CN103894288A

CN103894288A - 分腔式气溶胶捕集装置

Info

Publication number: CN103894288A
Application number: CN201410126936.9A
Authority: CN
Inventors: 李连清; 郑昭镇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-07-02

Abstract

分腔式气溶胶捕集装置，是一种专门清除工业废气中的雾霾的装置。结构特点是：隔墙(2)由底部向上一直延伸到第二上人平台(7)上方，将装置内部分隔成底部互不相通的独立腔体，该腔体上部安装有气溶胶捕集筒，内安装有电晕线，在进气口(1)与腔体的连接处，安装有数量与腔体对应的风门，每个腔体底部都安装有独立的污物收集斗(4)，在第三上人平台(9)的长轴方向，安装有数量为腔体数量4倍的高压室(13)，可以分组停电，分组冲洗。

Description

分腔式气溶胶捕集装置

技术领域：

本发明涉及一种工业尾气的后处理设备。

背景技术：

目前，工业尾气的排放前的处理一般是：先用离心除尘，再用静电或布袋除尘，最后用湿式脱硫、脱硝，排出的白色烟羽中包含大量的气溶胶和微尘，一般达70mg/m³(干重，下同)，而气溶胶和微尘正是雾霾的主要组成部分。我国重化工业产能很大，如钢产量占世界51％，水泥产量占世界62％，电力又是以火电为主，排放又不达标(排放标准为：近期为不大于30mg/m³，今年治理雾霾，准备提高到不大于20mg/m³)，这些工业都是以燃烧煤和焦炭为能源，所以造成我国雾霾严重，空气质量极差，PM10、PM2.5严重超标。

发明内容：

本发明公开一种分腔式气溶胶捕集装置，目的是：去除工业尾气中的气溶胶和微尘，恢复我国蓝天白云的洁净天空。

本发明在申请的同日同时申请了实用新型专利。

本发明结构包括进气口，隔墙，排污门，污物收集斗，第一上人平台，第二上人平台，第三上人平台，外墙，高压室顶盖，集气斗，排气口，高压室，高压引入横筒盖，气溶胶捕集筒，电晕线，重锤，大梁，小梁，盖板，高压电极，热风管，石英筒，大梁吊杆，热风环管，风幕槽，高压引入立管，高压引入横筒，风门轴，滑轮，风门，其特征在于，隔墙由底部向上一直延伸到第二上人平台上方，将装置内部分隔成底部互不相通的独立腔体，该腔体上部安装有气溶胶捕集筒，气溶胶捕集筒内安装有电晕线，腔体下部是空的，隔墙下部延伸到进气口内，在进气口与腔体的连接处，安装有数量与腔体数量对应的风门。每个腔体底部都安装有独立的污物收集斗。在第三上人平台的长轴方向，安装有数量为腔体数量4倍的高压室。

详细结构是：

本发明由四面外墙组成了本装置的外体，外体一侧下部开有进风口，外体内部安装有自底到接近顶部的隔墙，隔墙固定连接在内部骨架上，隔墙把装置的内部分隔成底部和中部互不相通的5～10个单独腔体，每个腔体的内部结构完全相同，下部都是空腔，底部都装有污物收集斗，污物收集斗底部安装有可关闭的排污门。

进风口与外体的连接处，安装有数目与分隔开的腔体数目相同的多个风门，其风门轴水平方向安装在进风口下边，风门的不与轴连接的两个角，各固定连接一根钢丝绳，这两根钢丝绳通过滑轮汇合在一起，最后缠绕到电动绞盘上，电动绞盘安装在进风口的上方。风门关闭至不到竖直的70°即可关严、到位，开启时电动机驱动绞盘反转，钢丝绳松开，风门依靠重力下落，直至与进风口的底面贴合，做到放平完全开启。

