CN105056647B - 高温烟气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温烟气过滤装置，包括过滤装置外壳，所述过滤装置外壳内部设有滤芯安装板，所述过滤装置内部被滤芯安装板以及安装在滤芯安装板上的若干个滤芯分隔为净气腔和原气腔，所述原气腔上设有待过滤高温烟气进口，所述净气腔上设有过滤后气体出口，所述原气腔内部设有第一加热装置，并且/或者所述净气腔内部设有第二加热装置，通过本发明加热进入过滤装置中的高温烟气，防止了过滤装置中高温烟气出现结露、焦油析出滤芯糊膜或者高温烟气相变等现象，由此保证了高温烟气的过滤效果，同时延长了过滤装置中滤芯的使用寿命。

Description

高温烟气过滤装置

技术领域

本发明涉及高温烟气过滤领域，具体涉及一种高温烟气过滤装置。

背景技术

一般的高温烟气对环境温度变化都非常敏感。对温度敏感通常是指，由于这些烟气从高温窑炉中出来之后温度较高，一般在200℃以上，一旦温度降低就容易出现结露以及焦油析出或者相变等现象。因此，传统的高温烟气过滤装置在对上述烟气进行过滤时经常出现结露、糊膜以及相变等现象，这些现象会造成过滤装置中的滤芯污染，影响高温烟气过滤效果，还会导致滤芯寿命缩短，此问题一直是高温烟气过滤领域中较难克服的技术难点。

为了解决高温烟气过滤过程中结露以及焦油析出的问题，市场上出现了带有夹套的过滤装置，该过滤装置包括过滤装置外壳，所述过滤装置内部设有滤芯安装板，所述过滤装置内部被滤芯安装板以及安装在滤芯安装板上的若干个滤芯分隔为净气腔和原气腔，过滤装置外壳外周设有夹套，所述夹套上设有热媒进口和热媒出口，通过热媒对过滤装置中的烟气加热，由此达到保持烟气温度的目的。

本申请人在实践中发现，上述带有夹套的过滤装置存在以下几个问题：第一，由于夹套设置在过滤装置外表，热媒需通过过滤装置外壳传递热能加热，内部烟气，因此内部烟气升温过程很慢，热能在传递过程中有损失，导致热效率降低；第二，内部烟气受热不均匀，温度由过滤装置外壳至过滤装置内部逐渐降低，还是会导致结露和焦油析出现象；第三，对过滤装置保温要求高，而且需要配备相应的热媒供应系统和风机循环系统，增加了装置占地以及施工难度，一定程度上增加了高温烟气过滤成本。

例如，黄磷炉气本身对温度非常敏感，从黄磷炉中出来的黄磷炉气一般高于350℃，在对其进行过滤过程中温度稍有变化就会发生结露以及焦油析出，能否控制上述问题是影响黄磷炉气过滤效果的至关重要的一点，在采用带夹套过滤装置对黄磷炉气进行过滤时还是会发生结露以及焦油析出导致滤芯糊膜的现象，导致最终的过滤效果并不理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能更好的防止待过滤气体温度降低的高温烟气过滤装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

本发明高温烟气过滤装置包括过滤装置外壳，所述过滤装置外壳内部设有滤芯安装板，所述过滤装置内部被滤芯安装板以及安装在滤芯安装板上的若干个滤芯分隔为净气腔和原气腔，所述原气腔上设有待过滤高温烟气进口，所述净气腔上设有过滤后气体出口，所述原气腔内部设有第一加热装置，并且/或者所述净气腔内部设有第二加热装置，本发明提供了三种加热装置安装方式，第一种方式为所述原气腔内部设有对进入过滤装置内部的高温烟气进行加热并的第一加热装置，第一加热装置对进入过滤装置的高温烟气直接加热，其产生的热能足以将原气腔内的高温烟气以及净气腔内部过滤后的高温净气加热，由此防止出现结露、滤芯糊膜或者烟气相变等现象；第二种方式为所述净气腔内部设有第二加热装置，其产生的热能足以将净气腔内部过滤后的高温净气以及原气腔内部的高温烟气加热，由此防止过滤装置内部出现结露、滤芯糊膜或者烟气相变的现象；第三种方式为所述原气腔内部设置有单独对进入原气腔内部的高温烟气进行加热并防止结露、滤芯糊膜或者烟气相变的第一加热装置，所述净气腔内部设置有单独对进入净气腔内部的过滤后的高温净气进行加热并防止结露、焦油析出或者相变的第二加热装置，分开加热产生的热能同样足以将原气腔以及净气腔内部高温烟气加热，由此保证了高温烟气的过滤效果，同时保证了过滤装置中滤芯的使用寿命。

