CN105664634B - 一种重力沉降除尘装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重力沉降除尘装置及其工作方法，包括进气口，沉降除尘箱，冲淋系统，排气口，排水管，支撑腿，控制系统；所述沉降除尘箱一侧上部设有进气口，沉降除尘箱另一侧上部设有排气口，沉降除尘箱底部四周设有支撑腿，沉降除尘箱在排气口一侧底部设有排水管，沉降除尘箱前部设有控制系统，沉降除尘箱还与冲淋系统相连。本发明所述的一种重力沉降除尘装置及其工作方法，除尘效果好，效率高，除尘速度可控，能耗低，处理量大，适合需排放含尘废气的工矿企业使用。
Description
技术领域
本发明属于废气净化装置领域，具体涉及一种重力沉降除尘装置及其工作方法。
背景技术
近年来，我国很多城市及其周边地区灰霾频发，2016年1月环境保护部通报，我国中东部地区受灰霾天气影响，多个城市空气质量重度污染或严重污染，全国灰霾面积约200万平方公里，目前灰霾已成为困扰居民生产以及生活的重大大气环境问题，灰霾是一种天气现象，是指大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气混浊现象，而大气能见度的降低，主要是颗粒物对光的吸收和散射造成的，在颗粒物粒子中，工业烟气中的尘埃的消光作用最强，很多科学研究表明，工业烟气中的尘埃是引发城市大气酸雨、光化学烟雾和灰霾的重要因素，对人体健康会产生严重危害，对气候会产生重要影响。
现有治理技术
随着工业的高速发展，能源的消耗，越来越多的烟尘废气排放到大气中，工业烟气中的粉尘颗粒物的控制主要是通过除尘设备来实现的，现有常规的除尘设备不能有效去除粉尘，因此必须进行技术升级，进一步提高现有除尘器的除尘效率，相应减少粉尘的排放。
1、布袋式除尘器
布袋式除尘器是一种干式滤尘装置&滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器地，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料的孔隙时，粉尘被阻留，使气体得到净化，沉积在滤料上的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。
不足之处：大多数滤料的材质都是易燃烧、磨擦易产生积聚静电的，在处理燃烧气体或高温气体时，常常有未完全燃烧的粉尘、火星、有燃烧和爆炸性气体等进入系统之中，存在着发生燃烧、爆炸事故的危害。
2、旋风式除尘器
旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力，将尘粒从含尘气体中分离出来的除尘装置，当含尘气体由进气口进入旋风除尘器时，气流由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿除尘器内壁呈螺旋形向下，朝向锥体流动，通常称此为外旋气流，含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的粉尘粒子甩向除尘器壁面，粉尘粒子一旦与除尘器壁面接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和重力沿壁面落下，进入排灰口。
不足之处：捕集细颗粒物效率不高，设备复杂维护操作不方便，对粉尘扑捉不敏感。
3、静电式除尘器
静电除尘器的工作原理是利用强电场电晕极放电电离气体，使含尘空气中的颗粒物在电场力的作用下与气流分离，吸附到集尘极，达到净化的目的，负极由金属导线制成，叫电晕极，正极由金属板制成，叫集尘极。
不足之处：对粉尘比电阻有一定要求，比电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流，比电阻过高，到达集尘电极的尘粒电荷不易放出，在尘层之间形成电压梯度会产生局部击穿和放电现象，这些情况都会造成除尘效率下降，一次投资较大，设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种重力沉降除尘装置，包括进气口1，沉降除尘箱2，冲淋系统3，排气口4，排水管5，支撑腿6，控制系统7；所述沉降除尘箱2一侧上部设有进气口1，沉降除尘箱2另一侧上部设有排气口4，沉降除尘箱2底部四周设有支撑腿6，沉降除尘箱2在排气口4一侧底部设有排水管5，沉降除尘箱2前部设有控制系统7，沉降除尘箱2还与冲淋系统3相连。
进一步的，所述沉降除尘箱2包括进气口分隔板2-1，U型导气板2-2，V型分隔板2-3，板上粉尘浓度传感器2-4，板下粉尘浓度传感器2-5，排气口粉尘浓度传感器2-6；所述进气口分隔板2-1为倾斜布置的长方形板，进气口分隔板2-1左端位于沉降除尘箱2左侧壁，进气口分隔板2-1右端向下倾斜延伸至沉降除尘箱2中部，进气口分隔板2-1前后面与沉降除尘箱2前后内壁无缝焊接，进气口分隔板2-1将进气口1分为上下两个部分，进气口分隔板2-1与水平面的夹角为30°～60°；所述U型导气板2-2位于沉降除尘箱2中间上部，U型导气板2-2上部为长方体结构，U型导气板2-2下部为半圆柱结构，U型导气板2-2前后壁与沉降除尘箱2前后内壁无缝焊接，U型导气板2-2底部距沉降除尘箱2顶部的距离为50 cm～100 