CN1032955C - 除尘装置 - Google Patents
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Abstract
一种管道式除尘装置，包括一个与烟尘管道相连的壳体、除尘叶轮和喷水装置，叶轮通过传动轴与驱动装置相连，环形喷水装置设在靠近叶轮的两侧并与分离液体相连，壳体为腰鼓形，其内壁形成集排尘流道，壳体与叶轮构成气固分离室，壳体下部与排尘斗连成一体组成管道式除尘装置，结构简单，体积小，价格低廉，维修管理方便，除尘脱硫同时进行，除尘效率达97%以上。能直接安装在烟尘管道中，可用于锅炉、窑炉除尘脱硫及吹砂除尘等。
Description
本发明一般地说是涉及气体与固体的分离装置，具体地说是涉及一种用液体作分离剂通过离心力从气体中分离出弥散粒子的管道式除尘装置。
美国专利3,993,460号公开了一种烟尘控制装置，该装置包括检测烟尘浊度的检测器，一个与烟尘管道相连的壳体和流量可调的喷水装置，一个装在壳体内的叶轮，叶轮通过传动轴与驱动装置相连，所述喷水装置设在靠近叶片的一个侧面上并与分离液体相连，在叶轮排气管后面相连一个旋风分离器。这种烟尘控制装置虽然用水较少，具有一定的除尘效果，但其结构比较复杂，制造使用和维护费用较高，因其使用的叶轮是平面叶片与壳体组成为离心风机，只用于给烟尘加湿，对烟气尘粒不能进行分离，不起除尘作用，除尘是靠单独设立的旋风分离器，除尘效率低，风机与旋风分离器分开不能实现一体化，体积大，占地面积大，如需脱硫又要单独采用脱硫系统。
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种结构简单、价格低廉、从叶轮的两侧面双向向叶轮喷水的高效的管道式除尘装置。
本发明的另一个目的是提供一种除尘与脱硫一体化的管道式除尘脱硫装置。
实现本发明目的的技术解决方案如下：
一种管道式除尘装置，包括一个与烟尘管道直接相连的壳体和装在壳体中的叶轮及喷水装置，叶轮通过传动轴与驱动装置相连，喷水装置设在靠近叶轮的侧面上并与分离液相连，所述壳体为腰鼓形，其内壁形成集排尘流道，所述壳体下部与尘斗连接成一整体，所述叶轮的侧面为平面形或向叶轮中间平面弯曲的弧形，装有叶片的叶轮骨架的外面罩有斜网格；或者所述叶轮的两侧在轮毂上装有若干条直幅射条或外端向叶轮中间平面弯曲的弧形幅射条，两侧弧形幅射条之间用若干条圆环连成一体，所述叶轮的转速为800-1500转/分，所述叶轮与壳体组成气固分离室，所述的喷水装置为两个分别设在叶轮两侧的其上有喷水孔的环形管。
为在除尘的同时实现脱硫，本发明的环形喷水管可同时与自来水源及吸硫剂溶液箱相连。
本发明的管道式除尘装置因不含复杂的烟尘浊度监测装置及与之相应的水流量控制装置。由管道式壳体、叶轮和排尘斗组成一个一体化的管道式除尘装置，其结构简单，体积小，价格低廉，维修管理方便，同时双向从叶轮两侧喷水，传动轴与驱动装置带动叶轮高速旋转将喷水雾化并在叶轮两面形成水膜，使尘粒无空隙可钻，阻挡过滤尘粒彻底。除尘效率可达97％以上。如在分离液体中加入吸硫剂，还可同时去除烟尘中的SO2。
本发明的管道式除尘装置的其他细节和优点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可明了，其中：
图1是本发明管道式除尘装置的结构示意图；
图2是本发明管道式除尘装置使用的叶轮的一个实施例的主视图；
图3是图2所示叶轮的侧视图；
图4是装在图2所示叶轮两侧的格网示意图；
图5是本发明管道式除尘装置使用的叶轮另一个实施例的主视图；
图6是图5所示叶轮的侧视图；
图7是本发明管道式除尘装置用的装在壳体内的轴承支架结构示意图；
图8是本发明管道式除尘装置使用的喷水装置示意图。
