CN104740969A - 一种沸腾式颗粒层过滤除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沸腾式颗粒层过滤除尘器，包括外壳体和在所述外壳体内垂直布置的至少一层过滤装置，所述的过滤装置包括至少一个过滤单元，所述的过滤单元包括内壳体、过滤室、筛板、过滤床层以及反吹风装置，所述的过滤室由内壳体和筛板围成，所述反吹风装置设置在所述过滤床层内，所述反吹风装置包括上、下两层反吹枪组件和反吹侧挡板，其中，上层反吹枪组件中的上反吹枪枪口方向斜向下，所述下层反吹枪组件中的下反吹枪枪口方向水平设置。该技术方案结构简单、布置灵活、运行成本低、除尘效率高，适用于绝大多数高温除尘场合，具有很强的可行性、实用性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种除尘装置，尤其是涉及一种沸腾式颗粒层过滤除尘器。
背景技术
目前高温除尘器工程应用的场合很广泛，包括能源、建材、石油、钢铁、煤化工等。高温除尘可以最大程度地利用气体的物理显热，提高能源利用率，实现高温条件下过程强化反应，实现气体的洁净排放，同时可以简化工艺过程，节省工艺设备投资，另外可以节约水资源，并避免了湿法除尘所带来的二次水污染。
目前成熟应用的高温除尘器主要有高温旋风分离器、旋流式分离器、多管除尘器、湿法除尘器、颗粒层除尘器等。其中颗粒层除尘器因为其应用较广，能耐300～500℃高温，具有结构简单、抗冲击、耐磨损、耐腐蚀、相对稳定、运行成本低、除尘效率较高等特点，而在各种工业应用场合被广泛使用。
颗粒层除尘器利用粒状材料作为过滤介质，典型的过滤介质包括石英砂、矿渣、焦炭、石灰石、陶瓷等。目前国外先进的过滤介质包括金属烧结材料和陶瓷材料，虽然其效果较好，但是成本过高，不适宜在国内进行大规模工业应用。国内一般采用石英砂、石灰石等廉价材料作为过滤介质，但存在的问题是体积较大、清灰装置复杂、阻力较高以及对细微尘粒的捕集效率有待提高。
本发明所述颗粒层除尘器装置可适用于国内绝大多数过滤介质，改进的反吹清灰装置中，下挡板的设置可以减少清灰过程中漏风现象，提高反吹效率，减少反吹时间。另外反吹枪的侧面设置可防止尘粒堵塞管口，减小清灰阻力，简化清灰过程，降低成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种沸腾式颗粒层过滤除尘器。
本发明所用的技术方案如下：
一种沸腾式颗粒层过滤除尘器，包括外壳体和在所述外壳体内垂直布置的至少一层过滤装置，所述的过滤装置包括至少一个过滤单元，所述的过滤单元包括内壳体、过滤室、筛板、过滤床层以及反吹风装置，所述的过滤室由内壳体和筛板围成，所述反吹风装置设置在所述过滤床层内，所述反吹风装置包括上、下两层反吹枪组件和反吹侧挡板，其中，上层反吹枪组件中的上反吹枪枪口方向斜向下，所述下层反吹枪组件中的下反吹枪枪口方向水平设置。
优选的，所述下层反吹枪组件设置在所述过滤室的最下端。
优选的，所述上反吹枪枪口方向与垂直方向夹角为45°～60°。
优选的，所述反吹风装置还设置有反吹下挡板，反吹下挡板安装在所述筛板的下方。
优选的，所述反吹下挡板为百叶窗式，百叶窗式反吹下挡板通过传动装置与上反吹枪和下反吹枪的阀门连接。阀门一旦开启，反吹下挡板相应开启。
优选的，所述反吹风装置还设置有进气口以及用于控制气体流量的插板门。
优选的，所述除尘器的下端还设置有用于收集灰尘的灰斗和排灰口，所述排灰口设置在灰斗的下端。
优选的，所述进气口的下端为沉降室，所述进气口、沉降室以及灰斗处在同一铅垂线上。
优选的，所述灰斗的侧壁与水平方向夹角为60°。能够减弱气流死区和二次扬尘现象的产生。灰斗下方设有排灰口，此气力输灰系统能够基本保证灰斗中无二次携带现象的出现。
