CN107308742A

CN107308742A - 一种脉冲清灰袋式除尘器

Info

Publication number: CN107308742A
Application number: CN201710640705.3A
Authority: CN
Inventors: 李胜波; 柯啸林
Original assignee: Xiamen University of Technology
Current assignee: Xiamen University of Technology
Priority date: 2017-07-31
Filing date: 2017-07-31
Publication date: 2017-11-03
Anticipated expiration: 2037-07-31
Also published as: CN107308742B

Abstract

本发明一种脉冲清灰袋式除尘器，包括由上至下依次设置的脉冲清灰系统、箱体和灰斗；所述箱体上开有一进灰口；所述脉冲清灰系统包括清灰室和依次连接设置的气包、若干个电磁脉冲阀、若干根阀口连接管和若干根喷吹管；所述清灰室包括清灰室主体和花板；所述喷吹管设置于所述花板上方，若干根所述喷吹管的后端通过设置于所述花板上的固定座实现固定；所述花板上开有若干个和所述喷气口相正对的出气孔以实现所述清灰室与所述箱体内空气的相联通；每个所述出气口上均设置有一滤袋。本发明一种脉冲清灰袋式除尘器可以实现有效除尘、且拆卸十分方便。

Description

一种脉冲清灰袋式除尘器

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，尤其是一种脉冲清灰袋式除尘器。

背景技术

随着人们在工业领域取得飞速的发展，工业治污也成为了当前我国工业领域面临的最紧迫的任务。其中，粉尘污染尤为突出。粉尘的污染不仅威胁着生产工人们的身体健康，还直接影响到大气环境，对大气产生了日趋严重的负面影响。众所周知，最近几年我国的PM2.5 污染使得民众人心惶惶，许多城市的居民出门都必须戴口罩去应对有害的空气，说明粉尘污染已经在很大程度上影响到了我们的日常生活。而其中最主要的污染源便是工业生产中排放出的有害粉尘。所以说，工业治理粉尘污染已经刻不容缓。

在众多除尘技术中，脉冲除尘技术可以大幅度降低粉尘的排放量，脉冲清灰系统则是脉冲袋式除尘器中最关键的系统，也是脉冲除尘技术的核心所在。现有技术中，目前的脉冲清灰系统中喷吹管的喷嘴设计往往不够合理从而影响到除尘的效率及滤袋的寿命。同时，喷吹管的相关部件的连接固定方式也十分单一而且拆卸十分不方便，大大增加了工作量。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种除尘能力强、拆卸安装方便、结构稳固的脉冲清灰袋式除尘器。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术措施：

一种脉冲清灰袋式除尘器，包括由上至下依次设置的脉冲清灰系统、箱体和灰斗；所述箱体上开有一进灰口；所述脉冲清灰系统包括清灰室和依次连接设置的气包、若干个电磁脉冲阀、若干根阀口连接管和若干根喷吹管；所述清灰室包括清灰室主体和花板；所述阀口连接管穿过所述清灰室主体一侧面且通过一防松动件与所述清灰室主体侧面实现固定连接；所述喷吹管设置于所述花板上方，若干根所述喷吹管的后端通过设置于所述花板上的固定座实现固定；所述固定座包括固定盖板、固定座本体、若干个尾端盖和若干个紧定螺钉；所述固定盖板和所述固定座本体上均开有圆弧部以放置所述尾端盖；每根所述喷吹管包括喷吹管主体和若干个设置于所述喷吹管主体上的喷气口；所述花板上开有若干个和所述喷气口相正对的出气孔以实现所述清灰室与所述箱体内空气的相联通；每个所述出气口上均设置有一滤袋。

作为进一步改进，所述防松动件包括两个设置于所述清灰室侧面两侧的正旋锁紧螺母和一个设置于所述清灰室侧面任意一侧的反旋锁紧螺母。

作为进一步改进，所述固定盖板和所述固定座本体同边的任意一侧通过铰链相连接，同边的另一侧通过固定螺钉进行固定连接。

作为进一步改进，所述尾端盖包括支撑部和限位部，整体呈凸台状；所述支撑部位于所述喷吹管管内；所述紧定螺钉穿过所述固定盖板对所述限位部进行压紧固定。

作为进一步改进，所述阀口连接管与所述喷吹管之间通过螺纹活接头进行固定连接。

作为进一步改进，定义所述气包的壁厚为δ，其中δ的范围为大于等于2.5mm。

作为进一步改进，所述喷气口包括凸环、密封圈、卡凸螺母和喷嘴；所述凸环固定设置于所述喷吹管主体上；所述密封圈套设于所述凸环内；所述喷嘴与所述凸环相适配并通过卡凸螺母进行两者之间的固定。

