（300）以及消雾装置（400），所述的热量转移装置（100）和二次消热装置（200）通过引风装置（300）后与消雾装置（400）相连，水消热装置（500）同样与消雾装置（400）相连；

所述的热量转移装置（100）包括安装在热气管道（101）转弯处的喷雾电机（111）以及位于热气管道（101）转弯处末端的排水罐（102），该喷雾电机（111）的输出轴（110）前端伸入热气管道（101）并与进气方向相对，该喷雾电机（111）的输出轴（110）中空，后端通过机械密封件（112）与进水管（113）对接，在喷雾电机（111）的输出轴（110）前端的侧壁开设有多个小孔（107），在喷雾电机（111）的输出轴（110）上还安装有与小孔（107）相对的雾化网（109），所述排水罐（102）的底部设置有热水排出管（103）；

所述的二次消热装置（200）包括与排水罐（102）相通的通气管（205）以及依次安装于通气管（205）后侧的消热壳体（202）和排气管道，在排气管道弯折处的二次喷雾电机（204），二次喷雾电机（204）的输出轴（210）前端伸入消热壳体（202）内，该二次喷雾电机（204）的输出轴（210）中空，后端通过机械密封件与进水管对接，在二次喷雾电机（204）的输出轴（210）前端的侧壁开设有多个小孔，在二次喷雾电机（204）的输出轴（210）上还安装有与小孔相对的至少一个二次雾化网（208），该二次雾化网（208）位于通气管（205）的后侧，在消热壳体（202）的前侧设置有冷风腔（206），冷风腔（206）的前侧设置有多根进风管（201），消热壳体（202）的底部设置有二次排出管（203）；

所述的引风装置（300）包括引风壳体（301）以及引风风叶（302），在引风壳体（301）外侧设置有与引风风叶（302）相连的引风电机（303）；

所述的消雾装置（400）包括消雾筒体（401）以及位于消雾筒体（401）内的多块阻尼板（402），在消雾筒体（401）的侧壁和底部设置有多根排水管（403）；

所述的水消热装置（500）包括热水喷淋管（502）以及带有进风口（509）和侧壁出风口（505）的水消热壳体（501），在水消热壳体（501）的背面安装有与进风口（509）相对的水消热电机（506），在水消热壳体（501）内安装有至少一个与水消热电机（506）相连的水消热风叶（503），所述热水喷淋管（502）一端与热水排出管（103）、二次排出管（203）相通，另一端伸入水消热风叶（503）内，并在伸入水消热风叶（503）一端侧壁开设有多个与水消热风叶（503）相对的喷淋孔（508）。

2.根据权利要求1所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的雾化网（109）和二次雾化网（208）包括轴套（106）和设置有轴套（106）外侧的多片钢板网（1091），所述的轴套（106）侧壁开设有多条倾斜的喷雾槽（108），在每块钢板网（1091）的外沿均设置有固定环（1092），在钢板网（1091）内缠绕有螺旋状钢丝（1093）。

3.根据权利要求1所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的通气管（205）前端伸入排水罐（102）内且向外翻出，在通气管（205）的后端安装有破雾板（207），该破雾板（207）围成环状，并在周壁开设有多个栅格孔。

4.根据权利要求2所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的消热壳体（202）前小后大，且内侧壁为圆弧过度。

5.根据权利要求3所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述冷风腔（206）前侧的进风管（201）前端向上弯折。

6.根据权利要求1至5任一所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的水消热壳体（501）内设置有大小不同的两个水消热风叶（503），且两个水消热风叶（503）同轴安装。

7.根据权利要求6所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的水消热风叶（503）包括底盘（5031）、打雾叶片（5032）以及固定环（5033），所述的打雾叶片（5032）环形均布于底盘（5031）和固定环（5033）之间，打雾叶片（5032）呈弧形，并与底盘（5031）径向倾斜，在打雾叶片（5032）上开设有栅格网孔（5035）。

8.根据权利要求7所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述的打雾叶片（5032）的两端均设置有两块安装片（5034），在底盘（5031）和固定环（5033）的对应位置开设有与安装片（5034）相对应的插孔，底盘（5031）、打雾叶片（5032）、固定环（5033）通过安装片（5034）插入插孔并折弯后固定。

9.根据权利要求8所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述水消热壳体（500）的排气口（505）处安装有至少一个破雾导流圈（504），该破雾导流圈（504）的前侧边沿与排气口（505）的周壁固定，后侧向内倾斜，在破雾导流圈（504）上开设有多个栅格孔。

10.根据权利要求9所述的高温尾气的消热脱硫除尘装置，其特征在于所述消雾筒体（401）的上端出气口（404）处安装有固定圈（405），在固定圈（405）内设置有吸水棉（406），固定圈（405）的底部与排水管（403）相通。

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