cm；所述V型分隔板2-3为向排气口4方向开口的V型板，V型分隔板2-3开口上部一侧与沉降除尘箱2右侧内部无缝焊接，V型分隔板2-3开口下部一侧与沉降除尘箱2右侧壁留有一定间隙，V型分隔板2-3前后两侧与沉降除尘箱2前后内壁垂直无缝焊接，V型分隔板2-3与沉降除尘箱2右侧壁板构成大颗粒粉尘室，V型分隔板2-3V型顶角的角度范围为10°～45°；所述板上粉尘浓度传感器2-4位于沉降除尘箱2后侧内壁上，板上粉尘浓度传感器2-4位于进气口分隔板2-1上端，板上粉尘浓度传感器2-4距进气口分隔板2-1上端的距离为10 cm～15 cm，板上粉尘浓度传感器2-4与控制系统7通过导线连接；所述板下粉尘浓度传感器2-5位于沉降除尘箱2后侧内壁上，板下粉尘浓度传感器2-5距进气口分隔板2-1下部的距离为5 cm～10 cm，板下粉尘浓度传感器2-5与控制系统7通过导线连接；所述排气口粉尘浓度传感器2-6位于沉降除尘箱2后侧内壁上，排气口粉尘浓度传感器2-6上端距沉降除尘箱2上檐口的距离为10 cm～15 cm，排气口粉尘浓度传感器2-6距离排气口4一侧侧面的距离为5 cm～10 cm，排气口粉尘浓度传感器2-6与控制系统7通过导线连接。
进一步的，所述冲淋系统3，包括进水干管3-1，底部冲洗管3-2，洗尘冲淋装置3-3，进气口冲淋管3-4，排气口冲淋管3-5，底部冲洗电磁阀3-6，洗尘冲淋电磁阀3-7，进气口冲淋电磁阀3-8，排气口冲淋电磁阀3-9；所述进水干管3-1为直径100 mm的复合材料管道，进水干管3-1位于沉降除尘箱2前侧外部；所述底部冲洗管3-2一端通过底部冲洗电磁阀3-6与进水干管3-1连通，底部冲洗管3-2另一端分成3个平行布置的短管，3个平行布置的短管贯穿沉降除尘箱2一侧的底部；所述洗尘冲淋装置3-3一端通过洗尘冲淋电磁阀3-7与进水干管3-1连通，洗尘冲淋装置3-3另一端位于沉降除尘箱2内部中间位置；所述进气口冲淋管3-4一端通过进气口冲淋电磁阀3-8与进水干管3-1连通，进气口冲淋管3-4另一端从沉降除尘箱2顶部靠近进气口1位置垂直贯穿，进气口冲淋管3-4在沉降除尘箱2内部分为5～8个支管，进气口冲淋管3-4每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；所述排气口冲淋管3-5一端通过排气口冲淋电磁阀3-9与进水干管3-1连通，排气口冲淋管3-5另一端从沉降除尘箱2顶部靠近排气口4位置垂直贯通，排气口冲淋管3-5在沉降除尘箱2内部分为5～8个支管，排气口冲淋管3-5每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；所述底部冲洗电磁阀3-6、洗尘冲淋电磁阀3-7、进气口冲淋电磁阀3-8、排气口冲淋电磁阀3-9均通过导线与控制系统7连接。
进一步的，所述洗尘冲淋装置3-3，包括进水支管3-3-1，冲洗管3-3-2，洗尘头3-3-3，自转电机3-3-4；所述进水支管3-3-1一端与洗尘冲淋电磁阀3-7连通，进水支管3-3-1另一端与自转电机3-3-4固定连接，进水支管3-3-1的数量为3～5根；所述自转电机3-3-4另一端与冲洗管3-3-2转动连接，并促使冲洗管3-3-2旋转，自转电机3-3-4通过导线与控制系统7连接；所述冲洗管3-3-2另一端为密闭结构，冲洗管3-3-2数量为3～5根，多个冲洗管3-3-2等距均匀布置；所述洗尘头3-3-3一端与冲洗管3-3-2连通，洗尘头3-3-3在冲洗管3-3-2外壁上均匀圆周分布，每根冲洗管3-3-2上洗尘头3-3-3的数量不少于20个。
进一步的，所述洗尘头3-3-3，包括高低控角叶片3-3-3-1，左右控角叶片3-3-3-2，进水转轴3-3-3-3；所述左右控角叶片3-3-3-2为长方形板，左右控角叶片3-3-3-2的数量不少于8块，多个左右控角叶片3-3-3-2沿中心轴均匀等弧角分布；所述高低角控制叶片3-3-3-1为圆环形板，高低角控制叶片3-3-3-1圆环内径为高低角控制叶片3-3-3-1圆环外径的0.4～0.8倍，高低角控制叶片3-3-3-1数量不少于2块，高低角控制叶片3-3-3-1上下对称镶嵌在左右控角叶片3-3-3-2上，相邻二个高低角控制叶片3-3-3-1与相邻二个左右控角叶片3-3-3-2构成喷水口；所述进水转轴3-3-3-3一端与冲洗管3-3-2转动连接，进水转轴3-3-3-3另一端与高低角控制叶片3-3-3-1和左右控角叶片3-3-3-2构成的组建固定连接；所述进水转轴3-3-3-3为中空圆筒结构，进水转轴3-3-3-3的一端与冲洗管3-3-2贯通，进水转轴3-3-3-3的另一端与喷水口贯通，进水转轴3-3-3-3带动高低角控制叶片3-3-3-1和左右控角叶片3-3-3-2构成的组件共同旋转。
进一步的，所述洗尘头3-3-3由高分子材料压模成型，洗尘头3-3-3的组成成分和制造过程，包含以下步骤：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.012 μS/cm～0.11 μS/cm的超纯水1100～1510份，启动反应釜内搅拌器，转速为51 rpm～91 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至41℃～61 ℃；依次加入甲氰菊酯11～15份、甘油三聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯25～31份、甘油酸甲酯11～31份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.5～8.1，将搅拌器转速调至181rpm～221 rpm，温度为65 ℃～81 ℃，酯化反应3～8小时；