作为进一步改进，定义所述喷嘴的底部距离所述花板的距离为r，其中r的范围为43mm～47mm；定义所述喷嘴的直径为a，其中a的范围为30mm～34mm。

作为进一步改进，进一步包括一控制器；设备中积累的粉尘变重后使设备阻力值上升，达到设备预先设定值时，所述控制器控制电磁脉冲阀开启以释放气包内的压缩空气对滤袋的粉尘进行清理。

作为进一步改进，所述清灰室呈长方体状；所述清灰室上设置有十字固定横梁；所述十字固定横梁上进一步设置有若干个矩形盖板；所述清灰室侧面上进一步开设有一净风出气口。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

1、本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中的脉冲清灰系统结合了气包、电磁脉冲阀和改进后喷吹管可以有效实现清灰，清灰效果好，设备除尘效率高。

2、本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中的喷吹管采用增设喷嘴可拆卸的设计，做到喷吹管真正的快拆，可拆式的喷嘴可以提高喷吹管的耐用度，无须因一根喷嘴的损耗而更换整根喷吹管，保证了经济性，可以节省大量的人力财力和物力。

3、本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中采用了固定座结合防松动件的结构可以有效保证清灰室内壁与所述喷吹管的稳固固定，同时相比以往每一根喷吹管尾端都需要用一到两枚螺栓锁紧的固定方式，该结构大大减少了在喷吹管拆装时的工作量，只需要通过紧定螺钉和固定盖板就可以实现喷吹管的尾端固定。

4、本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中的喷吹管采用了该结构相比于传统直接在管壁上接喷嘴的结构可以有效改善喷吹管各个喷嘴出口的气体流量不均匀的现状，从而减少滤袋清灰不彻底的现象；同时无论是靠近入口的喷嘴还是最末端的喷嘴都能获得比传统的喷嘴更快的速度，更有利于诱导净气室内的气体参与清灰过程。

附图说明

附图1是本发明一种脉冲清灰袋式除尘器的结构示意图；

附图2是本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中脉冲清灰系统的结构示意图；

附图3是本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中脉冲清灰系统不带清灰室的结构示意图；

附图4是本发明一种脉冲清灰袋式除尘器中喷气口的结构示意图。

主要元件符号说明

脉冲清灰系统10、

清灰室11、清灰室主体111、花板112、净风出气口113、

气包12、

电磁脉冲阀13、

阀口连接管14、

喷吹管15、喷吹管主体151、喷气口152、凸环1521、密封圈1522、卡凸螺母1523、喷嘴1524、

防松动件16、正旋螺母161、反旋螺母162、

固定座17、固定盖板171、固定座本体172、尾端盖173、紧定螺钉174、

螺纹活接头18、

箱体20、进灰口21、

灰斗30、

护栏40、

扶梯50、

三角固定座60、

支撑脚70、

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：

请参考图1至图4，实施例中，一种脉冲清灰袋式除尘器，包括由上至下依次设置的护栏40、脉冲清灰系统10、箱体20和灰斗30；所述护栏40设置于所述脉冲清灰系统10上方；所述箱体20一侧设置有扶梯50，所述扶梯50一端与地面相抵另一端与所述护栏40一侧相固定连接。整体采用带式除尘器的结构，整体安全牢固，能够有效实现清灰。

请参考图2至图3，所述箱体20上开有一进灰口21用于带有灰尘的气体的进入；所述脉冲清灰系统10包括清灰室11和依次连接设置的气包12、若干个电磁脉冲阀13、若干根阀口连接管14和若干根喷吹管15；所述清灰室11包括清灰室主体111和花板112；所述阀口连接管14穿过所述清灰室主体111一侧面且通过一防松动件16与所述清灰室主体111侧面实现固定连接；所述喷吹管15设置于所述花板112上方并与所述阀口连接管14均水平设置；若干根所述喷吹管15的后端通过设置于所述花板112上的固定座17实现固定；整个脉冲清灰系统10通过固定座17和防松动件16实现整体的稳定固定和易拆装。