外体的外部有三个检修用的上人平台，每个上人平台的周围都安装有栏杆，外体的外墙上，开有检修用的人孔和视镜。

内部主结构是：由隔墙分隔成的5～10个单独腔体，每个腔体的内部的上部，安装有竖直方向的气溶胶捕集筒，气溶胶捕集筒是塑料制成的圆形或六角形长筒，底部的周围是封闭的，每根气溶胶捕集筒的内部都经过喷涂石墨处理，中心都悬吊一根铅锑合金制成的电晕线。隔墙的近顶端两侧都安装有喷淋水管，每个腔内两侧的的喷淋水管为一组，每组都可以单独控制喷水。

高压部分的结构是：在第三上人平台的上面，安装有多个圆柱形的高压室，每个腔体有四个高压室，这些高压室均匀地排列在第三上人平台的长轴方向的两侧，高压室是圆柱形圆筒，上面使用螺栓固定连接有高压室顶盖，一侧焊有热风管，热风管通过热风管法兰与另外的热风管连接，另外的热风管与产生热风的热风室连接。在高压室上的热风管对面安装有视镜，用以观察内部情况，下边周围还安装有加温器盖板，加温器盖板内部固定了电加热元件，电加热电极将电能接入电加热元件。高压室的另外一侧还留有人孔。在高压室的中央底部，固定连接有用于绝缘的石英筒，石英筒的下边将第三上人平台留出的大圆孔封闭，石英筒的上方盖有盖板，盖板是由玻璃钢板制成的圆板，中间的大孔固定高压电极，100KV的负直流高压电由高压电极引入，盖板周围的多个吹气孔，吹气孔的作用是向下吹热风，可防止潮气进入石英筒的内部破坏绝缘；高压电极的下端与大梁吊杆固定连接，大梁吊杆经过高压引入立管的中央，进入高压引入横筒内，与大梁的端部固定连接。高压引入立管和高压引入横筒都是钢板卷成的短圆筒，高压引入立管下端垂直的焊接在高压引入横筒的中部并相互贯通，高压引入立管上端焊在第三上人平台底部，高压引入横筒内端焊接在外墙上并贯通，外端通过螺栓与高压引入横筒盖固定连接进行封闭。为进一步加强绝缘，在高压引入立管的中部还焊接有热风环管，热风环管是环形钢管，一侧焊有热风管并相互贯通，热风管通过热风管法兰与另外的热风管连接，另外的热风管与产生热风的热风室连接。在高压引入立管和热风环管的结合处，管内还开有风幕槽，风幕槽在热风的作用下形成风幕，进一步阻止潮气进入石英筒内部。

大梁是一根断面为长方形的空心方钢管，大梁长度比两个外墙短轴方向之间的距离还要长，两端伸出两个外墙之外，吊在大梁吊杆上，中间悬空在两个外墙之间，在每组的两条大梁之间的上面，焊有小梁，小梁也是断面为长方形的短空心方钢管，小梁的长度比两隔墙之间的距离短；在小梁上固定连接有数目与气溶胶捕集筒数目相等的电晕线，电晕线的底部固定连接有重锤，电晕线吊在气溶胶捕集筒的正中央。

四面外墙的上面，安装有外形为截头四方锥形的集气斗，集气斗的上方安装有四方短筒形的排气口，集气斗和排气口内部均无结构。

使用时，将进气口接入锅炉燃烧经处理后的废气，高压室内的高压电极上引入多组100kv直流高压负电，同时把高压正极可靠接地，在高压负电的作用下，气溶胶和水雾，微细、黏性、高比电阻的粉尘、微小的金属颗粒纷纷向气溶胶捕集筒运动并粘附到气溶胶捕集筒内壁上，在重力作用下，粘附到气溶胶捕集筒内壁上的污物会不断流下，进入污物收集斗内，若排污门开启的话，就会从排污口排出，完成去除气溶胶的任务。

