CN107149982A - 一种横向双极电袋复合除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种横向双极电袋复合除尘器。其技术方案是：进气箱(1)与除尘器本体(17)进口端连接，出气箱(15)与除尘器本体(17)出口端连接。阳极电晕线(19)和阳极管(23)等距交替固定在阳极框架(3)上，阴极管(20)和阴极电晕线(22)等距交替固定在阴极框架(5)上。阳极框架(3)和阴极框架(5)垂直于进气方向等距交替布置。在进气流方向上：阴极电晕线(22)正对阳极管(23)，阳极电晕线(19)正对阴极管(20)。阳极电晕线(19)和阴极管(20)之间产生正离子，阴极电晕线(22)和阳极管(23)之间产生负离子。本发明有利于促进电袋复合除尘器清灰效果、增强带电粉尘静电凝并、提高除尘效率。

Description

一种横向双极电袋复合除尘器

技术领域

本发明属于一种袋式除尘器，尤其是涉及一种横向双极电袋复合除尘器。

背景技术

电袋复合除尘技术综合了静电除尘器和布袋除尘器的优点，可以高效去除微细颗粒物，是我国烟尘治理的重要发展方向之一。

目前电袋复合除尘技术主要包括：美国南方研究所研发的静电激发袋除尘器(ESFF)，美国电力研究协会研发的紧缩混合型除尘器(COHPAC)和美国北达科他大学能源与环境研究中心研发的先进混合型除尘器(AHPC)(尹晓萍，徐平安.国外电袋混合除尘器技术的发展及现状，中国硅酸盐学会环境保护分会学术年会论文集，194-198，2009)等三大技术流派。福建龙净环保股份有限公司率先在国内推出了第一台电袋复合式除尘器，(一种电袋复合式除尘器，专利号：200420040846.X)，其电袋复合方式为前电后袋式(COHPAC模式)，并投入工业运行。

目前电袋复合除尘的技术研究致力于提高静电力对于纤维过滤的增效作用，而现有技术条件下粉尘荷电、纤维荷电和外加电场力三种静电增强方式往往不能同时兼顾。也存在荷电粉尘不断在滤袋单元表面积累产生反电晕而烧毁滤袋单元，以及滤料上带电粉尘清灰难等问题。同时带电粉尘的静电凝并效应在普通电袋复合除尘技术中也没有应用，从而制约电袋复合除尘效率的进一步提高。

王聪、向晓东、黄三明等公开了“一种反向电场静电增强袋式除尘器”(ZL201310065516.X)专利技术，该技术主要采用了反向电场技术，加以滤袋外表面金属丝网的导电作用，一定程度上消除了反电晕，解决了烧袋和清灰难等弊端，但是带电粉尘的静电凝并效应也无应用。

综上所述，现有电袋复合除尘技术存在带电粉尘与滤袋表面静电粘附力强导致清灰难、电荷积累导致反电晕烧袋、无粉尘静电凝并增效作用等问题。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，任务是提供一种除尘效率高、利于电袋复合除尘器清灰、增强带电粉尘静电凝并作用的横向双极电袋复合除尘器。

为实现上述任务，本发明所采用的技术方案是：除尘器由进气箱、出气箱、除尘器本体和灰斗组成。进气箱与除尘器本体的进口端固定连接，出气箱与除尘器本体的出口端固定连接，灰斗与除尘器本体的底部固定连接。

除尘器本体的结构是：在除尘器本体内设有阻流板，阻流板与进气方向垂直，阻流板与除尘器本体的壳体顶部和壳体两侧的内壁密封固定连接，阻流板的下端悬空。阻流板将除尘器本体分隔为前后两个区域：粉尘预荷电区和粉尘过滤区。

粉尘预荷电区设有阳极框架和阴极框架，阳极框架通过振打器吊挂在除尘器本体的顶板上，阴极框架通过绝缘子吊挂在除尘器本体的顶板上。阳极管和阳极电晕线等距交替固定在阳极框架上，阴极管和阴极电晕线等距交替固定在阴极框架上。