第2步、取甲基丙烯酸缩水甘油酯11～21份、苯甲酸缩水甘油酯5～15份进行粉碎，粉末粒径为111～251目；加入纳米级硼酸铑111～311份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为21 mm～41 mm，采用剂量为1.1 kGy～2.1 kGy、能量为1.5 MeV～2.5 MeV的α射线辐照11min～21 min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯11～21份中，加入反应釜，搅拌器转速为51 rpm～81 rpm，温度为71 ℃～81 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.11 MPa～-0.12 MPa，保持此状态反应1 h～3 h；泄压并通入氯气，使反应釜内压力为0.012 MPa～0.11 MPa，保温静置5 h～8 h；之后搅拌器转速提升至111 rpm～121 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入对苯氨基甲酸甲酯11～21份、羟苯甲酸甲酯11～21份完全溶解后，加入交联剂21～35份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.1～5.1，保温静置1 h～2 h；
第4步、在搅拌器转速为81 rpm～111 rpm时，依次加入对氨基苯甲酸酯12～25份、丙烯酸15～25份和十二醇硫酸钠15～21份，提升反应釜压力，使其达到0.12 MPa～0.25MPa，温度为111 ℃～122 ℃，聚合反应1 h～11 h；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至31 ℃～41 ℃，出料，入压模机即可制得洗尘头3-3-3；
所述交联剂为2-4-6-三硝基苯甲酸，甲基三乙酰氧基硅烷，三羟甲基丙烷中的一种；
所述纳米级硼酸铑的粒径为11 nm～31 nm。
进一步的，本发明还公开了一种重力沉降除尘装置的工作方法，包括以下几个步骤：
第1步、当装置进行除尘操作时，控制系统7控制鼓风机将含尘废气从进气口1进入沉降除尘箱2一侧上部，含尘废气经过进气口分隔板2-1后，含有较高浓度粉尘的废气从进气口分隔板2-1下部进入，含有较低浓度粉尘的废气从进气口分隔板2-1上部进入；含尘废气自左向右在进气口分隔板2-1引导作用下，连续受到U型导气板2-2、洗尘冲淋装置3-3、V型分隔板2-3的撞击作用以及冲淋系统3的喷雾降尘作用，最终沉降到沉降除尘箱2的底部；大颗粒尘埃最终汇聚到大颗粒粉尘室，除尘后的气体则从排气口4排出；
第2步、当板上粉尘浓度传感器2-4或者板下粉尘浓度传感器2-5或者排气口粉尘浓度传感器2-6监测到的含尘废气浓度较大时，则发送电信号给控制系统7，控制系统7控制进气口冲淋电磁阀3-8或者底部冲洗电磁阀3-6或者排气口冲淋电磁阀3-9增大喷水流量，同时控制系统7控制鼓风机降低鼓风速度，控制系统7控制自转电机3-3-4，使其增加冲洗管3-3-2旋转速度，控制系统7控制洗尘冲淋电磁阀3-7增大喷水流量，进而促进了洗尘头3-3-3的高速旋转，使喷水口喷出的水滴更加微小、均匀；
第3步、当板上粉尘浓度传感器2-4或者板下粉尘浓度传感器2-5或者排气口粉尘浓度传感器2-6监测到的含尘废气浓度较小时，则发送电信号给控制系统7，控制系统7控制进气口冲淋电磁阀3-8或者底部冲洗电磁阀3-6或者排气口冲淋电磁阀3-9减小喷水流量，同时控制系统7控制鼓风机增加鼓风速度，控制系统7控制自转电机3-3-4，使其减小冲洗管3-3-2旋转速度，控制系统7控制洗尘冲淋电磁阀3-7减小喷水流量，进而降低了洗尘头3-3-3的旋转速度；
第4步、当装置进行维修反冲洗操作时，控制系统7关闭鼓风机停止工作，控制系统7控制冲淋系统3开启至最大，冲淋系统3通过底部冲洗管3-2、洗尘冲淋装置3-3、进气口冲淋管3-4和排气口冲淋管3-5将冲淋水分别输送至沉降除尘箱2各个部位，最终将冲洗下的粉尘随着冲淋水从排水管5排出。
本发明专利公开的一种重力沉降除尘装置及其工作方法，其优点在于。
（1）该装置结构简单，使用和清洗方便。
（2）该装置采用高分子材料作为洗尘头材料，经久耐用，处理效率高。
（3）整体设备紧凑，占地面积小，维护方便。
本发明所述的一种重力沉降除尘装置及其工作方法，除尘效果好，效率高，除尘速度可控，能耗低，处理量大，适合需排放含尘废气的工矿企业使用。
附图说明
图1是本发明中所述的一种重力沉降除尘装置示意图。
图2是本发明中所述的沉降除尘箱示意图。
图3是本发明中所述的冲淋系统示意图。
图4是本发明中所述的洗尘冲淋装置示意图。
图5是本发明中所述的洗尘头细微结构示意图。
图6本发明中所述的洗尘头水流及旋转喷水示意图。
图7是本发明所述的洗尘头3-3-3随时间增加对尘埃的洗尘效率图。