进一步地，所述固定座17包括固定盖板171、固定座本体172、若干个尾端盖173和若干个紧定螺钉174；所述固定盖板171和所述固定座本体172上均开有圆弧部以放置所述尾端盖173；所述尾端盖173包括支撑部和限位部，整体呈凸台状；所述支撑部位于所述喷吹管15管内用于支撑所述喷吹管15管体；所述紧定螺钉174穿过所述固定盖板171的上表面对所述限位部进行压紧固定以限制所述喷吹管主体151的轴向旋转；所述固定盖板171和所述固定座本体172同边的任意一侧通过铰链相连接，同边的另一侧通过固定螺钉进行固定连接。固定座17整体采用了这样的结构相比以往每一根喷吹管15尾端都需要用一到两枚螺栓锁紧的固定方式，该结构大大减少了在喷吹管15拆装时的工作量，只需要通过紧定螺钉174 和固定盖板171就可以实现喷吹管15的尾端固定。

进一步地，所述防松动件16包括两个设置于所述清灰室11侧面两侧的正旋锁紧螺母和一个设置于所述清灰室11侧面任意一侧的反旋锁紧螺母。采用这样的结构可以有效保证清灰室11内壁与所述喷吹管15的稳固固定。

具体的，所述反旋锁紧螺母设置于所述清灰室11内一侧且相对于设置于同侧的所述正旋锁紧螺母远离另一侧的所述正旋锁紧螺母。利用正旋螺母161进行锁紧，将喷吹管15固定住。反旋螺母162拧紧并紧贴正旋的锁紧螺母，使的锁紧螺母的松动方向正好是反旋螺母 162的锁紧方向，不会发生松动，这时，反旋螺母162便起到了防松的作用，使得喷吹管15 与清灰室11侧壁的位置相对固定。

请参考图3至图4，实施例中，每根所述喷吹管15包括喷吹管主体151和若干个设置于所述喷吹管主体151上的喷气口152；所述花板112上开有若干个和所述喷气口152相正对的出气孔以实现所述清灰室11与所述箱体20内空气的相联通；所述喷气口152包括凸环1521、密封圈1522、卡凸螺母1523和喷嘴1524；所述凸环1521固定设置于所述喷吹管主体151上；所述密封圈1522套设于所述凸环1521内；所述喷嘴1524与所述凸环1521相适配并通过卡凸螺母1523进行两者之间的固定。每个所述出气口上均设置有一滤袋，所述滤袋安装固定在所述花板112上对应的出气孔内，每个滤袋上方正对着喷嘴1524,一个喷嘴 1524对应一个滤袋,定义所述滤袋的口径大小范围为7cm～8cm，采用这样口径大小的滤袋可以有效实现喷嘴喷出的气体的清灰效果的最大化；当电磁脉冲阀13释放压缩空气，喷吹的时候，高速的脉冲气流在吹向滤袋的途中可以诱导大量的空气，产生膨胀—萎缩—膨胀的连续的过程，产生剧烈的振动,从而产生很强的抖落粉尘的效果，使滤袋上附着的粉尘剥落掉入灰斗30,进而完成清灰的整个过程。

除此之外，整体采用在薄壁钢管加工出所述凸环1521，中间利用聚四氟乙烯密封圈1522，通过密封圈1522的弹性挤压来保证结构的密封防漏，防止松动，通过卡凸螺母1523与喷嘴 1524连接并锁紧。通过该结构，在保证原有喷吹性能的情况下，在个别喷嘴1524出现某些偏差故障时可以快速检修更换，而不必拆卸整根喷吹管15乃至更换喷吹管15，节省人力物力，同时也可以随时更换不同长度的喷嘴1524。