粉尘过滤区设有花板，花板与粉尘过滤区的壳体内壁密封固定连接，花板将粉尘过滤区分隔为上下两个区域：净气室和过滤室。

净气室的出口为除尘器本体的出口端。每个滤袋单元袋口的正上方设有脉冲喷嘴，脉冲喷嘴通过气管与控制阀、压缩空气包相通。

过滤室内设有等距平行的滤袋单元，滤袋单元的上端与花板密封固定连接，滤袋单元的袋口与净气室相通，滤袋单元的下端与阻流板的下端平齐。

所述阳极框架和阴极框架呈等距交替平行布置，并垂直于进气方向，阳极框架和阴极框架的间距为50～200mm。阳极框架接地，阴极框架外接负高压直流电源。

所述阳极框架上的阳极电晕线和阳极管的间距，以及阴极框架上的阴极电晕线和阴极管的间距均相同，为50～300mm。沿进气流方向上：阳极电晕线正对阴极管，阴极电晕线正对阳极管。

所述阴极电晕线和阳极管，以及阳极电晕线和阴极管组成的收尘结构可以为线管静电收尘结构，也可以为线板静电收尘结构。

本发明中阳极管和阴极管等收尘板均垂直于进气方向，为横向极板电除尘器结构，粒子在静电力和气流惯性分离作用下加速向收尘板运动，提高了收尘效率。粉尘经过阳极框架时，由于阳极电晕线和阴极收尘板之间形成正电场，靠近阳极电晕线的粉尘被荷以正电，荷正电粒子在静电力和惯性力的作用下向阴极收尘板沉积；未被捕集的粉尘继续向阴极框架移动，由于阴极电晕线和阳极收尘板之间形成负电场，靠近阴极电晕线的粉尘被荷以负电，荷负电粒子在静电力和惯性力的作用下向阳极收尘板沉积；气流中未被电场捕集的带异性电荷的粉尘会在库仑力的作用下凝并成较大的颗粒，未被捕集的粉尘继续随气流向下一个阳极框架流动，继续被荷以正电，向阴极板沉积；依次循环被多次荷电、捕集、凝并、捕集。

凝并后的大颗粒粒子更难于透过滤袋单元，从而提高了滤袋单元的过滤效率。

气流中的荷电粒子以及沉积在滤袋表面的荷电粒子由于携带异性电荷而发生凝并，新生成的大颗粒上的荷电量接近于中性；未被中和的带电粉尘沉降于滤袋单元外表面，通过骨架流向接地极，避免了滤袋单元外表面的电荷积累，消除了反电晕，避免了电袋复合除尘器的烧袋现象发生。

凝并后较大粒径的颗粒很难进入滤袋单元的滤料层内，且纤维表面沉积的粉尘具有更蓬松的结构，过滤阻力降低，滤料层不易堵塞；滤袋单元上正、负粒子中和后，在滤袋单元表面的电荷积累量少，静电附着力小，有利于脉冲喷吹清灰。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

(1)充分复合了静电力、惯性分离和纤维过滤等除尘机理，以及正、负粒子的凝并作用使得静电增强效果明显，除尘效率得到很大限度的提高。

(2)凝并后大颗粒的荷电量接近于中性，以及接地的骨架能及时导走滤袋单元上积累的电荷，消除了反电晕，避免了烧袋现象发生。

(3)凝并后的颗粒粒径较大，很难进入滤袋单元的滤料层内，不仅大大降低了滤袋单元表面的电荷积累，也利于脉冲喷吹清灰。

因此，本发明有利于促进电袋复合除尘器的清灰效果、增强带电粉尘的静电凝并、提高除尘效率等特点。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是图1中阳极框架3的结构示意图；