以上图1～图6中，进气口1，沉降除尘箱2，进气口分隔板2-1，U型导气板2-2，V型分隔板2-3，板上粉尘浓度传感器2-4，板下粉尘浓度传感器2-5，排气口粉尘浓度传感器2-6，冲淋系统3，进水干管3-1，底部冲洗管3-2，洗尘冲淋装置3-3，进水支管3-3-1，冲洗管3-3-2，洗尘头3-3-3，高低控角叶片3-3-3-1，左右控角叶片3-3-3-2，进水转轴3-3-3-3，自转电机3-3-4，进气口冲淋管3-4，排气口冲淋管3-5，底部冲洗电磁阀3-6，洗尘冲淋电磁阀3-7，进气口冲淋电磁阀3-8，排气口冲淋电磁阀3-9，排气口4，排水管5，支撑腿6，控制系统7。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种重力沉降除尘装置及其工作方法进行进一步说明。
如图1所示，是本发明提供的一种重力沉降除尘装置示意图。图中看出，包括进气口1，沉降除尘箱2，冲淋系统3，排气口4，排水管5，支撑腿6，控制系统7；沉降除尘箱2一侧上部设有进气口1，沉降除尘箱2另一侧上部设有排气口4，沉降除尘箱2底部四周设有支撑腿6，沉降除尘箱2在排气口4一侧底部设有排水管5，沉降除尘箱2前部设有控制系统7，沉降除尘箱2还与冲淋系统3相连。
当装置进行除尘操作时，控制系统7控制鼓风机将含尘废气从进气口1进入沉降除尘箱2，尘埃在沉降除尘箱2内沉降分离，落在沉降除尘箱2底部，除去尘埃的废气从排气口4排出沉降除尘箱2。
当装置进行冲洗操作时，控制系统7控制冲淋系统3开启，冲淋系统3将冲洗水输送至沉降除尘箱2相应位置，最终沉降除尘箱2内的尘埃随水流从排水管5排出。
如图2所示，是本发明中所述的沉降除尘箱示意图。从图2或图1中看出，沉降除尘箱2包括进气口分隔板2-1，U型导气板2-2，V型分隔板2-3，板上粉尘浓度传感器2-4，板下粉尘浓度传感器2-5，排气口粉尘浓度传感器2-6；进气口分隔板2-1为倾斜布置的长方形板，进气口分隔板2-1左端位于沉降除尘箱2左侧壁，进气口分隔板2-1右端向下倾斜延伸至沉降除尘箱2中部，进气口分隔板2-1前后面与沉降除尘箱2前后内壁无缝焊接，进气口分隔板2-1将进气口1分为上下两个部分，进气口分隔板2-1与水平面的夹角为30°～60°；U型导气板2-2位于沉降除尘箱2中间上部，U型导气板2-2上部为长方体结构，U型导气板2-2下部为半圆柱结构，U型导气板2-2前后壁与沉降除尘箱2前后内壁无缝焊接，U型导气板2-2底部距沉降除尘箱2顶部的距离为50 cm～100 cm；V型分隔板2-3为向排气口4方向开口的V型板，V型分隔板2-3开口上部一侧与沉降除尘箱2右侧内部无缝焊接，V型分隔板2-3开口下部一侧与沉降除尘箱2右侧壁留有一定间隙，V型分隔板2-3前后两侧与沉降除尘箱2前后内壁垂直无缝焊接，V型分隔板2-3与沉降除尘箱2右侧壁板构成大颗粒粉尘室，V型分隔板2-3V型顶角的角度范围为10°～45°；板上粉尘浓度传感器2-4位于沉降除尘箱2后侧内壁上，板上粉尘浓度传感器2-4位于进气口分隔板2-1上端，板上粉尘浓度传感器2-4距进气口分隔板2-1上端的距离为10 cm～15 cm，板上粉尘浓度传感器2-4与控制系统7通过导线连接；板下粉尘浓度传感器2-5位于沉降除尘箱2后侧内壁上，板下粉尘浓度传感器2-5距进气口分隔板2-1下部的距离为5 cm～10 cm，板下粉尘浓度传感器2-5与控制系统7通过导线连接；排气口粉尘浓度传感器2-6位于沉降除尘箱2后侧内壁上，排气口粉尘浓度传感器2-6上端距沉降除尘箱2上檐口的距离为10 cm～15 cm，排气口粉尘浓度传感器2-6距离排气口4一侧侧面的距离为5 cm～10 cm，排气口粉尘浓度传感器2-6与控制系统7通过导线连接。
如图3所示，是本发明中所述的冲淋系统示意图。从图3或图1中看出，冲淋系统3，包括进水干管3-1，底部冲洗管3-2，洗尘冲淋装置3-3，进气口冲淋管3-4，排气口冲淋管3-5，底部冲洗电磁阀3-6，洗尘冲淋电磁阀3-7，进气口冲淋电磁阀3-8，排气口冲淋电磁阀3-9；进水干管3-1为直径100 mm的复合材料管道，进水干管3-1位于沉降除尘箱2前侧外部；底部冲洗管3-2一端通过底部冲洗电磁阀3-6与进水干管3-1连通，底部冲洗管3-2另一端分成3个平行布置的短管，3个平行布置的短管贯穿沉降除尘箱2一侧的底部；洗尘冲淋装置3-3一端通过洗尘冲淋电磁阀3-7与进水干管3-1连通，洗尘冲淋装置3-3另一端位于沉降除尘箱2内部中间位置；进气口冲淋管3-4一端通过进气口冲淋电磁阀3-8与进水干管3-1连通，进气口冲淋管3-4另一端从沉降除尘箱2顶部靠近进气口1位置垂直贯穿，进气口冲淋管3-4在沉降除尘箱2内部分为5～8个支管，进气口冲淋管3-4每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；排气口冲淋管3-5一端通过排气口冲淋电磁阀3-9与进水干管3-1连通，排气口冲淋管3-5另一端从沉降除尘箱2顶部靠近排气口4位置垂直贯通，排气口冲淋管3-5在沉降除尘箱2内部分为5～8个支管，排气口冲淋管3-5每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；底部冲洗电磁阀3-6、洗尘冲淋电磁阀3-7、进气口冲淋电磁阀3-8、排气口冲淋电磁阀3-9均通过导线与控制系统7连接。
