CN106345611B - 静电吸附式编织除尘滤网装置 - Google Patents

静电吸附式编织除尘滤网装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种静电吸附式编织除尘滤网装置，包括静电吸附式滤网和金属板电极，静电吸附式滤网的构成滤网网孔的网线中部分为金属电极丝，金属电极丝在静电吸附式滤网中均匀排布，金属电极丝与高压脉冲电源的正极连接，金属板电极与高压脉冲电源的负极连接，静电吸附式滤网和金属板电极安装在烟气通道内，并且静电吸附式滤网位于金属板电极的前方，使烟气先流过静电吸附式滤网进行静电吸附式除尘，而后流过金属板电极。本发明的有益效果是：利用灰尘颗粒荷电可被吸附的特性，设计了包含金属电极丝的静电吸附式编织滤网，保证了较高的过滤效率，同时使气流压力损失大幅减小。

Description

静电吸附式编织除尘滤网装置
技术领域
本发明涉及一种静电吸附式编织除尘滤网装置。
背景技术
近几年，随着燃油燃煤等工业发展，车辆增多等等因素，雾霾天气逐渐增多。雾霾天气对呼吸系统有较大的影响，雾霾微尘中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，尤其是我们通常提到的PM2.5颗粒，虽然只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
所在地会直接伤人，但对呼吸道和眼睛等器官会造成很大危害。粒径大于10微米的粉尘在空气中停留时间较短，在呼吸作用中可被有效地阻留在呼吸道上，不进入肺泡，但由于木粉尘中含有木焦油，这种物质由各种酚类和烃类组成，并含有致癌性较强的物质，长此以往，会使人患上支气管炎、哮喘和肺气肿等，甚至致癌。粒径小于10微米以下的木粉，会直接进入人的肺部组织，沉淀于肺泡中，有可能引起肺组织的慢性纤维化，甚至导致肺心病、心血管病等一系列病变。而且这些可吸入物质还会将多种污染物或病菌带入肺部，对人体危害很大。粉尘如果弹入或飞入人的眼睛，会造成伤害，影响正常操作。另外木尘还是最危险的易燃物品之一，易引起火灾。另外，悬浮性粉尘会增加生产设备的非正常磨损，缩短设备的寿命，增加维护成本，从而对企业的产出和经济效益产生不可低估的影响。
目前除尘器中可达到现阶段排放标准的主要是静电除尘器和袋式除尘器。现有电除尘器的除尘效率可达99.8％以上，但是对0.1～1.0μm范围的颗粒平均捕获效率却较低，除尘效率易受煤、飞灰成分的影响，而且要求通过风速不能太高。布袋除尘器对细颗粒能够达到较好的脱除效果，但是会产生较高的压降，对烟道的通风造成很大影响，对烟气温度、烟气化学成分有一定限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有除尘器技术中，静电除尘器小颗粒除尘效率低风速低、布袋除尘器压降过高的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种静电吸附式编织除尘滤网装置，包括静电吸附式滤网和金属板电极，静电吸附式滤网的构成滤网网孔的网线中部分为金属电极丝，金属电极丝在静电吸附式滤网中均匀排布，金属电极丝与高压脉冲电源的正极连接，金属板电极与高压脉冲电源的负极连接，静电吸附式滤网和金属板电极安装在烟气通道内，并且静电吸附式滤网位于金属板电极的前方，使烟气先流过静电吸附式滤网进行静电吸附式除尘，而后流过金属板电极。
静电吸附式滤网的孔径为1.1～1.6mm。
进一步限定，还包括喷水装置和集尘池，集尘池设置在静电吸附式滤网的下方，喷水装置向静电吸附式滤网喷水，清洗静电吸附式滤网，冲刷下来的污水流入集尘池。
进一步限定，静电吸附式滤网的通过外框安装在烟气通道内，喷水装置的喷孔设置在静电吸附式滤网的顶部的外框上，向静电吸附式滤网的下部喷水。
网线的直径为0.3～0.5mm，相邻网线之间的距离D为1～2mm。
静电吸附式滤网由横向网线和纵向网线交错编织而成，横向网线都为非金属编织线，纵向网线包括金属电极丝和非金属编织线，金属电极丝和非金属编织线在纵向交替排布。
非金属编织线为丙烯编织线。
进一步限定，金属板电极由多片纵向排列金属板构成。
金属板电极的金属板的宽度L1为3～5cm，金属板之间的间距L2为5～10cm，静电吸附式滤网和金属板电极之间的间距为20～30cm，高压脉冲电源使静电吸附式滤网和金属板电极之间的最大电场强度不小于150kV/m。
本发明的有益效果是：
1、利用灰尘颗粒荷电可被吸附的特性，设计了包含金属电极丝的静电吸附式编织滤网，保证了较高的过滤效率，同时使气流压力损失大幅减小。
2、不需要额外耗材，减弱了二次污染。系统中采用高压水冲洗灰尘，避免了更换滤网带来的额外费用，同时极大程度上减小了二次扬灰现象。
3、设备成本较低，年运行费用低，设备占地面积远小于常规的除尘设备。