优选的，所述除尘器还设置有用于排放过滤后气体的净气口。
本发明的有益技术效果为：
1、相比于其他颗粒层除尘器，在优选设计下，该装置压降小，基本不超过1.5kPa，还能保持较低的出口尘浓度，基本小于60mg/Nm3，在工作性能与能源消耗方面具有很好的协同平衡性。
2、该技术方案结构简单、布置灵活、运行成本低、除尘效率高，适用于绝大多数高温除尘场合，具有很强的可行性、实用性和经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为反吹风装置结构示意图。
其中，1、进气口，2、沉降室，3、过滤室，4、过滤床层，5、筛板，6、反吹风装置，7、灰斗，8、排灰口，9、净气口，10、反吹侧挡板，11、上反吹枪，12、下反吹枪，13、反吹下挡板百叶窗，14、过滤室壁。
具体实施方式
由图1和图2可知，一种沸腾式颗粒层过滤除尘器，包括外壳体和在所述外壳体内垂直布置的至少一层过滤装置，所述的过滤装置包括至少一个过滤单元，所述的过滤单元包括内壳体、过滤室3、筛板5、过滤床层4以及反吹风装置6，所述的过滤室3由内壳体和筛板5围成，所述反吹风装置6设置在所述过滤床层4内，所述反吹风装置6包括上、下两层反吹枪组件和反吹侧挡板10，其中，上层反吹枪组件中的上反吹枪11枪口方向斜向下，所述下层反吹枪组件中的下反吹枪12枪口方向水平设置。
所述下层反吹枪组件设置在所述过滤室3的最下端，所述反吹侧挡板10由上往下逐渐 增高。所述上反吹枪11枪口方向与垂直方向夹角为45°～60°。所述反吹风装置还设置有反吹下挡板百叶窗13，反吹下挡板百叶窗13安装在所述筛板5的下方。反吹下挡板百叶窗13通过传动装置与反吹枪阀门连接。反吹枪阀门一旦开启，反吹下挡板百叶窗13相应开启。
所述反吹风装置还设置有进气口1以及用于控制气体流量的插板门。所述除尘器的下端还设置有用于收集灰尘的灰斗7和排灰口8，所述排灰口8设置在灰斗7的下端。所述进气口1的下端为沉降室2，所述进气口1、沉降室2以及灰斗7处在同一铅垂线上。
所述灰斗7的侧壁与水平方向夹角为60。能够减弱气流死区和二次扬尘现象的产生。灰斗7下方设有排灰口，此气力输灰系统能够基本保证灰斗7中无二次携带现象的出现。所述除尘器还设置有用于排放过滤后气体的净气口9。
以三层过滤装置的颗粒层除尘器为例：外壳体上部设置有含尘气体入口，由插板门控制气体流量，保证含尘气体在主工作区的速度范围优选为0.3-0.6m/s，该速度可以保证较高的除尘效率。含尘气体经过渐扩段后进入主工作区，由于风速降低，大粒径尘粒被气流携带的能力不足，在重力的作用下，尘粒直接落入位于设备的灰斗7中。剩下的尘粒在气流携带的作用下，在过滤室壁14的阻挡作用下，通过过滤层进行除尘。过滤材料的适用性较广，可根据不同工况选择粒径为1-10mm的材料，另外根据选择的过滤材料的特点，配合粒径小于材料粒径的多孔筛板，在不泄露过滤材料的前提下，最大限度的减少压损。在反吹下挡板百叶窗13打开的情况下，含尘气流在经过过滤床层4时，在惯性碰撞、扩散沉降、重力沉降、筛滤等机理的作用下，气体得到净化，经由净气口9排出装置。三层过滤层在该装置的型式下，优先级基本相同，除尘原理相同，能够达到等速高效除尘的目的。
为了保证颗粒层材料在一段时间内仍保持高效工作，以及应对大气量的工况，该技术方案优选采用多台装置并联。并且根据工况，依次进行气力反吹灰冲洗。当该装置处于反吹灰冲洗状态时，上部含尘气流插板门关闭，同时反吹下挡板百叶窗13关闭，斜向下插入在过滤层中的上反吹枪11吹入热空气，上反吹枪枪口方向向下，与垂直方向呈45°～60°夹角，下反吹枪枪口12水平放置在过滤室3的最下端，这种布置方式可以使物料处于反混状态，即物料逆流动方向的流动和混合。在反吹侧挡板10的保护下，以及反吹枪的气流作用下，颗粒层处于“沸腾”状态，而且反吹侧挡板10保证颗粒层不被吹出过滤室3，随后尘粒被吹出过滤床层4落入灰斗7。反吹持续时间为3～5min，反吹周期为30min。多台装置并联依次吹灰即可达到整体高效运行的目的。
