CN1070838A - 循环式水膜除尘装置及其除尘方法 - Google Patents

Abstract

循环式水膜除尘装置及除尘方法，在一可产生自 动分离除尘效果的涂喷有液体瓷防腐层的除尘器内 设置有旋转水膜喷头，除尘器底部排出的污水依次进 入带有整流器的粗沉室，设置有浅水旋转筒的细沉室 和带有溢流管的清水室，在细沉室的两侧设置有插装 有滤网的隔板，粗细两沉淀室底部均设计成锥斗状并 通过泄污管与排污池相连通，清水池上部设有浮球， 清水池下部与水泵相连，水泵将清水池内水反复泵入 除尘器内的旋转喷头中，在粗沉室中设置有旋转水封 和加药罐。

Description

本发明涉及一种除尘装置，特别是一种循环式水膜除尘装置及其除尘方法。

目前，采暖锅炉、钢铁、石油、化工等行业的烟气污染源所使用的除尘装置，多为一立式筒状容器，烟气由容器底部引通到容器内，在容器内设置有多组可交叉喷淋的喷头，污浊烟气靠引入后容积的增大而产生体积扩散和流速减慢，烟气中的尘粒靠重力下落一部分，然后靠水雾捕捉一部分。这种除尘装置的缺点是：由于烟尘是通过容器底部直通引入的，因而烟气流不会产生旋转流动，故无离心分离除尘效果，导致了除尘效果的下降。另外，由于交叉喷淋的喷头组数多，而造成结构及安装的复杂化，尤其是喷淋存在着空白区，捕捉效率低。目前的这类除尘装置均为金属结构，耐腐蚀性差，易锈蚀，因而使用寿命低。特别是其喷淋后的污水是直接排放掉的，不仅造成了水源的浪费，而且给外部环境造成了二次污染。

92103597.7号专利申请中公开了一种污浊气体的除尘装置，它是以一S形的迂回式管道作为除尘器壳体，在壳体各段内腔中均装设有多组喷头，污浊烟气由最下部引入并通过风机强行吹送，以增强其通越排出能力，然后由迂回式管道的最上部排出，下流的污水则通过管道底段一侧的排水孔引出到污水净化装置中进行净化，其净化装置是由数个串连的沉淀槽构成，在沉淀槽之前污水要经过袋式滤袋的过滤，净化后的水再由水泵泵入喷淋装置中进行循环使用。该装置存在的最大问题是结构复杂，喷头多而设置杂乱，不利于安装维护。由于除尘管道弯延曲折，易导致排烟气的不畅，因此，该装置中加有多组强力送风装置，以强化烟气的流动排放效果。

该发明中还公开了一种适用于浓集型烟气的除尘装置，该装置是由一带有刮板的集尘筒及带动刮板刮转的传动系统构成，烟气先进入筒内并受到外部喷淋系统冷却，冷却降温后烟尘微粒则由于温度降低而落附在筒内壁后被刮下，冷却降尘后烟气再通过滤袋过滤、除尘器的喷淋捕捉后最后排出。可见，其是由多台复杂的独立装置组合而成的过滤系统，其喷淋水虽可同前方案一样可循环使用，但是其流程过长，结构更为复杂，特别是它们的污水处理系统均是采用传统的过滤、沉淀槽室进行的，故污水处理系统过分庞大，而且处理效果缓慢。

本发明的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种结构简单、除尘效果好、喷淋水可循环使用的循环式水膜除尘装置及其除尘方法。

本发明的目的是通过下面的技术方案实现的，在一可产生自动分离除尘效果的涂喷有液体瓷防腐层的除尘器内设置有旋转水膜喷头，除尘器底部排出的污水依次进入带有整流器的粗沉室，设置有浅水旋转筒的细沉室和带有溢流管的清水室，在细沉室的两侧设置有插装有滤网的隔板，粗细两沉淀室底部均设计成锥斗状并通过泄污管与排污池相连通，清水池上部设有浮球，清水池下部与水泵相连，水泵将清水池内水反复泵入除尘器内的旋转喷头中，在粗沉室中设置有旋转水封和加药罐。

由上可见，本发明的显著效果是：

1.结构简单，占地面积小。

2.除尘器内旋转喷头的设置可产生旋转水膜，除尘器下段中螺旋通道可使烟气流产旋转离心分离除尘效果，两者的巧妙设置，既提高了除尘效果，又不妨碍烟气流的正常排出，特别是液体瓷的喷涂，极大地提高了除尘器的耐腐蚀，耐高温和抗冲击性，使其使用寿命大为提高。