综上所述本发明提出的静电吸附式编织除尘滤网除尘方法具有极高的脱尘效率，是具有明显竞争优势的治理方法。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的静电吸附式滤网的结构示意图；
图3是本发明的金属板电极的结构示意图；
图中，1.烟气通道，2.静电吸附式滤网，2-1.金属电极丝，2-2.非金属编织线，2-3.滤网边框，3.集尘池，4.喷孔，5.金属板电极，5-1.金属板，5-2.电极边框，6.高压脉冲电源。
具体实施方式
实施例1：
一种静电吸附式编织除尘滤网装置，包括静电吸附式滤网2和金属板电极5，静电吸附式滤网2的孔径为1.1～1.6mm，构成滤网网孔的网线中部分为金属电极丝2-1，金属电极丝2-1在静电吸附式滤网2中均匀排布，金属电极丝2-1与高压脉冲电源6的正极连接，金属板电极5与高压脉冲电源6的负极连接，静电吸附式滤网2和金属板电极5安装在烟气通道1内，并且静电吸附式滤网2位于金属板电极5的前方，使烟气先流过静电吸附式滤网2进行静电吸附式除尘，而后流过金属板电极5。
静电吸附式滤网2的网线的直径为0.3～0.5mm，相邻网线之间的距离D为1～2mm。这一尺寸远高于现有布袋除尘器中布袋孔隙尺寸，因此可以有效减少气流通过时压降损失。
静电吸附式滤网2由横向网线和纵向网线交错编织而成，横向网线都为非金属编织线2-2，纵向网线包括金属电极丝2-1和非金属编织线2-2，金属电极丝2-1和非金属编织线2-2在纵向交替排布。非金属编织线2-2为丙烯编织线。金属电极丝2-1向下延伸连接高压脉冲电源6的正极。金属电极丝2-1的材质优选不锈钢。
金属板电极5由多片纵向排列金属板5-1构成，金属板5-1通过电极边框5-2安装在烟气通道1内。金属板5-1的材质优选不锈钢，金属板5-1的下端通过金属片连通并通过该金属片接高压脉冲电源6的负极。
构建合理的电场分布可以便于金属电极丝2-1进行电晕放电，金属板电极5的尺寸和形状既要考虑放电电场的合理，也要考虑便于气流通过。金属板电极5的金属板5-1的宽度L1为3～5cm，为便于气流通过，金属板5-1之间的间距L2为5～10cm，静电吸附式滤网2和金属板电极5之间的间距为20～30cm，高压脉冲电源6的电压波形采用有利于金属板电极5进行电晕放电的波形。具体地，高压脉冲电源6的两极间电压不小于30kv，输出的电压波形为通过全波整流后的正半周波形，频率为25～40kHz，保证静电吸附式滤网2和金属板电极5之间的最大电场强度不小于150kV/m。
实施例2，
如图1、2和3所示，该实施例2对实施例1的方案进行进一步改进优化，和实施例1相比区别点在于：静电吸附式编织除尘滤网装置还包括喷水装置和集尘池3，集尘池3设置在静电吸附式滤网2的下方，喷水装置向静电吸附式滤网2喷水，清洗静电吸附式滤网2，冲刷下来的污水流入集尘池3。静电吸附式滤网2的通过滤网边框2-3安装在烟气通道1内，喷水装置的喷孔4设置在静电吸附式滤网2的顶部的滤网边框2-3上，向静电吸附式滤网2的下部喷水。当气流通过清洗静电吸附式滤网2时气流压力损失达到800～1000Pa时，利用喷水装置对清洗静电吸附式滤网2进行高压水冲洗。
工作过程是：含雾霾微尘颗粒的气体从烟气通道1进入，静电吸附式滤网2中的金属电极丝2-1与金属板电极5形成电晕放电，灰尘颗粒荷电后在金属电极丝2-1上堆积，所以尽管该滤网孔隙相对较大，同样可以实现微小颗粒的高效吸附效果。金属电极丝2-1吸附灰尘后逐渐变粗，滤网孔径逐步减小，此时滤网过滤效率会增高，但是同时气流通过时阻力也增大，气流通过该装置时压力损失也增大。此时可通过喷水装置喷出的高压水冲洗金属电极丝2-1上富集的灰尘，冲刷下来的脏水流入集尘池中，达到除尘的目的。
本发明中，将静电吸附式滤网2设置在金属板电极5的前方，与常规的静电除尘技术截然不同，其优点分析如下。常规静电除尘技术中，通常采用金属线电极进行电晕放电，采用板电极作为收尘极，颗粒物在静电场中荷电后直接被板电极吸附。在常规技术中，可以观察到由于灰尘颗粒也可以被金属线电极吸附，所以出现线电极变粗的现象，本发明正是利用该现象。本发明中，将金属丝与非金属编织线组成静电吸附式滤网2。在该滤网中，金属电极丝2-1进行电晕放电，金属丝周围有最强的电子浓度，颗粒物在金属丝周围荷电并向金属丝上运动。由于金属丝2-1和非金属编织线2-2组成了孔径1.1～1.6mm的网孔，灰尘在网孔中被金属丝和非金属编织线吸附，同时将孔径进一步减小，使除尘率增高同时阻力也增加。该过程实质上是利用了静电吸附的原理改进了常规的布袋除尘器技术，使滤网网孔可以显著增大减少阻力，同时利用了静电吸附在大网孔条件下，实现有效除尘。在此过程中，需要构建合理的电场分布，才能实现有效的放电过程，金属板电极5布置于静电吸附式滤网2后，主要是考虑布置一个曲率半径较大的板电极，可以合理布置电场分布，有利于金属电极丝2-1的放电。金属板电极5本身并不参与灰尘颗粒的吸附过程。另一个考虑是，静电吸附式滤网2后的烟道内，颗粒物较少，金属板电极5不易出现积灰和磨损。