有时气溶胶捕集筒内壁上的污物太多太稠流不下，这就需要冲洗，本装置由于是分隔成独立的5～10个单独腔体，供电也是分别可控，所以完全可以停下一组轮流进行冲洗，除污效率虽然暂时有所降低，但仍能保证低于国家标准。

本发明的有益效果是：

1.本发明的最高污物去除率可达99.99％，去污效果比离心除尘、静电或布袋除尘都好，可以捕集小至1μm的微尘。

2.由于是分腔式，高压静电也是分组供电，可以停下一组轮流单独冲洗，比普通湿式静电除尘除雾器除霾效率更高。

附图说明：

下边结合附图进行说明：

图1是本发明的外观立体图。

图2是本发明的沿长轴方向剖开的立面图，为清楚表达结构，右上角保留外貌未剖开。

图3是本发明的高压引入部分的结构详图，也就是沿短轴方向剖开的立面图的左上角部分的放大图。

图4是本发明的沿中部横向剖开的水平方向剖视图，由于是断面是完全对称的重复结构，所以只画出其中一角。

图5是本发明的进气口风门的结构纵向剖面示意图，使用钢丝绳驱动，未画出其绞盘和电动机部分(绞盘和电动机为市售成品)。

图6是本发明的排污门附近的纵向剖面结构示意图。

图中：1.进风口，2.隔墙，3.排污门，4.污物收集斗，5.第一上人平台，6.外墙，7.第二上人平台，8.栏杆，9.第三上人平台，10.高压室顶盖，11.集气斗，12.排气口，13.高压室，14.高压引入横筒盖，15.人孔，16.视镜，17.视镜，18.气溶胶捕集筒，19.电晕线，20.重锤，21.大梁，22.小梁，23.加温器盖板，24.电加热元件，25.电加热电极，26.盖板，27.高压电极，28.吹气孔，29.热风管，30.热风管法兰，31.石英筒，32.大梁吊杆，33.热风环管，34.风幕槽，35.高压引入立管，36.高压引入横筒，37.风门轴，38.滑轮，39.风门，40.涡轮，41.蜗杆，42.涡轮壳，43.电动机，44.排污门轴，P.喷淋水管。

具体实施方式

见图1，本发明由四面外墙6组成了本装置的外体，外体一侧下部开有进风口1，外墙6和进风口1都是金属板焊接而成并经防腐处理，内衬塑料板(材料：加阻燃剂、导电剂的PP，下同)；见图2，外体内部安装有自底到接近顶部(超过了第二上人平台7的高度)的隔墙2，隔墙2由塑料板制成，固定连接在内部骨架上，隔墙2把装置的内部分隔成底部和中部互不相通的5～10个单独腔体，每个腔体的内部结构完全相同，下部都是空腔，底部都装有独立的污物收集斗4，污物收集斗4是一个长条形四面锥形结构，由塑料板固定连接在金属骨架上制成，污物收集斗4底部安装有可关闭的排污门3，排污门3由留出的下开口和转动关闭的电动阀门组成(见图6)，图2的左下角第一腔体的阀门是开启的，其余7个是关闭的，电动阀门由电动机43、与电动机43同轴的蜗杆41、涡轮40、涡轮壳42组成，与涡轮40固定连接的的涡轮轴就是排污门轴44。

见图5，进风口1与外体的连接处，安装有与分隔开的腔体数目相同的多个风门39，风门39是长方形的，每个风门39都是由钢制骨架外敷塑料板制成，其风门轴37在下边，水平方向安装，风门轴37两端安装有滑动轴承，风门39固定连接在风门轴37的中部一侧，风门39的不与轴连接的两个角，各固定连接一根钢丝绳，这两根钢丝绳通过滑轮38汇合在一起，最后缠绕到电动绞盘上，电动绞盘是市售成品，安装在进风口1的上方(图上未示出)。风门39工作原理很像古时候城门前的吊桥，由钢丝绳向上拉动关闭，两条钢丝绳拉动风门39的两角，关闭至不到竖直的70°即可关严、到位，开启时电动机驱动绞盘反转，钢丝绳松开，风门39依靠重力下落，直至与进风口1的底面贴合，就放平完全开启。