参照图1.图中所示的管道式除尘装置是水平放置。管道式除尘装置的壳体5内中间制成与叶轮外圆形状相适应的腰鼓形，其两端设有法兰盘9，一端通过弯管10与烟尘入口的烟尘管道11a相连，另一端与净化后的烟气管道11b相连。壳体5的下部装有灰斗7，灰斗下装有阀门8。为了易于排出灰尘，灰斗与管道壁的夹角要大于60°，以便于凝聚的尘粒和水一起流入灰斗。在壳体5内装有叶轮3，轴承架4(见图7)，叶轮3的传动轴2的两端分别支撑在轴承架4和装在弯管10上的密封轴承6上。传动轴2可通过连轴节与电动机1相连并由其拖动。也可通过皮带，齿轮等与电动机或其他原动机相连。轴承架4可制成图7所示的形状，轴承座41和外环42之间用几根辐条连接，以便净化的烟气从辐条之间的空隙排出，外环42可用通用的方式，例如用穿入壳体5的壁的螺栓或焊接将其固定在壳体5内。
为了拆装和检修方便，可将壳体5制成沿轴向分开的两半部分，中间用法兰密封连接成一体。
叶轮3可制成多种形式。图2-4所示的叶轮侧面为平面形。装有叶片31的叶轮骨架32的外面罩上金属斜网格33。叶片31的角度较大，以便旋转时产生的气体推力大于自身旋转时形成的阻力，增加烟气流动压力，还可以取代引风机。罩上金属网格33的目的是当水喷在叶轮3上时易于形成水膜，网格便于使凝聚的尘粒随叶轮3的旋转沿切向方向抛出。不言而喻，金属网格也可制成直网格。
参照图5和图6。图5-6所示的是本发明管道式除尘装置使用的另一种形式的叶轮，该叶轮上面没有叶片，两侧在轮毂35上装有若干条外端向叶轮中间平面弯曲的弧形辐条34，两侧辐条34之间用若干条圆环36连成一体。这种叶轮结构简单，易于制造。辐条34作成弧形便于带有凝聚尘粒的液体从叶轮中间向外圆移动，最后被抛出去，使尘粒落入灰斗7内。本领域的普通技术人员不难理解，叶轮还可以制成多种形式，如直辐条式、叶轮两侧面形状制成向叶轮中间平面弯曲的弧形式、平面与弧形相结合式，叶片也可制成直叶片，此时需在本发明的前面使用现有的引风机。
参照图1和图8。在叶轮3的两侧装有喷水装置。图中所示的喷水装置为一简单的，其上有喷孔12的环形管13，环形管13经阀门18与直管14相连。直管14经喷射器15分别与自来水源和吸硫剂液体箱17相通，在喷射器15和自来水源之间装有阀门18，在吸硫剂液体箱17和喷射器15之间的管道16上也装有阀门18。环形管13可根据叶轮直径的大小，在二侧分别设置一个或二个或多个不同直径的环形喷水管，以便使水膜布满整个叶轮表面。环形管上还可安装喷头或喷嘴。还可采用其他一些方式喷水，如将轴2制成空心轴，在靠近叶轮处的轴上钻孔向叶轮表面喷水。
使用时，将本发明的管道式除尘装置的两端通过法兰9与烟尘管道11a，11b相连。开动电机1同时打开自来水阀门18，使水从环形管13的喷孔12喷向叶轮表面。电动机1通过传动轴2带动叶轮3高速旋转，加速管道内烟气中的尘粒的碰撞集聚并产生强大的离心力将集聚的尘粒抛向管道尘道，尘粒在重力及惯性力的作用下落入灰斗7。同时，水在叶轮高速旋转的离心力作用下，在叶轮表面形成水膜，当烟气温度高于100℃时，水部分被汽化，在，叶轮周围产生水蒸气雾，对尘粒起过滤，阻挡作用，并增加粘附及重量，加速了微尘粒的碰撞集聚和离心力的分离。当灰斗7内的尘埃集聚到一定程度可打开阀门8排出。
经测试，利用本发明的管道式除尘装置除尘，使用一级叶轮涂尘效率即可达97％。如要求除尘效率更好，可在一级叶轮后面以同样的方式组合串接成二级或三级或多级叶轮并配置相应的喷水装置即可，除尘效率由叶轮转数，级数和喷水量大小来决定，如需脱硫，可在吸硫剂溶液箱17内加入一定浓度的吸硫剂溶液，如氢氧化钙溶液，氨盐溶液等，打开阀门18使吸硫剂溶液经管道16，喷射器15和自来水一起经管道14，环形管13，由喷孔12喷出。利用叶轮高速旋转，例如以800～1500转/分产生的水膜及吸硫剂溶液产生的水雾使烟气中的SO2与吸硫剂接触反应，生成物在离心力的作用下，随尘粒一起抛出。如需回收利用SO2，可采用多级叶轮，并将其分成除尘，脱硫两部分分别进行，喷水系统与喷洒吸硫剂溶液系统分开。为了保证SO2与吸硫剂有足够的接触反应时间，提高脱硫效率，还可以在弯管10上增加一次喷含吸硫剂的水溶液，以便增大SO2与吸硫剂的接触时间。脱硫效率由选择的吸硫剂种类及叶轮级数与接触反应时间决定。
