CN106512594B - 一种过滤式除尘系统教学演示实验平台 - Google Patents

一种过滤式除尘系统教学演示实验平台 Download PDF

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Abstract

一种过滤式除尘系统教学演示实验平台，适用于环境与安全工程专业人员的教学与科研，主要包括气包、脉冲阀、喷嘴、滤筒、除尘器箱体、定量给粉机、粉尘浓度探头、风量计、风机、显示与控制仪。进风管分3个分支进风，进风管和出风管均安装有粉尘浓度探头和风量计，花板上、下方设有静压力测试；每个滤筒采用不同的过滤材质，且滤筒设有透明板，滤筒的内、外侧面设有布条，除尘器箱体设置有透明窗。本发明可直接观测并对比不同类型滤筒、不同滤筒位置和间距条件下，过滤和清灰过程中除尘器内部风流场，可实时获得除尘系统运行的多个运行工况参数，结构合理，节省空间。

Description

一种过滤式除尘系统教学演示实验平台
技术领域
本发明涉及除尘技术的教学演示技术领域，尤其适用于过滤式除尘系统。
背景技术
随着社会的发展，人们对生活质量和自身健康越来越重视。然而人类在生产和生活中通过各种途径长年累月地向大气排放各种污染物，特别是粉尘颗粒物的污染占据了重要部分。粉尘不仅影响人体的健康，还会造成能见度降低、设备磨损、动植物受害。防治粉尘污染是一项长期的重要任务。
过滤式除尘是防治大气污染应用最多的除尘设备，掌握好过滤式除尘系统工作机理、运行工况，对搞好环境保护工作具有重要意义。然而，目前我国环境工程、安全工程等各大院校专业学习除尘相关的教学工作不够广泛和深入，往往只重视理论知识的传授，而忽视了实际操作能力的培养，甚至出现了学习内容与实际工作脱节的现状，难以满足社会的需求。
据了解，目前我国没有一个专门研制和开发除尘器教学实验系统的单位，除尘器教学平台的设计缺乏。若直接采用工业除尘器进行教学，存在功能单一、测试手段缺乏的问题，不具有直观的演示效果。
发明内容
鉴于已有技术的不足，本发明提供一种过滤式除尘系统教学演示实验平台，不仅能够有效清除滤料上积聚的粉尘，并可以快速将清灰脱落的粉尘送入集灰斗，大大缩短清灰粉尘在除尘器箱体内的悬浮时间。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种过滤式除尘系统教学演示实验平台，包括气包（1）、脉冲阀（3）、喷嘴（4）、滤筒（6）、除尘器箱体（8）、定量给粉机（9）、粉尘浓度探头I（11）、风量计I（12）、风机（16）、显示与控制仪（17）；
除尘器箱体（8）内设有花板托（18），花板托（18）上安置花板（5）和拓展板（19），花板托（18）所设置的中间孔宽度大于花板（5）和拓展板（19）以便可以托住花板（5）和拓展板（19）；
花板（5）悬挂安装滤筒（6），滤筒（6）的顶部开口对应花板（5）的开孔位置，滤筒（6）的开口上方对应设置有喷嘴（4），喷嘴（4）通过脉冲阀（2）安装在喷吹管（2）上，喷吹管（2）连接气包（1）；
定量给粉机（9）的出口位于吸尘罩（10）的上方，吸尘罩（10）通过进风管分三路连接除尘器箱体（8），其中一路靠近滤筒（6）上部分位置，一路位于滤筒（6）下方位置，一路介于前二路之间；
吸尘罩（10）与除尘器箱体（8）之间的总进风管上安装有粉尘浓度探头I（11）、风量计I（12），3个分支进风管上分别安装有阀门K1、K2、K3；
位于花板（5）上方部分的除尘器箱体（8）设置有开口连接出风管，出风管上安装有粉尘浓度探头II（14）、风量计II（15）和风机（16）；
花板（5）上方和下方各设置有压力探头（7）；
脉冲阀（3）、定量给粉机（9）、粉尘浓度探头I（11）、流量计I（12）、粉尘浓度探头II（14）、风量计II（15）、风机（16）均与显示与控制仪（17）连接；
滤筒（6）的内侧面固定有布条（21），滤筒（6）的外侧面设有挂钩（22），挂钩（22）上也固定有布条（21）；除尘器箱体（8）的正面设置有透明窗（20），滤筒（6）的侧面一部分为滤料（23）一部分为透明板（24），透明板（24）正对透明窗（20）。
进一步的，所述的滤筒（6）的滤料（23）可采用布袋滤芯、直板滤芯、褶式滤芯或陶瓷滤芯等过滤材质，各个滤筒（6）的过滤材质可以相同，也可以不相同。
进一步的，所述的布条（21）为细长条形，采用有色且轻质的材质。
有益效果：本发明在除尘器箱体上设计了三个进风口，用于模拟上部进风、中部进风、下部进风；采用活动式花板和拓展板组合设计，可方便实现滤筒位置和间距的变化；采用多种滤料的滤筒，可直接观测并对比各类型滤筒在过滤和清灰过程的工作状态；在滤筒内外设置有布条，用于指示风流的方向和大小，便于观测过滤、脉冲清灰时风流场的分布；在进风管和出风管均安装有风量计和粉尘浓度探头，可获得除尘系统的漏风率和除尘效率，在滤筒内外设置有压力探头，可获得滤筒过滤的阻力。本发明提供的实验平台，集多功能与一体，结构合理，节省空间，易于观测，使学习者对除尘系统结构及工作原理留下深刻、生动、直观的印象。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的整体结构示意图。