如图4所示，是本发明中所述的洗尘冲淋装置示意图。图中看出，洗尘冲淋装置3-3，包括进水支管3-3-1，冲洗管3-3-2，洗尘头3-3-3，自转电机3-3-4；进水支管3-3-1一端与洗尘冲淋电磁阀3-7连通，进水支管3-3-1另一端与自转电机3-3-4固定连接，进水支管3-3-1的数量为3～5根；自转电机3-3-4另一端与冲洗管3-3-2转动连接，并促使冲洗管3-3-2旋转，自转电机3-3-4通过导线与控制系统7连接；冲洗管3-3-2另一端为密闭结构，冲洗管3-3-2数量为3～5根，多个冲洗管3-3-2等距均匀布置；洗尘头3-3-3一端与冲洗管3-3-2连通，洗尘头3-3-3在冲洗管3-3-2外壁上均匀圆周分布，每根冲洗管3-3-2上洗尘头3-3-3的数量不少于20个。
如图5和图6分别是本发明中所述的洗尘头细微结构示意图和本发明中所述的洗尘头水流及旋转喷水示意图。从图5或图6中看出，洗尘头3-3-3，包括高低控角叶片3-3-3-1，左右控角叶片3-3-3-2，进水转轴3-3-3-3；左右控角叶片3-3-3-2为长方形板，左右控角叶片3-3-3-2的数量不少于8块，多个左右控角叶片3-3-3-2沿中心轴均匀等弧角分布；高低角控制叶片3-3-3-1为圆环形板，高低角控制叶片3-3-3-1圆环内径为高低角控制叶片3-3-3-1圆环外径的0.4～0.8倍，高低角控制叶片3-3-3-1数量不少于2块，高低角控制叶片3-3-3-1上下对称镶嵌在左右控角叶片3-3-3-2上，相邻二个高低角控制叶片3-3-3-1与相邻二个左右控角叶片3-3-3-2构成喷水口；进水转轴3-3-3-3一端与冲洗管3-3-2转动连接，进水转轴3-3-3-3另一端与高低角控制叶片3-3-3-1和左右控角叶片3-3-3-2构成的组建固定连接；进水转轴3-3-3-3为中空圆筒结构，进水转轴3-3-3-3的一端与冲洗管3-3-2贯通，进水转轴3-3-3-3的另一端与喷水口贯通，进水转轴3-3-3-3带动高低角控制叶片3-3-3-1和左右控角叶片3-3-3-2构成的组件共同旋转。
本发明所述的一种重力沉降除尘装置及其工作方法的工作过程是。
第1步、当装置进行除尘操作时，控制系统7控制鼓风机将含尘废气从进气口1进入沉降除尘箱2一侧上部，含尘废气经过进气口分隔板2-1后，含有较高浓度粉尘的废气从进气口分隔板2-1下部进入，含有较低浓度粉尘的废气从进气口分隔板2-1上部进入；含尘废气自左向右在进气口分隔板2-1引导作用下，连续受到U型导气板2-2、洗尘冲淋装置3-3、V型分隔板2-3的撞击作用以及冲淋系统3的喷雾降尘作用，最终沉降到沉降除尘箱2的底部；大颗粒尘埃最终汇聚到大颗粒粉尘室，除尘后的气体则从排气口4排出；
第2步、当板上粉尘浓度传感器2-4或者板下粉尘浓度传感器2-5或者排气口粉尘浓度传感器2-6监测到的含尘废气浓度较大时，则发送电信号给控制系统7，控制系统7控制进气口冲淋电磁阀3-8或者底部冲洗电磁阀3-6或者排气口冲淋电磁阀3-9增大喷水流量，同时控制系统7控制鼓风机降低鼓风速度，控制系统7控制自转电机3-3-4，使其增加冲洗管3-3-2旋转速度，控制系统7控制洗尘冲淋电磁阀3-7增大喷水流量，进而促进了洗尘头3-3-3的高速旋转，使喷水口喷出的水滴更加微小、均匀；
第3步、当板上粉尘浓度传感器2-4或者板下粉尘浓度传感器2-5或者排气口粉尘浓度传感器2-6监测到的含尘废气浓度较小时，则发送电信号给控制系统7，控制系统7控制进气口冲淋电磁阀3-8或者底部冲洗电磁阀3-6或者排气口冲淋电磁阀3-9减小喷水流量，同时控制系统7控制鼓风机增加鼓风速度，控制系统7控制自转电机3-3-4，使其减小冲洗管3-3-2旋转速度，控制系统7控制洗尘冲淋电磁阀3-7减小喷水流量，进而降低了洗尘头3-3-3的旋转速度；
第4步、当装置进行维修反冲洗操作时，控制系统7关闭鼓风机停止工作，控制系统7控制冲淋系统3开启至最大，冲淋系统3通过底部冲洗管3-2、洗尘冲淋装置3-3、进气口冲淋管3-4和排气口冲淋管3-5将冲淋水分别输送至沉降除尘箱2各个部位，最终将冲洗下的粉尘随着冲淋水从排水管5排出。
本发明所述的一种重力沉降除尘装置及其工作方法，除尘效果好，效率高，除尘速度可控，能耗低，处理量大，适合需排放含尘废气的工矿企业使用。
以下是本发明所述高分子高分子保温填料2-2的制造过程的实施例，实施例是为了进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
按照以下步骤制造本发明所述洗尘头3-3-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.012 μS/cm的超纯水1100份，启动反应釜内搅拌器，转速为51 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至41 ℃；依次加入甲氰菊酯11份、甘油三聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯25份、甘油酸甲酯11份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.5，将搅拌器转速调至181 rpm，温度为65 ℃，酯化反应3小时；