本发明的管道式除尘装置由腰鼓形壳体与网格式或幅射条式除尘叶轮组成气固分离室，壳体下连接排尘斗构成一体化的管道式除尘装置。结构简单，体积小，价格低廉，部件损坏或除尘效率低时，可将其壳体从中间拆开，取出部件更换，维修管理方便。在除尘叶轮两侧双向向叶轮喷水，传动轴与驱动装置带动叶轮高速旋转将喷水雾化并在除尘叶轮两个侧面形成水膜，达到高效除尘。本发明的管道式除尘装置能直接安装在烟气管道中，可用于锅炉、窑炉除尘、脱硫及吹砂除尘等。
Claims (10)
1.一种管道式除尘装置，包括一个与烟尘管道直接相连接的壳体和装在壳体中的叶轮及喷水装置，所述叶轮通过传动轴与驱动装置相连，所述喷水装置设在靠近叶轮的侧面上并与分离液体相连本发明的特征在于所述的壳体为腰鼓形，其内壁形成集排尘流道，所述壳体下部与尘斗连接成一体，所述叶轮的侧面为平面形或向叶轮中间平面弯曲的弧形，装有叶片的叶轮骨架的外面罩有斜网格，所述叶轮的转速为800-1500转/分，所述叶轮与壳体组成气固分离室，所述的喷水装置为两个分别设在叶轮两侧的其上有喷水孔的环形管。
2.按照权利要求1所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的环形管由多个不同直径的环形喷水管组成。
3.按照权利要求1或2所述的管道式除尘装置，其特征在于所述环形管同时与自来水源和吸硫剂溶液箱相连。
4.按照权利要求3所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的叶轮由串接的二级或多级组成并配有相应的环形管。
5.按照权利要求4所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的壳体由沿轴向分开的两半部分组成，中间用法兰密封连接成一体。
6.一种管道式除尘装置，包括一个与烟尘管道直接相连接的壳体和装在壳体中的叶轮及喷水装置，所述叶轮通过传动轴与驱动装置相连，所述喷水装置设在靠近叶轮的侧面上并与分离液体相连，本发明的特征在于所述的壳体为腰鼓形，其内壁形成集排尘流道，所述壳体下部与尘斗连接成一体，所述的叶轮的两侧在轮毂上装有若干条直幅射条或外端向叶轮中间平面弯曲的弧形幅射条，所述的两侧弧形幅射条之间用若干条圆环连成一体，所述叶轮的转速为800-1500转/分，所述叶轮与壳体组成气固分离室，所述的喷水孔为两个分别设在叶轮两侧的其上有喷水装置的环形管。
7.按照权利要求6所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的环形管由多个不同直径的环形喷水管组成。
8.按照权利要求6或7所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的环形管同时与自来水源和吸硫剂溶液箱相连。
9.按照权利要求8所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的叶轮由串接的二级或多级组成并配有相应的环形管。
10.按照权利要求9所述的管道式除尘装置，其特征在于所述的壳体由沿轴向分开的两半部分组成，中间用法兰密封连接成一体。
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