图2是花板部分顶视图。
图3是花板部分正视图。
图4是除尘器箱体正面示意图。
图5是滤筒正面示意图。
图6是滤筒（放大）剖面图。
图中：1为气包，2为喷吹管，3为脉冲阀，4为喷嘴，5为花板，6为滤筒，7为压力探头，8为除尘器箱体，9为定量给粉机，10为吸尘罩，11为粉尘浓度探头I，12为风量计I，13为卸灰阀，14为粉尘浓度探头II，15为风量计II，16为风机，17为显示与控制仪，18为花板托，19为拓展板，20为透明窗，21布条，22为挂钩，23为滤料，24为透明板。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
结合图1、图2和图3，本发明提供的过滤式除尘系统教学演示实验平台，包括气包1、脉冲阀3、喷嘴4、滤筒6、除尘器箱体8、定量给粉机9、粉尘浓度探头I11、风量计I12、风机16、显示与控制仪17；
除尘器箱体8内设有花板托18，花板托18上安置花板5和拓展板19，花板托18所设置的中间孔宽度大于花板5和拓展板19以便可以托住花板5和拓展板19；
花板5悬挂安装滤筒6，滤筒6的顶部开口对应花板5的开孔位置，滤筒6的开口上方对应设置有喷嘴4，喷嘴4通过脉冲阀2安装在喷吹管2上，喷吹管2连接气包1；
定量给粉机9的出口位于吸尘罩10的上方，吸尘罩10通过进风管分三路连接除尘器箱体8，其中一路靠近滤筒6上部分位置，一路位于滤筒6下方位置，一路介于前二路之间；
吸尘罩10与除尘器箱体8之间的总进风管上安装有粉尘浓度探头I11、风量计I12，3个分支进风管上分别安装有阀门K1、K2、K3；
位于花板5上方部分的除尘器箱体8设置有开口连接出风管，出风管上安装有粉尘浓度探头II14、风量计II15和风机16；
花板5上方和下方各设置有压力探头7；
脉冲阀3、定量给粉机9、粉尘浓度探头I11、流量计I12、粉尘浓度探头II14、风量计II15、风机16均与显示与控制仪17连接；
图4、图5和图6中，滤筒6的内侧面固定有布条21，滤筒6的外侧面设有挂钩22，挂钩22上也固定有布条21；除尘器箱体8的正面设置有透明窗20，滤筒6的侧面一部分为滤料23一部分为透明板24，透明板24正对透明窗20。
滤筒6的滤料23可采用布袋滤芯、直板滤芯、褶式滤芯或陶瓷滤芯等过滤材质，各个滤筒6的过滤材质可以相同，也可以不同。
布条21为细长条形，采用有色且轻质的材质。
进行教学演示时，首先开启风机16，在风机16负压作用下，风流从吸尘罩10进入除尘器。然后开启定量给粉机9，定量给粉机9产生的粉尘被风流夹带至除尘器里面，在滤筒6滤料23的拦截作用下，粉尘被捕集在滤筒6的外壁上，干净的气流穿过滤筒6和花板孔进入除尘器箱体8的上部，然后经过出风管排出。观察人员可以透过除尘器箱体8正面的透明窗20和滤筒6的透明板24观测到布条21的飘动，由于布条21为细长条形，且采用有色且轻质的材质，布条21极易飘动，其飘动方向也即指示着除尘系统内部风流场的方向。由于每个滤筒6的滤料23可以分别采用布袋滤芯、直板滤芯、褶式滤芯或陶瓷滤芯等多种过滤材质，可直接观测和比较不同类型滤筒及其流场特征。若仅开启进风支管的阀门K1，关闭阀门K2、K3，则模拟上部进风形式下的过滤风流场，若仅开启阀门K2，则模拟中部进风时的风流场，若仅开启K3则模拟下部进风的风流场。并且，可以通过增减拓展板19的数量，改变花板5的位置，也即改变滤筒6的位置和间距，进而观测和对比不同滤筒6位置和间距条件下除尘器内部过滤风流场。
粉尘浓度探头I11用于测试除尘系统入口粉尘浓度，如测试浓度为c 1，粉尘浓度探头II14用于测试除尘系统出口粉尘浓度，如得到浓度为c 2，可计算除尘系统的除尘效率为ƞ c=（c 1-c 2）/c 1×100%。风量计I12用于测试进风口处的风量，如得到风量为Q 1，风量计II15用于测试出风口处的风量，如得到风量为Q 2，则可计算除尘系统的漏风率ƞ Q=（Q 1-Q2）/Q 1×100%。显示与控制仪17实时显示除尘器入口和出口处风量、粉尘浓度以及漏风率和除尘效率。
同时，压力探头7测试得到花板上下的静压力数值，如花板下的静压力为P 1，花板上的静压力为P 2，可计算过滤区域的阻力ΔP=P 1-P 2，显示与控制仪17也实时显示压力与过滤阻力值。当过滤阻力值过大，将通过增加拓展板19将滤筒6位置统一调回至喷嘴4下方，通过显示与控制仪17启动脉冲阀3，气包1内的压缩空气经喷吹管2和喷嘴4迅速进入滤筒6内，对滤筒6进行反向喷吹，滤筒6外壁捕集的大量粉尘受到清灰作用后脱落至除尘器箱体8下部分，并可通过卸灰阀13排出。
上述即为典型的教学演示原理和流程。本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征及装置的运行和控制模式，但本发明并不局限于上述详细结构特征及运行和控制模式，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征及运行和控制模式才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (3)