第2步、取甲基丙烯酸缩水甘油酯11份、苯甲酸缩水甘油酯5份进行粉碎，粉末粒径为111目；加入纳米级硼酸铑111份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为21 mm，采用剂量为1.1 kGy、能量为1.5 MeV的α射线辐照11 min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯11份中，加入反应釜，搅拌器转速为51 rpm，温度为71 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.11MPa，保持此状态反应1 h；泄压并通入氯气，使反应釜内压力为0.012 MPa，保温静置5 h；之后搅拌器转速提升至111 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入对苯氨基甲酸甲酯11份、羟苯甲酸甲酯11份完全溶解后，加入交联剂21份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.1，保温静置1 h；
第4步、在搅拌器转速为81 rpm时，依次加入对氨基苯甲酸酯12份、丙烯酸15份和十二醇硫酸钠15份，提升反应釜压力，使其达到0.12 MPa，温度为111 ℃，聚合反应1 h；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至31 ℃，出料，入压模机即可制得洗尘头3-3-3；
所述交联剂为2-4-6-三硝基苯甲酸；
所述纳米级硼酸铑的粒径为11 nm。
实施例2
按照以下步骤制造本发明所述洗尘头3-3-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.11 μS/cm的超纯水1510份，启动反应釜内搅拌器，转速为91 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至61 ℃；依次加入甲氰菊酯15份、甘油三聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯31份、甘油酸甲酯31份，搅拌至完全溶解，调节pH值为8.1，将搅拌器转速调至221 rpm，温度为81 ℃，酯化反应8小时；
第2步、取甲基丙烯酸缩水甘油酯21份、苯甲酸缩水甘油酯15份进行粉碎，粉末粒径为251目；加入纳米级硼酸铑311份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为41 mm，采用剂量为2.1 kGy、能量为2.5 MeV的α射线辐照21 min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯21份中，加入反应釜，搅拌器转速为81 rpm，温度为81 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.12MPa，保持此状态反应3 h；泄压并通入氯气，使反应釜内压力为0.11 MPa，保温静置8 h；之后搅拌器转速提升至121 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入对苯氨基甲酸甲酯21份、羟苯甲酸甲酯21份完全溶解后，加入交联剂35份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.1，保温静置2 h；
第4步、在搅拌器转速为111 rpm时，依次加入对氨基苯甲酸酯25份、丙烯酸25份和十二醇硫酸钠21份，提升反应釜压力，使其达到0.25 MPa，温度为122 ℃，聚合反应11 h；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至41 ℃，出料，入压模机即可制得洗尘头3-3-3；
所述交联剂为三羟甲基丙烷；
所述纳米级硼酸铑的粒径为31 nm。
实施例3
按照以下步骤制造本发明所述洗尘头3-3-3：
第1步、在反应釜中加入电导率为0.019 μS/cm的超纯水1150份，启动反应釜内搅拌器，转速为59 rpm，启动加热泵，使反应釜内温度上升至46 ℃；依次加入甲氰菊酯11.5份、甘油三聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯25.31份、甘油酸甲酯11.31份，搅拌至完全溶解，调节pH值为6.81，将搅拌器转速调至189 rpm，温度为68 ℃，酯化反应3.8小时；
第2步、取甲基丙烯酸缩水甘油酯12份、苯甲酸缩水甘油酯10份进行粉碎，粉末粒径为125目；加入纳米级硼酸铑131份混合均匀，平铺于托盘内，平铺厚度为24 mm，采用剂量为1.2 kGy、能量为1.7 MeV的α射线辐照12 min；
第3步、经第2步处理的混合粉末溶于聚丙烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯12份中，加入反应釜，搅拌器转速为58 rpm，温度为78 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.115 MPa，保持此状态反应2 h；泄压并通入氯气，使反应釜内压力为0.013 MPa，保温静置6 h；之后搅拌器转速提升至118 rpm，同时反应釜泄压至0 MPa；依次加入对苯氨基甲酸甲酯12份、羟苯甲酸甲酯12份完全溶解后，加入交联剂23份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.5，保温静置1.5 h；