3.粗沉室中药罐及旋转水封的设置，既中和净化了污水中的有害成份，又不妨碍清污与正常除尘的正常进行。

4.细沉室中分流隔板式转筒及粗沉室整流板的设置，既使污水分流均一，又起到了浅水易于沉淀的功能，使污水可以在最短的流程中得到很好的净化效果。

5.污水经处理后可反复循环使用，既节省了大量水源，又防止了污水排放所造成的二次污染。

本发明的具体结构是由下面的实施例及其附图实现的。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的A-A剖面放大图。

图4是图3中的旋转水封的结构放大图。

图5是图1的B-B剖面放大图。

图6是图1中C-C剖面放大图。

图7是图1中的排污池的结构剖面放大图。

图8是本发明除尘及污水处理流程图。

下面将结合附图1～8对本发明的具体结构进行详细地说明：

本发明有除尘器1，在除尘器1内安装有喷头12，除尘器1底段为锥斗状并外引连有污水管3，其特征在于：除尘器1下段周向设置有与烟气源连通的蜗旋通道11，蜗旋通道11与除尘器1内腔相通，除尘器1内腔上部安装有可旋转的旋转喷头12，除尘器1内周壁涂刷有液体瓷防腐层13，污水管3与粗沉室4相连通，在污水管3的引入端设置有旋转水封43，排污管3的内侧设置有挡水板41，挡水板41下部与整流板42相连，粗沉室4内吊放有加药罐44，与粗沉室4相邻的是内装有浅水转筒51的细沉室5，细沉室5两端均设置有分隔板6，分隔板6上部均设置有通水的过滤网61，与细沉室5外侧相邻的是内竖直装设有溢流管71的清水池7，清水池7上部外连有补水管72，清水池7下部的泵水管73与循环水泵8相连，水泵8与旋转喷头12之间连接有进水管2，粗沉室4、细沉室5下部的锥形沉积槽45和55的底部外引连有排污管9，排污管9与排污池10相连通，排污池10内设置有滤筒101。参见图1和图2

本发明的结构特征还在于：

1）除尘器1下段周向外凸的蜗旋通道11呈沿径向由大至小的收缩状并围包在除尘器1外圆的大部分周边，蜗旋通道11的敞口端与污浊气源连通，蜗旋通道11的末端与除尘器1内周壁相切贯通，旋转喷头12的阀体121下端与进水管2连通，阀体121上部的轴承122内孔中固套有旋转喷筒123，旋转喷筒123内腔设置有内凸的螺旋叶片124，在其上段开设有螺旋缝孔125;参见图1

2）粗沉室4、细沉室5、清水池7为一整体板式封闭结构，分隔板6将其依污水流经顺序依次分隔为粗沉室4、细沉室5和清水室7，分隔板6的上部沿板宽方向开设有一L形矩形插槽62，L形矩形插槽62内插放有一矩形滤网61，粗沉室4、细沉室5下部均有一锥形沉积槽45和55，沉积槽45和55与其上的室腔相贯通，粗沉室4内下探的挡水板41下段与整流板42相连接，整流板42下端与粗沉室4内壁之间留有过水通道，整流板42是由与挡水板42相连的平板部分和沿平板外侧外凸的栅条形立板421构成，加药罐44内装放有火碱441，加药罐44周边带有透孔442，旋转水封43由销轴铰连在粗沉室4内侧壁上并外露有搬转手柄432，旋转水封43是由一带有凹腔的转斗431构成，污水管3控装在转斗431的上方，参见图1至图4

3）细沉室5是由一开有半圆豁孔洞541的下壳体54和带有半圆豁孔洞531的上壳体53扣连而成，在上下壳体构成的圆孔洞内装放有转筒51，转筒51的转轴513两端套装在法兰盘52内，法兰盘52分别与分隔板6及清水室7侧壁连接，一端外探的转轴513的轴向两端设置有与加强筋板512固连的固定圈514，两固定圈之间沿轴向连接有数块平行隔板511，圆孔洞的下部有与其下部锥形沉积槽55贯通的豁口542，参见图1和图5

4）清水池7内竖直连接有一上敞口的溢流管71，清水池7上部与补水管72连通，溢流管71底部与泄水管75连通，清水池7下段外引连有与水泵8相连通的泵水管73，清水池7上部的补水管72处设置有水位控制浮球74，参见图1和图6