外体的外部有三个检修用的上人平台，它们是：第一上人平台5，第二上人平台7和第三上人平台9，每个上人平台的周围都安装有1.1m高的栏杆8，栏杆8由铁管焊接而成，每个上人平台的楼梯都安装在进气口1的背面，故图上看不到。外体的外墙6上，开有检修用的人孔15和观察内部用的视镜16、17，人孔15和视镜16、17都是圆形的，人孔15直径600mm，平时用螺栓把人孔15的盖旋紧，使之不漏气，检修时卸下，工作人员就可以钻进去检修。

内部主结构见图2、图4，外体的内部由隔墙2分隔成的5～10个单独腔体，每个腔体的内部的上部，安装有竖直方向的气溶胶捕集筒18，气溶胶捕集筒18是塑料制成的圆形或六角形长筒，长4.5～6m，底部的周围是封闭的，可防止短路风从气溶胶捕集筒18的周围漏过，以提高除霾效率，为使其导电，每根气溶胶捕集筒18的内部都经过喷涂石墨处理或在注塑时掺入导电剂，在每根气溶胶捕集筒18中心，都悬吊一根铅锑合金制成的电晕线19，为提高效率，每根电晕线19都制有鱼骨形芒刺。隔墙2的近顶端两侧都安装有喷淋水管P，每个腔内两侧的的喷淋水管P为一组，每组都可以单独控制喷水。

高压部分的结构见图3，在第三上人平台9的上面，安装有多个圆柱形的高压室13，其数目等于腔体的数目乘以4，即每个腔体有四个高压室13(腔体的数目为5～10个，等于隔墙2的数目加1)，这些高压室均匀地排列在第三上人平台9的长轴方向的两侧，高压室13是钢板制成的圆柱形圆筒，上面使用螺栓固定连接有高压室顶盖10，一侧焊有热风管29，热风管29通过热风管法兰30与另外的热风管连接，另外的热风管与产生热风的热风室连接，热风室的结构和原理与理发店吹头发的吹风机相同，无非是大一点而已，此处不再赘述。在高压室13上的热风管29对面安装有视镜16用以观察内部情况，下边周围还安装有加温器盖板23，加温器盖板23是塑料板制成的，内部固定了电加热元件24，电加热元件24是M形电加热管，电加热电极25将电能接入电加热元件24。高压室13的另外一侧还留有人孔(图上未示出)以便进人检修。在高压室13的中央底部，固定连接有用于绝缘的石英筒31，石英筒31的下边将第三上人平台9上留出的大圆孔封闭，石英筒31的上方盖有盖板26，盖板26是由玻璃钢板制成的圆板，中间的大孔固定高压电极27，100KV的负直流高压电由高压电极27引入，盖板26周围的多个吹气孔28，吹气孔28是垂直方向的小通孔，作用是向下吹热风，可防止潮气进入石英筒31的内部；高压电极27的下端与大梁吊杆32固定连接，大梁吊杆32是一根钢筋，经过焊接在第三上人平台9底部的高压引入立管35的中央，进入高压引入横筒36内，与大梁21的端部固定连接。高压引入立管35和高压引入横筒36都是钢板卷成的短圆筒，高压引入立管35下端垂直的焊接在高压引入横筒36的中部并相互贯通，高压引入立管35上端焊在第三上人平台9底部，高压引入横筒36内端焊接在外墙6上并贯通，外端通过螺栓与高压引入横筒盖14固定连接进行封闭。为进一步加强绝缘，在高压引入立管35的中部还焊接有热风环管33，热风环管33是环形钢管，一侧焊有热风管29并相互贯通，热风管29通过热风管法兰30与另外的热风管连接，另外的热风管与产生热风的热风室连接。在高压引入立管35和热风环管33的结合处，还开有风幕槽34，风幕槽是一圈一段一段贯通的狭缝，在热风的作用下形成风幕，进一步阻止潮气进入石英筒31内部。