作为上述高温烟气过滤装置的改进，所述第一加热装置包括若干个第一电加热管以及用于安装第一电加热管的连接板，所述连接板平行设置于滤芯安装板下方，所述连接板上设有供滤芯穿过的通孔，各所述第一电加热管间隔设置于各所述滤芯之间，各所述第一电加热管外接电源。各所述第一电加热管间隔设置在滤芯与滤芯之间，一方面将滤芯包围，能够很快地将热能传递至滤芯的表面，避免滤芯表面糊膜，另一方面间隔密布在原气腔内，由此增大了第一加热装置在原气腔内部高温烟气的受热面积，增大了热交换效率，使得原气腔内的高温烟气得到均匀加热，由此防止其发生结露或者相变。所述第一加热装置中的第一电加热管可以采用竖直间隔平行的方式设置于滤芯之间，也可以采用水平间隔平行的方式设置于各所述滤芯之间。

进一步地，所述连接板下端面设有连接第一电加热管与电源的连接座，连接座一方面可固定电加热管，另一方面将第一电加热管与电源接通为第一电加热管供电发热，由此可以根据第一电加热管使用状态可随时将其从连接座取下检修或者更换。具体地，所述连接座包括设置于连接板下端面上并与第一电加热管连接端相适配的安装槽，所述安装槽顶面设有与电源相连的第一接触点，所述安装槽一侧设有与电源相连的第二接触点，所述第一电加热管包括电热丝和包裹电热丝的绝缘层，所述连接端端面设有与第一电加热管中的电热丝相连的第三接触点，所述连接端一侧设有与第一电加热管中的电热丝相连的第四接触点，当连接端与安装槽配合连接时所述第一接触点与第三接触点连接，所述第二接触点与第四接触点连接，由此实现了将电加热管安装在连接座上时与电源连通，与连接座分离时就与电源断开，方便了电加热管的安装与检修。

进一步地，所述第一接触点与第三接触点上均连有接触片，所述第一接触点连接的接触片与安装槽顶部之间设有弹簧。通过接触片使得第一接触点与第三接触点之间的点接触转为面接触，确保第一接触点与第三接触点更好导通，更加利于电加热管稳定工作；在连接座上安装电加热管时，第三接触点上的接触片挤压第一接触点上的接触片，位于安装槽顶面与接触片之间的弹簧此时被压缩，压缩的弹簧同时挤压接触片，由此使得第三接触点上的接触片与第一接触点上的接触片被压实，两者连接更加紧密，进一步增加了电加热管的工作稳定性。

进一步地，所述连接端与安装槽通过螺纹结构连接，螺纹连接结构使得电加热管稳固地安装于安装槽内，同时也使得第二接触点与第四接触点紧密连接，确保了安装之后电加热管的发热效果。

进一步地，所述连接板为加热板，所述加热板外接电源。此处的加热板同电加热管，包括内部的电热丝以及外部浇铸的绝缘层，接通电源后，加热板在电加热管的基础之上进一步提供了加热过滤装置内部高温烟气所需的热能，对高温烟气进一步加热。

进一步地，所述第二加热装置包括若干个安装于净气腔顶部的第二电加热管，所述第二电加热管间隔设置于滤芯与滤芯的净气出口之间，各所述第二电加热管外接有电源。一方面，第二电加热管密布于净气腔顶部，由此增加了净气腔内气体的受热面积，提高了热交换率，对进入净气腔的高温净气进行均匀加热；另一方面，第二电加热管间隔设置在滤芯的净气出口，由此不会妨碍过滤之后的气体进入净气腔，保证过滤装置过滤效果。同样地，所述第二加热装置中的第二电加热管可以采用竖直间隔平行的方式设置于滤芯之间，也可以采用水平间隔平行的方式设置于滤芯之间。