Claims (8)

1.一种静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：包括静电吸附式滤网(2)和金属板电极(5)，
所述的静电吸附式滤网(2)的构成滤网网孔的网线中部分为金属电极丝(2-1)，金属电极丝(2-1)在静电吸附式滤网(2)中均匀排布，金属电极丝(2-1)与高压脉冲电源(6)的正极连接，金属板电极(5)与高压脉冲电源(6)的负极连接，
静电吸附式滤网(2)和金属板电极(5)安装在烟气通道(1)内，并且静电吸附式滤网(2)位于金属板电极(5)的前方，使烟气先流过静电吸附式滤网(2)进行静电吸附式除尘，而后流过金属板电极(5)，
所述的静电吸附式滤网(2)由横向网线和纵向网线交错编织而成，横向网线都为非金属编织线(2-2)，纵向网线包括金属电极丝(2-1)和非金属编织线(2-2)，金属电极丝(2-1)和非金属编织线(2-2)在纵向交替排布。
2.根据权利要求1所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的静电吸附式滤网(2)的孔径为1.1～1.6mm。
3.根据权利要求1所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：还包括喷水装置和集尘池(3)，集尘池(3)设置在静电吸附式滤网(2)的下方，喷水装置向静电吸附式滤网(2)喷水，清洗静电吸附式滤网(2)，冲刷下来的污水流入集尘池(3)。
4.根据权利要求3所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的静电吸附式滤网(2)通过滤网边框(2-3)安装在烟气通道(1)内，喷水装置的喷孔(4)设置在静电吸附式滤网(2)的顶部的滤网边框(2-3)上，向静电吸附式滤网(2)的下部喷水。
5.根据权利要求1所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的静电吸附式滤网(2)的网线的直径为0.3～0.5mm，相邻网线之间的距离D为1～2mm。
6.根据权利要求1所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的非金属编织线(2-2)为丙烯编织线。
7.根据权利要求1所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的金属板电极(5)由多片纵向排列金属板(5-1)构成。
8.根据权利要求7所述的静电吸附式编织除尘滤网装置，其特征是：所述的金属板电极(5)的金属板(5-1)的宽度L1为3～5cm，金属板(5-1)之间的间距L2为5～10cm，静电吸附式滤网(2)和金属板电极(5)之间的间距为20～30cm，高压脉冲电源(6)使静电吸附式滤网(2)和金属板电极(5)之间的最大电场强度不小于150kV/m。
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