图4是图1中阴极框架5的结构示意图；

图5是本发明的另一种结构示意图；

图6是图5的B-B剖面图；

图7是图5中阴极框架20的结构示意图；

图8是图6中阳极框架21的结构示意图；

图9是本发明的又一种结构示意图；

图10是图9中电袋复合除尘单元2的放大结构示意图；

图11是图10的C-C剖面放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。

实施例1

一种横向双极电袋复合除尘器如图1和图2所示：所述除尘器由进气箱1、出气箱15、除尘器本体17和灰斗18组成。进气箱1与除尘器本体17的进口端固定连接，出气箱15与除尘器本体17的出口端固定连接，灰斗18与除尘器本体17的底部固定连接。

除尘器本体17的结构是：在除尘器本体17内设有阻流板8，阻流板8与进气方向垂直，阻流板8与除尘器本体17的壳体顶部和壳体两侧的内壁密封固定连接，阻流板8的下端悬空。阻流板8将除尘器本体17分隔为前后两个区域：粉尘预荷电2和粉尘过滤区21。

如图1～图4所示：粉尘预荷电区2设有阳极框架3和阴极框架5，阳极框架3通过振打器4吊挂在除尘器本体17的顶板上，阴极框架5通过绝缘子6吊挂在除尘器本体17的顶板上。阳极管23和阳极电晕线19等距交替固定在阳极框架3上，阴极管20和阴极电晕线22等距交替固定在阴极框架5上。

粉尘过滤区21设有花板16，花板16与粉尘过滤区21的壳体内壁密封固定连接，花板16将粉尘过滤区21分隔为上下两个区域：净气室7和过滤室11。

净气室7的出口为除尘器本体17的出口端。每个滤袋单元9袋口的正上方设有脉冲喷嘴12，脉冲喷嘴12通过气管10与控制阀14、压缩空气包13相通。

过滤室11内设有等距平行的滤袋单元9，滤袋单元9的上端与花板16密封固定连接，滤袋单元9的袋口与净气室7相通，滤袋单元9的下端与阻流板8的下端平齐。

所述阳极框架3和阴极框架5呈等距交替平行布置，并垂直于进气方向，阳极框架3和阴极框架5的间距为50～200mm。阳极框架3接地，阴极框架5外接负高压直流电源。

所述阳极框架3上的阳极电晕线19和阳极管23的间距，以及阴极框架5上的阴极电晕线22和阴极管20的间距均相同，为50～300mm。沿进气流方向上：阳极电晕线19正对阴极管20，阴极电晕线22正对阳极管23。

所述阳极电晕线19和阴极管20，以及阴极电晕线22和阳极管23为线管静电收尘结构。阳极电晕线19和阴极电晕线22为0.3～1mm直径的钢丝，阴极管20和阳极管23为Φ20～50mm的空心钢管。

实施例2

一种横向双极电袋复合除尘器如图5和图6所示：所述除尘器由进气箱1、出气箱10、除尘器本体12和灰斗14组成。进气箱1与除尘器本体12的进口端固定连接，出气箱10与除尘器本体12的出口端固定连接，灰斗14与除尘器本体12的底部固定连接。

除尘器本体12的结构是：在除尘器本体12内设有花板11，花板11与除尘器本体12的壳体内壁密封固定连接，花板11将除尘器本体12分隔为上下两个区域：净气室5和过滤室13。

净气室5的出口为除尘器本体12的出口端。每个滤袋单元4袋口的正上方设有脉冲喷嘴6，脉冲喷嘴6通过气管7与控制阀9、压缩空气包8相通。

过滤室13内设有等距平行的滤袋单元4，滤袋单元4的上端与花板11密封固定连接，滤袋单元4的袋口与净气室5相通，滤袋单元4的下端悬空。

如图5、图6和图7所示：沿进气方向上，每排滤袋单元4的两侧设有平行于滤袋单元4的阳极框架21，阳极框架21由阳极电晕线15和阳极收尘板16组成，阳极框架21通过振打器2吊挂在除尘器本体12的顶板下方，阳极框架21接地。阳极电晕线15和阳极收尘板16等距交替固定在阳极框架21上，阳极框架21的下端和滤袋单元4的下端平齐。