5）排污池10底壁为斜面状，在底壁的最凹处直立一滤筒101，滤筒101是由一中空的周边带有滤孔102的管体和围裹于管体外周的滤网103构成，滤筒101底部与排污池外部相通。参见图1和图7

本发明的除尘及污水处理的循环流程参见图8：

污浊烟气进入除尘器1中进行离心分离除尘后再通过旋转水幕的湿法捕捉除尘，最后排出，排出的下流污水依次进入粗沉室4分流粗沉并迂回上流到粗沉室4中被中和净化并过滤，然后流入细沉室5经过浅水沉淀后再次过滤后进入清水室7，通过水泵8将清水室7内清水泵入除尘器1的旋转喷头12中供循环使用，沉淀后尘渣由粗、细沉室底部经排污管9排入排污池10中进行滤干。参见图8

本发明工作原理是：参见图1和图8

污浊烟气由除尘器1底部的蜗旋通道11进入除尘器内腔，由于蜗旋通道的旋转压缩作用、污浊烟气进入除尘器1内腔后自动产生旋转气流，离心力将大部分比重较大尘粒分离到外周尔后被水冲下，另一部分比重轻的微尘集中在中圈被旋转水幕捕捉，而比重最轻的烟气则集中在内腔中部在抽吸力作用下被排出。

下流到除尘器底部锥斗内的污水在位差作用下自动排入到粗沉室4的挡水板41的外侧，然后通过整流板42的均一分流后由整流板下端返流到挡水板41的内侧，由于加药罐44中装有火碱，可使污水中的二氧化硫成份与其中和，达到进一步净化水质和消除异味的目的，在粗沉室4中，由于整流板42的均流作用，可使水流流速均一而被减缓流速，因而可使一部分尘粒下沉到锥形沉积槽45中。整流板前端呈收拢状，而后段为梳式直立状是为减缓水流流速，利用浅水沉淀原理，使污水中杂质易于沉淀。

粗沉室4内的水经分隔板6上部的滤网61过滤后进入细沉室5，并通过转筒51的沿轴向数块平行隔板511分流成数层浅水层，利用浅水浮力小，流动平缓的特点达到加速沉淀的效果。一定时间后，则通过转动转轴513的外探段，使转轴带动转筒51转动，使沉积于各层隔板511上的沉积物转落入细沉室5下部的锥形沉积槽55内。由于在平时转筒51是不动的，因而各平行隔板511的外缘与上、下壳体53和54所围构成的孔洞是吻合的，因而沉积物不会漏入它处，在平时，只有孔洞下方与锥形槽55相贯通的豁口542与各平行隔板相邻部位贯通。当转筒51转动时，各平行隔板511同时倾斜，因而其各隔板上的沉积物很容易由上向下落入豁口542及下部的锥形沉积槽55内。

细沉室内的较清洁的水通过分隔板6上部的滤网61流入清水室7内进一步沉淀后供水泵8抽取;以供除尘器1内的旋转喷头12循环使用。清水池内的水位由浮球74控制，即当水位过低时，由补水管72补充，以保持前部喷头所需用水。当水位过高时，则通过溢流管71溢流并通过泄水管75泄掉。

当存积在锥形存积槽45和55中的污物需要清理时，则把旋转水封43搬转到转斗431与污水管插合的位置，即起到水封的作用，以便不影响前部的除尘器的正常运行、防止污浊气体被引吸过来，此时，喷头用水由清水池7内存水或补水管72补充供水。打开阀门91存积物经排污管9排入排污池10内并经过滤筒101的滤水后清除走，滤下的少量污水则排放掉。

清洗完毕后，从外部搬转搬柄432，使水封43的转斗431转出与污水管3管头的浸插，恢复正常污水处理过程。

加药罐44内的火碱或其它水溶性物质被冲浸完毕后，可将加药罐44提出并重新加放，由于加药罐周边开有透孔442，因而其内药物441可在污水流动过程中发挥作用。所加药物可是火碱，以达到碱与污水中硫酸中和的目的。如果所除尘的对象是具有恶臭、或有毒气体，可加装石灰或其它物体，以使进入喷头12之中的循环水变成含碱水或含石灰成份的石灰水，以达到更好的除尘去污效果。

除尘器1内液体瓷防腐层的加入，既可达到防酸、防腐效果，又可耐高温和抗冲刷，因为污浊气体是以较高温度和一定冲击力进入到除尘器内腔的，因而防腐液瓷层的加入具有极大效果。