第4步、在搅拌器转速为89 rpm时，依次加入对氨基苯甲酸酯15份、丙烯酸19份和十二醇硫酸钠19份，提升反应釜压力，使其达到0.19 MPa，温度为112 ℃，聚合反应3 h；反应完成后将反应釜内压力降至0 MPa，降温至34 ℃，出料，入压模机即可制得洗尘头3-3-3；
所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷；
所述纳米级硼酸铑的粒径为13 nm。
对照例
对照例为市售某品牌的洗尘头材料。
实施例4
将实施例1～3制备获得的洗尘头3-3-3和对照例所述的洗尘头材料用于粉尘的降尘效果对比。对比二者单位重量、使用时间、洗尘衰减率、洗尘效率随时间变化进行统计，结果如表1所示。
从表1可见，本发明所述的洗尘头3-3-3，其单位重量、使用时间、洗尘衰减率、洗尘效率均高于现有技术生产的产品。
此外，如图7所示，是本发明所述的洗尘头3-3-3随时间增加对尘埃的洗尘效率。图中看出，实施例1～3所用洗尘头3-3-3，可长时间保持高效的洗尘效果，对尘埃的洗尘效率和持续时间均大幅优于现有产品。
Claims (2)
1.一种重力沉降除尘装置，包括进气口（1），沉降除尘箱（2），冲淋系统（3），排气口（4），排水管（5），支撑腿（6），控制系统（7）；其特征在于：所述沉降除尘箱（2）一侧上部设有进气口（1），沉降除尘箱（2）另一侧上部设有排气口（4），沉降除尘箱（2）底部四周设有支撑腿（6），沉降除尘箱（2）在排气口（4）一侧底部设有排水管（5），沉降除尘箱（2）前部设有控制系统（7），沉降除尘箱（2）还与冲淋系统（3）相连；
所述沉降除尘箱（2）包括进气口分隔板（2-1），U型导气板（2-2），V型分隔板（2-3），板上粉尘浓度传感器（2-4），板下粉尘浓度传感器（2-5），排气口粉尘浓度传感器（2-6）；所述进气口分隔板（2-1）为倾斜布置的长方形板，进气口分隔板（2-1）左端位于沉降除尘箱（2）左侧壁，进气口分隔板（2-1）右端向下倾斜延伸至沉降除尘箱（2）中部，进气口分隔板（2-1）前后面与沉降除尘箱（2）前后内壁无缝焊接，进气口分隔板（2-1）将进气口（1）分为上下两个部分，进气口分隔板（2-1）与水平面的夹角为30°～60°；所述U型导气板（2-2）位于沉降除尘箱（2）中间上部，U型导气板（2-2）上部为长方体结构，U型导气板（2-2）下部为半圆柱结构，U型导气板（2-2）前后壁与沉降除尘箱（2）前后内壁无缝焊接，U型导气板（2-2）底部距沉降除尘箱（2）顶部的距离为50 cm～100 cm；所述V型分隔板（2-3）为向排气口（4）方向开口的V型板，V型分隔板（2-3）开口上部一侧与沉降除尘箱（2）右侧内部无缝焊接，V型分隔板（2-3）开口下部一侧与沉降除尘箱（2）右侧壁留有一定间隙，V型分隔板（2-3）前后两侧与沉降除尘箱（2）前后内壁垂直无缝焊接，V型分隔板（2-3）与沉降除尘箱（2）右侧壁板构成大颗粒粉尘室，V型分隔板（2-3）V型顶角的角度范围为10°～45°；所述板上粉尘浓度传感器（2-4）位于沉降除尘箱（2）后侧内壁上，板上粉尘浓度传感器（2-4）位于进气口分隔板（2-1）上端，板上粉尘浓度传感器（2-4）距进气口分隔板（2-1）上端的距离为10 cm～15 cm，板上粉尘浓度传感器（2-4）与控制系统（7）通过导线连接；所述板下粉尘浓度传感器（2-5）位于沉降除尘箱（2）后侧内壁上，板下粉尘浓度传感器（2-5）距进气口分隔板（2-1）下部的距离为5 cm～10cm，板下粉尘浓度传感器（2-5）与控制系统（7）通过导线连接；所述排气口粉尘浓度传感器（2-6）位于沉降除尘箱（2）后侧内壁上，排气口粉尘浓度传感器（2-6）上端距沉降除尘箱（2）上檐口的距离为10 cm～15 cm，排气口粉尘浓度传感器（2-6）距离排气口（4）一侧侧面的距离为5 cm～10 cm，排气口粉尘浓度传感器（2-6）与控制系统（7）通过导线连接；
所述冲淋系统（3），包括进水干管（3-1），底部冲洗管（3-2），洗尘冲淋装置（3-3），进气口冲淋管（3-4），排气口冲淋管（3-5），底部冲洗电磁阀（3-6），洗尘冲淋电磁阀（3-7），进气口冲淋电磁阀（3-8），排气口冲淋电磁阀（3-9）；所述进水干管（3-1）为直径100 mm的复合材料管道，进水干管（3-1）位于沉降除尘箱（2）前侧外部；所述底部冲洗管（3-2）一端通过底部冲洗电磁阀（3-6）与进水干管（3-1）连通，底部冲洗管（3-2）另一端分成3个平行布置的短管，3个平行布置的短管贯穿沉降除尘箱（2）一侧的底部；所述洗尘冲淋装置（3-3）一端通过洗尘冲淋电磁阀（3-7）与进水干管（3-1）连通，洗尘冲淋装置（3-3）另一端位于沉降除尘箱（2）内部中间位置；所述进气口冲淋管（3-4）一端通过进气口冲淋电磁阀（3-8）与进水干管（3-1）连通，进气口冲淋管（3-4）另一端从沉降除尘箱（2）顶部靠近进气口（1）位置垂直贯穿，进气口冲淋管（3-4）在沉降除尘箱（2）内部分为5～8个支管，进气口冲淋管（3-4）每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；所述排气口冲淋管（3-5）一端通过排气口冲淋电磁阀（3-9）与进水干管（3-1）连通，排气口冲淋管（3-5）另一端从沉降除尘箱（2）顶部靠近排气口（4）位置垂直贯通，排气口冲淋管（3-5）在沉降除尘箱（2）内部分为5～8个支管，排气口冲淋管（3-5）每个支管底端连接有一个铁锰合金喷头；所述底部冲洗电磁阀（3-6）、洗尘冲淋电磁阀（3-7）、进气口冲淋电磁阀（3-8）、排气口冲淋电磁阀（3-9）均通过导线与控制系统（7）连接；