1.一种过滤式除尘系统教学演示实验平台，其特征是包括气包（1）、脉冲阀（3）、喷嘴（4）、滤筒（6）、除尘器箱体（8）、定量给粉机（9）、粉尘浓度探头I（11）、风量计I（12）、风机（16）、显示与控制仪（17）；
除尘器箱体（8）内设有花板托（18），花板托（18）上安置花板（5）和拓展板（19），花板托（18）所设置的中间孔宽度大于花板（5）和拓展板（19）以便可以托住花板（5）和拓展板（19）；
花板（5）悬挂安装滤筒（6），滤筒（6）的顶部开口对应花板（5）的开孔位置，滤筒（6）的开口上方对应设置有喷嘴（4），喷嘴（4）通过脉冲阀（3）安装在喷吹管（2）上，喷吹管（2）连接气包（1）；
定量给粉机（9）的出口位于吸尘罩（10）的上方，吸尘罩（10）通过进风管分三路连接除尘器箱体（8），其中一路靠近滤筒（6）上部分位置，一路位于滤筒（6）下方位置，一路介于前二路之间；
吸尘罩（10）与除尘器箱体（8）之间的总进风管上安装有粉尘浓度探头I（11）、风量计I（12），3个分支进风管上分别安装有阀门K1、K2、K3；
位于花板（5）上方部分的除尘器箱体（8）设置有开口连接出风管，出风管上安装有粉尘浓度探头II（14）、风量计II（15）和风机（16）；
花板（5）上方和下方各设置有压力探头（7）；
脉冲阀（3）、定量给粉机（9）、粉尘浓度探头I（11）、风量计I（12）、粉尘浓度探头II（14）、风量计II（15）、风机（16）均与显示与控制仪（17）连接；
滤筒（6）的内侧面固定有布条（21），滤筒（6）的外侧面设有挂钩（22），挂钩（22）上也固定有布条（21）；除尘器箱体（8）的正面设置有透明窗（20），滤筒（6）的侧面一部分为滤料（23）一部分为透明板（24），透明板（24）正对透明窗（20）。
2.根据权利要求1所述的过滤式除尘系统教学演示实验平台，其特征是所述的滤筒（6）的滤料（23）采用布袋滤芯、直板滤芯、褶式滤芯或陶瓷滤芯；各个滤筒（6）的过滤材质相同或不相同。
3.根据权利要求1所述的过滤式除尘系统教学演示实验平台，其特征是所述的布条（21）为细长条形，采用有色且轻质的材质。
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