进一步地，所述原气腔和/或净气腔内设有温度传感器，所述温度传感器外接有控制器，所述第一加热装置和/或第二加热装置与控制器相连，所述控制器控制原气腔内部和净气腔内部恒温。温度传感器检测原气腔和/或净气腔内部的温度，之后将检测到的温度信号反馈至控制器，通过控制器控制第一加热装置和/或第二加热装置的工作功率，维持过滤过滤装置内部高温烟气恒温，防止过滤装置内部温度降低，防止高温烟气结露、焦油析出或者发生相变，且避免了滤芯糊膜。

进一步地，所述待过滤高温烟气进口为从黄磷炉中出来高温炉气的进口。从黄磷炉中出来的黄磷炉气温度一般高于350℃，进入过滤装置之后在第一加热装置和/或第二加热装置的加热下维持其温度，在过滤过程中不会发生结露以及焦油析出，由此保证了黄磷炉气的过滤效果，同时保证了过滤装置中滤芯的使用寿命。

通过上述发明防止了高温烟气在过滤过程中温度下降而发生结露、糊膜或者相变等现象，大大改善了高温烟气的过滤效果，同时延长了滤芯的使用寿命。

以下通过附图以及具体实施方式对本发明作进一步地说明。

附图说明

图1为背景技术提到的现有技术中黄磷炉气过滤装置的结构示意图。

图2为本发明实施例1的结构示意图。

图3为图2和图4中C的剖视图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。

图5为本发明实施例3的结构示意图。

图6为本发明实施例4的结构示意图。

图7为本发明图6和图8中D的剖视图。

图8为本发明实施例5的结构示意图。

图9为本发明实施例6的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，背景技术提到的现有技术中黄磷炉气过滤装置包括过滤装置外壳1a，过滤装置外壳1a内部设有滤芯安装板110a，所述滤芯安装板110a上安装有若干个滤芯120a，所述滤芯安装板110a以及若干个滤芯120a将过滤装置外壳1a内部分隔供待过滤的黄磷炉气进入的原气腔A和供过滤之后的黄磷炉气进入的净气腔B，所述过滤装置外壳1a上设有与原气腔A连通的待过滤黄磷炉气进口130a和与净气腔B连通的过滤后的黄磷炉气出口140a，所述过滤装置外壳1a外周设有夹套150a，所述夹套150a外接有热源，热源进入夹套150a并在夹套150a内部循环流动，以此为进入过滤装置内部的黄磷炉气加热，在上述带夹套过滤装置对黄磷炉气进行过滤时还是会发生结露以及焦油析出导致滤芯糊膜的现象，最终的过滤效果并不理想。

实施例1

如图2所示，本实施例中黄磷炉气过滤装置包括过滤装置外壳1b，过滤装置外壳1b内部设有滤芯安装板110b，所述滤芯安装板110b上安装有若干个滤芯120b，所述滤芯安装板110b以及若干个滤芯120b将过滤装置外壳1b内部分隔为供待过滤黄磷炉气进入的原气腔A以及供过滤之后的黄磷炉气进入的净气腔B，所述过滤装置外壳1b上设有与原气腔A连通的待过滤黄磷炉气进口130b和与净气腔B连通的过滤后的黄磷炉气出口140b。所述原气腔A内部设有第一加热装置2，所述第一加热装置2包括若干个第一电加热管210以及用于安装第一电加热管210的连接板220，所述连接板220平行设置于滤芯安装板110b下端面，所述连接板220上设有供滤芯120b穿过的通孔，各滤芯120b穿过通孔安装在滤芯安装板上，各所述第一电加热管210竖直间隔且平行设置于各所述滤芯120b之间，各所述第一加热管210与滤芯120b之间也为平行位置关系，各所述第一电加热管210外接电源4，所述连接板220下端面设有连接第一电加热管210与电源4的连接座230，所述连接板220优选为加热板，该加热板与第一电加热管210的组成相同，包括电加热丝以及包围在电加热丝外部的绝缘层。如图3所示，所述连接座230包括设置于连接板220下端面上并与第一电加热管210连接端211相适配的安装槽231，在本实施例中所述第一电加热管210的连接端211为第一电加热管210的端部，所述安装槽231顶面设有与电源4相连的第一接触点i，所述安装槽231一侧设有与电源4相连的第二接触点h，所述连接端211端面设有与第一电加热管210中的电热丝212相连的第三接触点I，所述连接端211一侧设有与第一电加热管210中的电热丝212相连的第四接触点H，所述第一接触点i上设有第一接触片n，所述第三接触点I上连有第二接触片N，所述第一接触片n与安装槽231顶部之间设有弹簧232，当连接端211与安装槽231配合连接时所述第一接触点i与第三接触点I连接，所述第二接触点h与第四接触点H连接，所述安装槽231槽壁一周设有内螺纹2310，所述第二接触点h位于内螺纹2310处，所述连接端211端部一周设有与所述内螺纹2310相适配的外螺纹2110，所述第四接触点H位于外螺纹2110处，在安装时只需要将连接端211与安装槽231拧紧，此时弹簧232压缩进一步压实第一接触片n与第二接触片N，使用时打开电源第一电加热管210即可工作。