大梁21是一根断面为长方形的空心方钢管，大梁21长度比两个外墙6短轴方向之间的距离还要长，两端伸出两个外墙6之外，吊在大梁吊杆32上，中间悬空在两个外墙6之间，在每组的两条大梁之间的上面，焊有小梁22，小梁22也是断面为长方形的短空心方钢管，小梁22的长度比两隔墙2之间的距离短；在小梁22上固定连接有数目与气溶胶捕集筒18数目相等的电晕线19，电晕线19的底部固定连接有质量为8kg的重锤20，电晕线19吊在气溶胶捕集筒18的正中央。

四面外墙6的上面，安装有截头四方锥形的集气斗11，集气斗11的上方安装有四方短筒形的排气口12，集气斗11和排气口12内部是空的，均无结构。

使用时，将进气口1接入锅炉燃烧经处理后的废气，高压室13内的高压电极27上引入多组100kv直流高压负电，同时把高压正极可靠接地，在高压负电的作用下，气溶胶和水雾，微细、黏性、高比电阻的粉尘、微小的金属颗粒纷纷向气溶胶捕集筒18运动并粘附到气溶胶捕集筒18内壁上，在重力作用下，粘附到气溶胶捕集筒18内壁上的污物会不断流下，进入污物收集斗内，若排污门3开启的话，就会从排污口排除，完成去除气溶胶的任务。

有时气溶胶捕集筒18内壁上的污物太多太稠流不下，这就需要冲洗，本装置由于是分隔成独立的5～10个单独腔体，供电也是分别可控，所以完全可以停下一组进行冲洗，除污效率虽然暂时有所降低，但仍能保证低于国家标准。

本装置最高污物去除率可达99.99％，这和废气经过气溶胶捕集筒18的时间有关，7s就可去除99.99％，5s只能去除99.9％，4s去除96％，2.5s可去除90％，但去除率越高，设备越庞大，造价也越高。综合平衡选2.5s、90％去除率，目前废气经初步处理后污物含量为70mg/m³，经本装置处理后可达7mg/m³，烟羽基本消失，完全符合国家排放标准。如果是5组中停下一组进行冲洗，排放仍可低至14mg/m³，还是低于国家20mg/m³的排放要求。

Claims

1.分腔式气溶胶捕集装置，包括进气口(1)，隔墙(2)，排污门(3)，污物收集斗(4)，第一上人平台(5)，第二上人平台(7)，第三上人平台(9)，外墙(6)，高压室顶盖(10)，集气斗(11)，排气口(12)，高压室(13)，高压引入横筒盖(14)，气溶胶捕集筒(18)，电晕线(19)，重锤(20)，大梁(21)，小梁(22)，盖板(26)，高压电极(27)，热风管(29)，石英筒(31)，大梁吊杆(32)，热风环管(33)，风幕槽(34)，高压引入立管(35)，高压引入横筒(36)，风门轴(37)，滑轮(38)，风门(39)，其特征在于，隔墙(2)由底部向上一直延伸到第二上人平台(7)上方，将装置内部分隔成底部互不相通的独立腔体，该腔体上部安装有气溶胶捕集筒(18)，气溶胶捕集筒(18)内安装有电晕线(19)，腔体下部是空的，隔墙(2)下部延伸到进气口(1)内，在进气口(1)与腔体的连接处，安装有数量与腔体数量对应的风门(39)。

2.根据权利要求1所述的分腔式气溶胶捕集装置，其特征在于，每个腔体底部都安装有独立的污物收集斗(4)。

3.根据权利要求1所述的分腔式气溶胶捕集装置，其特征在于，在第三上人平台(9)的长轴方向，安装有数量为腔体数量4倍的高压室(13)。