当装置处于除尘状态时，反吹下挡板百叶窗13打开，有助于携尘气流通过；当装置处于反吹灰状态时，反吹下挡板百叶窗13闭合，反吹枪打开。通过控制过滤以及反吹过程中反吹下挡板百叶窗13的状态，减小反吹过程中的漏风现象，提高反吹效率；另外，反吹枪 位于过滤室3的侧面，一方面可避免反吹风口的阻塞，另一方面减小反吹阻力，节约运行成本，使颗粒层更充分的处于沸腾状态，灰尘被顺利吹入沉降室2中进行沉降。
本实例的基本参数及实施效果：
过滤床层厚度100mm，采用粒径1～2mm的石英砂，过滤时气体流度为0.3～0.4m/s，除尘器阻力为1200Pa。反吹风速为0.5～0.6m/s，反吹周期为30-40min，烟气除尘效率达到90％。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：包括外壳体和在所述外壳体内垂直布置的至少一层过滤装置，所述的过滤装置包括至少一个过滤单元，所述的过滤单元包括内壳体、过滤室、筛板、过滤床层以及反吹风装置，所述的过滤室由内壳体和筛板围成，所述反吹风装置设置在所述过滤床层内，所述反吹风装置包括上、下两层反吹枪组件和反吹侧挡板，其中，上层反吹枪组件中的上反吹枪枪口方向斜向下，所述下层反吹枪组件中的下反吹枪枪口方向水平设置。
2.根据权利要求1所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述下层反吹枪组件设置在所述过滤室的最下端，所述反吹侧挡板由上往下逐渐增高。
3.根据权利要求2所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述上反吹枪枪口方向与垂直方向夹角为45°～60°。
4.根据权利要求3所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述反吹风装置还设置有反吹下挡板，反吹下挡板安装在所述筛板的下方。
5.根据权利要求4所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述反吹下挡板为百叶窗式，百叶窗式反吹下挡板通过传动装置与上反吹枪和下反吹枪的阀门连接。
6.根据权利要求1所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述除尘器还设置有进气口以及用于控制气体流量的插板门。
7.根据权利要求6所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述除尘器的下端还设置有用于收集灰尘的灰斗和排灰口，所述排灰口设置在灰斗的下端。
8.根据权利要求7所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述进气口的下端为沉降室，所述进气口、沉降室以及灰斗处在同一铅垂线上。
9.根据权利要求7所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述灰斗的侧壁与水平方向夹角为60°。
10.根据权利要求1-9任一所述的沸腾式颗粒层过滤除尘器，其特征在于：所述除尘器还设置有用于排放过滤后气体的净气口。
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