为达到更理想除尘效果，可把除尘器轴向长度加长或分为几个阶段，以使其经历路径变长、旋转喷头增多，达到更好的除尘效果。

旋转喷头12的旋转是由水流冲击螺旋叶片124而引起的，水可通过转动的喷筒123上部的螺旋缝孔125喷出旋转水幕。

Claims (3)

1、循环式水膜除尘装置，有除尘器1，在除尘器1内安装有喷头12，除尘器1底段为锥斗状并外引连有污水管3，其特征在于：除尘器1下段周向设置有与烟气源连通的蜗旋通道11，蜗旋通道11与除尘器1内腔相通，除尘器1内腔上部安装有可旋转的旋转喷头12，除尘器1内周壁涂刷有液体瓷防腐层13，污水管3与粗沉室4相连通，在污水管3的引入端设置有旋转水封43，排污管3的内侧设置有挡水板41，挡水板41下部与整流板42相连，粗沉室4内吊放有加药罐44，与粗沉室4相邻的是内装有浅水转筒51的细沉室5，细沉室5两端均设置有分隔板6，分隔板6上部均设置有通水的过滤网61，与细沉室5外侧相邻的是内竖直装设有溢流管71的清水池7，清水池7上部外连有补水管72，清水池7下部的泵水管73与循环水泵8相连，水泵8与旋转喷头12之间连接有进水管2，粗沉室4、细沉室5下部的锥形沉积槽45和55的底部外引连有排污管9，排污管9与排污池10相连通，排污池10内设置有滤筒101。

2、按照权利要求1所述的循环式水膜除尘装置，其特征在于：

1）除尘器1下段周向外凸的蜗旋通道11呈沿径向由大至小的收缩状并围包在除尘器1外圆的大部分周边，蜗旋通道11的敞口端与污浊气源连通，蜗旋通道11的末端与除尘器1内周壁相切贯通，旋转喷头12的阀体121下端与进水管2连通，阀体121上部的轴承122内孔中固套有旋转喷筒123，旋转喷筒123内腔设置有内凸的螺旋叶片124，在其上段开设有螺旋缝孔125;

2）粗沉室4、细沉室5、清水池7为一整体板式封闭结构，分隔板6将其依污水流经顺序依次分隔为粗沉室4、细沉室5和清水室7，分隔板6的上部沿板宽方向开设有一L形矩形插槽62，L形矩形插槽62内插放有一矩形滤网61，粗沉室4、细沉室5下部均有一锥形沉积槽45和55，沉积槽45和55与其上的室腔相贯通，粗沉室4内下控的挡水板41下段与整流板42相连接，整流板42下端与粗沉室4内壁之间留有过水通道，整流板42是由与挡水板42相连的平板部分和沿平板外侧外凸的栅条形立板421构成，加药罐44内装放有火碱441，加药罐44周边带有透孔442，旋转水封43由销轴铰连在粗沉室4内侧壁上并外露有搬转手柄432，旋转水封43是由一带有凹腔的转斗431构成，污水管3控装在转斗431的上方;

3）细沉室5是由一开有半圆豁孔洞541的下壳体54和带有半圆豁孔洞531的上壳体53扣连而成，在上下壳体构成的圆孔洞内装放有转筒51，转筒51的转轴513两端套装在法兰盘52内，法兰盘52分别与分隔板6及清水室7侧壁连接，一端外控的转轴513的轴向两端设置有与加强筋板512固连的固定圈514，两固定圈之间沿轴向连接有数块平行隔板511，圆孔洞的下部有与其下部锥形沉积槽55贯通的豁口542;

4）清水池7内竖直连接有一上敞口的溢流管71，清水池7上部与补水管72连通，溢流管71底部与泄水管75连通，清水池7下段外引连有与水泵8相连通的泵水管73，清水池7上部的补水管72处设置有水位控制浮球74;

5）排污池10底壁为斜面状，在底壁的最凹处直立一滤筒101，滤筒101是由一中空的周边带有滤孔102的管体和围裹于管体外周的滤网103构成，滤筒101底部与排污池外部相通。

3、按照权利要求1所述的循环式水膜除尘装置所采用的除尘方法的特点是：污浊烟气进入除尘器1中进行离心分离除尘后再通过旋转水幕的湿法捕捉除尘，最后排出，排出的下流污水依次进入粗沉室4分流粗沉并迂回上流到粗沉室4中被中和净化并过滤，然后流入细沉室5经过浅水沉淀后再次过滤后进入清水室7，通过水泵8将清水室7内清水泵入除尘器1的旋转喷头12中供循环使用，沉淀后尘渣由粗、细沉室底部经排污管9排入排污池10中进行滤干。

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