如图2所示，所述净气腔B内部设有第二加热装置3，所述第二加热装置3包括若干个第二电加热管310，各所述第二电加热管310竖直间隔且平行设置于滤芯120b的净气出口121b之间，所述第二电加热管310的管体一端通过法兰固定于过滤装置外壳1b内顶部。

根据实际情况需要可以将第一电加热管210与第二电加热管310制为可抽芯式电加热管，即电加热管内部的电加热丝可以抽取，由此方便检修操作，第一电加热管210与第二电加热管310均可拆卸，因此在对不需要高温过滤条件的气体过滤时可随时取下电加热管，实现即可过滤高温气体也可过滤其它不需要高温条件气体的效果。

所述原气腔A内部设有第一温度传感器510，所述净气腔B内部设有第二温度传感器520，所述第一温度传感器510与第二温度传感器520均外连接有控制器6，该控制器可采用配电箱也可采用PLC控制器，所述第一加热装置2与第二加热装置3均与控制器6相连，所述加热板也可与控制器6相连，所述控制器6控制原气腔A以及净气腔B内部恒温。

本实施例的使用方法为：将电加热管安装在连接板下端面的连接座上，打开电源，第一加热装置与第二加热装置均开始工作，通过第一温度传感器与第二传感器将原气腔与净气腔内部温度反馈至控制器，控制器相应调节第一加热装置与第二加热装置的工作功率，将原气腔内部与净气腔内部温度始终恒温在黄磷炉气不会发生结露以及焦油析出的温度范围，从待过滤黄磷炉气进口通入待过滤的黄磷炉气，黄磷炉气在上述加热装置的加热下不会发生温降，整个过滤过程中均以气态的形式存在，不会产生结露以及焦油析出，防止了滤芯糊膜，最终过滤完毕之后黄磷炉气由过滤后的黄磷炉气出口排出进入后续黄磷净气处理工序。

实施例2

如图3和图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的黄磷炉气过滤装置中的加热装置只有原气腔A内部设有第一加热装置2，相应的温度传感器也只有原气腔A中设有第一温度传感器510，通过控制器6与第一温度传感器510控制第一加热装置2的工作功率同样可以达到加热原气腔A高温黄磷炉气与净气腔B内部高温黄磷净气的目的，过滤过程中不会发生结露以及焦油析出而导致滤芯糊膜的现象，保证了黄磷炉气的过滤效果。

实施例3

如图5所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中的黄磷炉气过滤装置中的加热装置只有净气腔B内部设有第二加热装置3，相应的温度传感器只有净气腔B内部设有第二温度传感器520，通过控制器6与第二温度传感器520控制第二加热装置3的工作功率同样可以达到加热原气腔A与净气腔B内部气体的目的，在过滤过程中不会产生结露以及焦油析出而导致滤芯糊膜的现象，同样保证了黄磷炉气的过滤效果。

实施例4

如图6所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中第一加热装置2中的第一电加热管210水平间隔且平行设置于个滤芯120b之间，所述第二加热装置3中的第二电加热管310,水平间隔且平行设置于滤芯120b的净气出气口121b之间，如图7所示，第一电加热管210的连接端211为从第一电加热管210主体垂直延伸出的连接部位，第二电加热管310的连接的结构也为从第二电加热管310主体垂直延伸出的连接部位，所述本实施例虽然也可以达到加热原气腔A和净气腔B内部黄磷炉气的效果，过滤过程中不会发生结露以及焦油析出而导致滤芯糊膜的现象，相较于实施例1均匀加热的效果上不足，但是其高温黄磷炉气在原气腔中的进气通量以及高温黄磷净气在净气腔中的通气量均较实施例1大，利于气体进入。