所述洗尘冲淋装置（3-3），包括进水支管（3-3-1），冲洗管（3-3-2），洗尘头（3-3-3），自转电机（3-3-4）；所述进水支管（3-3-1）一端与洗尘冲淋电磁阀（3-7）连通，进水支管（3-3-1）另一端与自转电机（3-3-4）固定连接，进水支管（3-3-1）的数量为3～5根；所述自转电机（3-3-4）另一端与冲洗管（3-3-2）转动连接，并促使冲洗管（3-3-2）旋转，自转电机（3-3-4）通过导线与控制系统（7）连接；所述冲洗管（3-3-2）另一端为密闭结构，冲洗管（3-3-2）数量为3～5根，多个冲洗管（3-3-2）等距均匀布置；所述洗尘头（3-3-3）一端与冲洗管（3-3-2）连通，洗尘头（3-3-3）在冲洗管（3-3-2）外壁上均匀圆周分布，每根冲洗管（3-3-2）上洗尘头（3-3-3）的数量不少于20个；
所述洗尘头（3-3-3），包括高低控角叶片（3-3-3-1），左右控角叶片（3-3-3-2），进水转轴（3-3-3-3）；所述左右控角叶片（3-3-3-2）为长方形板，左右控角叶片（3-3-3-2）的数量不少于8块，多个左右控角叶片（3-3-3-2）沿中心轴均匀等弧角分布；所述高低角控制叶片（3-3-3-1）为圆环形板，高低角控制叶片（3-3-3-1）圆环内径为高低角控制叶片（3-3-3-1）圆环外径的0.4～0.8倍，高低角控制叶片（3-3-3-1）数量不少于2块，高低角控制叶片（3-3-3-1）上下对称镶嵌在左右控角叶片（3-3-3-2）上，相邻二个高低角控制叶片（3-3-3-1）与相邻二个左右控角叶片（3-3-3-2）构成喷水口；所述进水转轴（3-3-3-3）一端与冲洗管（3-3-2）转动连接，进水转轴（3-3-3-3）另一端与高低角控制叶片（3-3-3-1）和左右控角叶片（3-3-3-2）构成的组建固定连接；所述进水转轴（3-3-3-3）为中空圆筒结构，进水转轴（3-3-3-3）的一端与冲洗管（3-3-2）贯通，进水转轴（3-3-3-3）的另一端与喷水口贯通，进水转轴（3-3-3-3）带动高低角控制叶片（3-3-3-1）和左右控角叶片（3-3-3-2）构成的组件共同旋转。
2.一种如权利要求1所述的一种重力沉降除尘装置的工作方法，其特征在于，一种重力沉降除尘装置的工作方法包括以下几个步骤：
第1步、当装置进行除尘操作时，控制系统（7）控制鼓风机将含尘废气从进气口（1）进入沉降除尘箱（2）一侧上部，含尘废气经过进气口分隔板（2-1）后，含有较高浓度粉尘的废气从进气口分隔板（2-1）下部进入，含有较低浓度粉尘的废气从进气口分隔板（2-1）上部进入；含尘废气自左向右在进气口分隔板（2-1）引导作用下，连续受到U型导气板（2-2）、洗尘冲淋装置（3-3）、V型分隔板（2-3）的撞击作用以及冲淋系统（3）的喷雾降尘作用，最终沉降到沉降除尘箱（2）的底部；大颗粒尘埃最终汇聚到大颗粒粉尘室，除尘后的气体则从排气口（4）排出；
第2步、当板上粉尘浓度传感器（2-4）或者板下粉尘浓度传感器（2-5）或者排气口粉尘浓度传感器（2-6）监测到的含尘废气浓度较大时，则发送电信号给控制系统（7），控制系统（7）控制进气口冲淋电磁阀（3-8）或者底部冲洗电磁阀（3-6）或者排气口冲淋电磁阀（3-9）增大喷水流量，同时控制系统（7）控制鼓风机降低鼓风速度，控制系统（7）控制自转电机（3-3-4），使其增加冲洗管（3-3-2）旋转速度，控制系统（7）控制洗尘冲淋电磁阀（3-7）增大喷水流量，进而促进了洗尘头（3-3-3）的高速旋转，使喷水口喷出的水滴更加微小、均匀；
第3步、当板上粉尘浓度传感器（2-4）或者板下粉尘浓度传感器（2-5）或者排气口粉尘浓度传感器（2-6）监测到的含尘废气浓度较小时，则发送电信号给控制系统（7），控制系统（7）控制进气口冲淋电磁阀（3-8）或者底部冲洗电磁阀（3-6）或者排气口冲淋电磁阀（3-9）减小喷水流量，同时控制系统（7）控制鼓风机增加鼓风速度，控制系统（7）控制自转电机（3-3-4），使其减小冲洗管（3-3-2）旋转速度，控制系统（7）控制洗尘冲淋电磁阀（3-7）减小喷水流量，进而降低了洗尘头（3-3-3）的旋转速度；
第4步、当装置进行维修反冲洗操作时，控制系统（7）关闭鼓风机停止工作，控制系统（7）控制冲淋系统（3）开启至最大，冲淋系统（3）通过底部冲洗管（3-2）、洗尘冲淋装置（3-3）、进气口冲淋管（3-4）和排气口冲淋管（3-5）将冲淋水分别输送至沉降除尘箱（2）各个部位，最终将冲洗下的粉尘随着冲淋水从排水管（5）排出。
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