如图5～图8所示：在阳极框架21远离滤袋单元4的另一侧设平行于阳极框架21的阴极框架20，阴极框架20由阴极电晕线17和阴极收尘板18组成，阴极框架20通过绝缘子3吊挂在除尘器本体12的顶板下方，外接负高压直流电源。阴极电晕线17和阴极收尘板18呈等距交替固定在阴极框架20上，阴极框架20的下端和滤袋单元4的下端平齐。

在除尘器本体12的进口端设锥形气流分布板19，气流分布板19上部固定在花板11上，下端与滤袋单元4的下端平齐，气流分布板19的两锥底端分别与阳极框架21相连。

所述阳极收尘板16和阴极收尘板18的宽度为200～500mm，阳极框架21和滤袋单元4的间距为50～100mm，阴极框架20和阳极框架21之间的间距为100～300mm。

所述阳极电晕线15和阴极收尘板18，以及阴极电晕线17和阳极收尘板16为线板静电收尘结构。

实施例3

一种横向双极电袋复合除尘器如图9所示：所述除尘器由进气箱1、出气箱8、除尘器本体9和灰斗12组成。进气箱1与灰斗12侧壁的进气端固定连接，出气箱8与除尘器本体9的出口端固定连接，灰斗12与除尘器本体9的底部固定连接。

除尘器本体9的结构是：在除尘器本体9的壳体内设有花板10，花板10与除尘器本体9的壳体内壁密封固定连接，花板10将除尘器本体9分隔为上下两个区域：净气室7和过滤室11。

净气室7的出口为除尘器本体9的出口端。每个滤袋单元15袋口的正上方设有脉冲喷嘴3，脉冲喷嘴3通过气管4与控制阀6、压缩空气包5相通。

如图9、图10和图11所示：过滤室11内设有电袋复合除尘单元2，电袋复合除尘单元2由阴极框架13、阳极框架14、滤袋单元15和骨架21组成。每个电袋复合除尘单元2的上端与花板10密封固定连接，电袋复合除尘单元2的袋口与净气室7相通，电袋复合除尘单元2之间的中心距为225～450mm。

阴极框架13由阴极柱24、阴极电晕线25和阴极固定箍16组成，阴极柱24和阴极电晕线25垂直均匀地交替焊接在阴极固定箍16的内侧，阴极框架13通过绝缘子17垂直吊挂在花板10上，阴极框架13外接负高压直流电源。

阳极框架14由阳极电晕线22、阳极柱23和阳极固定箍19组成，阳极电晕线22和阳极柱23垂直均匀地交替焊接在阳极固定箍19的外侧，阳极框架14垂直吊挂在花板10上，阳极框架14接地。

滤袋单元15套装在骨架21的外部，滤袋单元15的袋口通过弹性卡圈18压在花板10上。骨架21垂直均匀地焊接在骨架固定箍20的外侧，骨架21垂直吊挂在花板10上，骨架21接地。

所述电袋复合除尘单元2的长度为2000～8000mm。滤袋单元15所用滤料的厚度为1.5～3mm，滤袋单元15的直径为150～300mm。

所述阳极固定箍19的直径比滤袋单元15的直径大20～50mm，阴极固定箍16的直径比阳极固定箍20的直径大20～100mm；阴极固定箍16、阳极固定箍19和骨架固定箍20为同心圆环布置。

所述阴极电晕线25和阳极电晕线22均为直径0.3～1mm的不锈钢丝，阴极柱24和阳极柱23均为直径20～50mm的空心圆柱。骨架固定箍20半径方向上，阴极电晕线25正对着阳极柱23，阴极柱24正对着阳极电晕线22。

本实施例中充分将粉尘荷电、纤维荷电和外加电场力三种静电增强方式在本发明中得以实现，静电增强效果明显，从而提高了电袋复合除尘器的过滤效率。脉冲清灰时，滤袋单元的膨胀碰触到外圈接地的阳极框架，不仅避免了滤袋单元变形，也将滤袋单元表面的剩余电荷及时导走；滤袋单元与阳极框架的接触过程中也利于滤袋单元上粉尘的脱落，清灰效果更好。