实施例5

如图7和8所示，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中的加热装置只有原气腔A中的第一加热装置2，相应的温度传感器也只有原气腔A中设有第一温度传感器510。同样地，通过控制器6与第一温度传感器510调节原气腔A与净气腔B内部的温度，可以达到与实施例4的同等效果。

实施例6

如图9所示，本实施例与实施例4的区别在于，本实施例中的黄磷炉气过滤装置中的加热装置只有净气腔B内部设有第二加热装置3，相应的温度传感器只有净气腔B内部设有第二温度传感器520，通过控制器6与第二温度传感器520控制第二加热装置3的工作功率同样达到实施例4的同等效果。

本发明不仅适用于上述高温黄磷炉气过滤，还适用于其它与黄磷炉气性质类似，对于温降比较敏感，在温度略微下降时会发生结露或者相变的高温烟气进行过滤。

Claims (6)

1.高温烟气过滤装置，包括过滤装置外壳(1b)，所述过滤装置外壳(1b)内部设有滤芯安装板(110b)，所述过滤装置外壳(1b)内部被滤芯安装板(110b)以及安装在滤芯安装板(110b)上的若干个滤芯(120b)分隔为原气腔(A)和净气腔(B)，所述原气腔(A)上设有待过滤高温烟气进口(130b)，所述净气腔(B)上设有过滤后气体出口(140b)，其特征在于：所述原气腔(A)内部设有第一加热装置(2)，并且/或者所述净气腔(B)内部设有第二加热装置(3)，所述第一加热装置(2)包括若干个第一电加热管(210)以及用于安装第一电加热管(210)的连接板(220)，所述连接板(220)平行设置于滤芯安装板(110b)下方，所述连接板(220)上设有供滤芯(120b)穿过的通孔，各所述第一电加热管(210)间隔设置于各所述滤芯(120b)之间，各所述第一电加热管(210)外接电源(4)，所述第二加热装置(3)包括若干个安装于净气腔(B)顶部的第二电加热管(310)，所述第二电加热管(310)间隔设置于各滤芯(120b)的净气出口(121b)之间，各所述第二电加热管(310)外接有电源，所述连接板(220)下端面设有连接第一电加热管(210)与电源(4)的连接座(230)，所述连接座(230)包括设置于连接板(220)下端面上并与第一电加热管(210)连接端(211)相适配的安装槽(231)，所述安装槽(231)顶面设有与电源(4)相连的第一接触点(i)，所述安装槽(231)一侧设有与电源(4)相连的第二接触点(h)，所述连接端(211)端面设有与第一电加热管(210)中的电热丝(212)相连的第三接触点(I)，所述连接端(211)一侧设有与第一电加热管(210)中的电热丝(212)相连的第四接触点(H)，当连接端(211)与安装槽(231)配合连接时所述第一接触点(i)与第三接触点(I)连接，所述第二接触点(h)与第四接触点(H)连接。

2.如权利要求1所述的高温烟气过滤装置，其特征在于：所述第一接触点(i)与第三接触点(I)上均连有接触片，所述第一接触点(i)连接的接触片与安装槽(231)顶部之间设有弹簧(232)。

3.如权利要求1所述的高温烟气过滤装置，其特征在于：所述连接端(211)与安装槽(231)通过螺纹结构连接。

4.如权利要求1所述的高温烟气过滤装置，其特征在于：所述连接板(220)为加热板，所述加热板外接有电源。

5.如权利要求1所述的高温烟气过滤装置，其特征在于：所述原气腔(A)和/或净气腔(B)内设有温度传感器，所述温度传感器外接有控制器(6)，所述第一加热装置(2)和/或第二加热装置(3)与控制器(6)相连，所述控制器(6)控制原气腔(A)内部和净气腔(B)内部恒温。

6.如权利要求1所述的高温烟气过滤装置，其特征在于：所述待过滤高温烟气进口(130b)为从黄磷炉中出来高温炉气的进口。