本具体实施方式与现有技术相比，具有如下积极效果：

(1)同时实现了粉尘荷电、纤维荷电和外加电场力三种静电增强方式，以及正、负粒子的凝并作用，除尘效率得到最大限度的提高。

(2)凝并后大颗粒的荷电量接近于中性，以及接地的骨架和阳极框架能及时导走滤袋单元上积累的电荷，消除了反电晕，避免了烧袋现象发生。

(3)凝并后的颗粒粒径较大，很难进入滤袋单元的滤料层内，不仅大大降低了滤袋单元表面的电荷积累，也利于脉冲喷吹清灰。脉冲清灰时，滤袋单元的膨胀也碰触到外圈的阳极框架，避免了滤袋单元变形；滤袋单元与阳极框架的接触过程中也利于滤袋单元上粉尘的脱落，清灰效果更好。

因此，本发明有利于促进电袋复合除尘器的清灰效果、增强带电粉尘的静电凝并、提高除尘效率等特点。

Claims (4)

1.一种横向双极电袋复合除尘器，其特征在于：除尘器由进气箱(1)、出气箱(15)、除尘器本体(17)和灰斗(18)组成；进气箱(1)与除尘器本体(17)的进口端固定连接，出气箱(15)与除尘器本体(17)的出口端固定连接，灰斗(18)与除尘器本体(17)的底部固定连接；

除尘器本体(17)的结构是：在除尘器本体(17)内设有阻流板(8)，阻流板(8)与进气方向垂直，阻流板(8)与除尘器本体(17)的壳体顶部和壳体两侧的内壁密封固定连接，阻流板(8)的下端悬空；阻流板(8)将除尘器本体(17)分隔为前后两个区域：粉尘预荷电区(2)和粉尘过滤区(21)；

粉尘预荷电区(2)设有阳极框架(3)和阴极框架(5)，阳极框架(3)通过振打器(4)吊挂在除尘器本体(17)的顶板上，阴极框架(5)通过绝缘子(6)吊挂在除尘器本体(17)的顶板上；阳极管(23)和阳极电晕线(19)等距交替固定在阳极框架(3)上，阴极管(20)和阴极电晕线(22)等距交替固定在阴极框架(5)上；

粉尘过滤区(21)设有花板(16)，花板(16)与粉尘过滤区(21)的壳体内壁密封固定连接，花板(16)将粉尘过滤区(21)分隔为上下两个区域：净气室(7)和过滤室(11)；

净气室(7)的出口为除尘器本体(17)的出口端；每个滤袋单元(9)袋口的正上方设有脉冲喷嘴(12)，脉冲喷嘴(12)通过气管(10)与控制阀(14)、压缩空气包(13)相通；

过滤室(11)内设有等距平行的滤袋单元(9)，滤袋单元(9)的上端与花板(16)密封固定连接，滤袋单元(9)的袋口与净气室(7)相通，滤袋单元(9)的下端与阻流板(8)的下端平齐。

2.根据权利要求1所述的横向双极电袋复合除尘器，其特征在于所述阳极框架(3)和阴极框架(5)呈等距交替平行布置，并垂直于进气方向，阳极框架(3)和阴极框架(5)的间距为50～200mm；阳极框架(3)接地，阴极框架(5)外接负高压直流电源。

3.根据权利要求1所述的横向双极电袋复合除尘器，其特征在于所述阳极框架(3)上的阳极电晕线(19)和阳极管(23)的间距，以及阴极框架(5)上的阴极电晕线(22)和阴极管(20)的间距均相同，为50～300mm；沿进气流方向上：阳极电晕线(19)正对阴极管(20)，阴极电晕线(22)正对阳极管(23)。

4.根据权利要求1所述的横向双极电袋复合除尘器，其特征在于所述阳极电晕线(19)和阴极管(20)，以及阴极电晕线(22)和阳极管(23)组成的收尘结构可以为线管静电收尘结构，也可以为线板静电收尘结构。