具体的，该结构的喷气口相比于传统直接在管壁上直接安装喷嘴的方式其效果更佳的计算和推算过程如下：

1、基本假设与边界条件：(1)由于脉冲阀释放喷吹气流是瞬间的，喷吹的时间极短，一般只有100ms左右，喷吹气流的速度极快，故可以将喷吹管中的气体设为理想气体来分析。(2)气体通过管壁的时间很短，故管壁和气体的热交换可以忽略不计，所以将目标设为绝热边界条件。(3)边界条件：将喷嘴出口设为压力边界条件，喷吹管入口使用速度边界条件，标准大气压，喷吹气流为可压缩流动，管壁设为无滑移绝热壁面，电磁脉冲阀打开脉宽为100ms，决定分析50ms的瞬态状态。

2、数学建模:

根据计算需要，写出脉冲气流在流动过程中使用的控制方程。

连续性方程：

动量方程：

假定的气体为理想气体

能量方程：

上述方程中，ρ——密度；

P——流体微分体上压力；

U——速度矢量；

T——时间；

u、v、w——速度矢量U在x、y、z方向上的分量；

C_p——为定压比热容；

T——温度；

K——流体的传热系数；

Β——流体的热膨胀系数。

理想气体状态方程为

式中，R是摩尔气体常数。p＝ρRT (4)

通过对该装置的喷气口与传统喷嘴两种结构的模拟分析可得，采用这样的结构的喷嘴 1524比传统直接在管壁上接喷嘴1524的结构可以有效改善喷吹管15各个喷嘴1524出口的气体流量不均匀的现状，从而减少滤袋清灰不彻底的现象；同时无论是靠近入口的喷嘴1524 还是最末端的喷嘴1524都能获得比传统的喷嘴1524更快的速度，更有利于诱导净气室内的气体参与清灰过程。

请参考图3，实施例中，所述阀口连接管14与所述喷吹管15之间通过螺纹活接头18进行固定连接。其原理就是在锁紧螺母一侧安装一个抗松螺母，抗松螺母要求螺纹旋向和锁紧螺母正相反，并且螺距不能太大，从而起到抗松的作用。安装的时候两个螺母的接触面要贴紧，这样抗松螺母便可以防止锁紧螺母的松动，采用这样的接头结构简单，抗松能力强，技术成熟可靠，拆装十分方便，制造加工方便，物美价廉。

请参考图1，实施例中，所述脉冲电磁阀为Z型直角式脉冲阀；由于Z型脉冲阀的进出气口之间是直角排布，适合用来连接气包12与喷吹管15结构，保证了气流流动的畅通，进而提供脉冲气流用来进行喷吹清灰动作。通过对电磁脉冲阀13型号的对比，与喷吹管15管径相配合，最终选定DMF-Z-25电磁脉冲阀13，出气口直径32mm。采用这样类型和型号的电磁脉冲阀13可以保证流体通过阀体受到的阻力较小，进出气口的开闭比较快捷，且阀内流体的方向不受限制，且结构简单，工艺性好，适用范围广。

请参考图1至图2，实施例中，所述气包12是储存脉冲清灰系统10所需的压缩空气的储气罐，要十分注意喷吹气包12的壁厚设计，定义所述气包12的壁厚为δ，对气包12的壁厚计算如下：

式中：δ——管壁计算厚度，mm；

D——取气包12内径155mm；

P_c——计算压力，MPa，取0.8MPa；

[σ]——钢板许用应力，取113MPa；

Φ——管子纵向焊缝系数，取0.8；

C——管壁厚度附加值；C＝C₁+C₂，C₁为钢材厚度负偏差，取0.5mm；C₂为腐蚀裕量，取 C₂≧1mm；

计算厚度为

设计厚度为δs＝0.69+1＝1.69mm；

名义厚度为δ_n＝δs+C₁＝1.69+0.5＝2.19mm，取δ_n＝4mm；

有效厚度为δe＝δ_n-1-0.5＝2.5mm；

δmin＝4-1＝3mm≧3mm；

故设计气包12壁厚为2.5mm可以满足设计要求，即其中δ的范围为大于等于2.5mm。

请参考图3至图4，实施例中，定义所述喷嘴1524的底部距离所述花板112的距离为r，其中r的范围为43mm～47mm，优选的，r的值为45mm；采用这样的值对最终清灰的效果起着决定性的作用，若r的值过小,喷吹气流进入滤袋途中所诱导的气流过少,将会影响到整体清灰除尘的效果；若r的值太大,喷吹气流便无法到达指定位置，继而无法完成喷吹清灰动作。

除此之外，该除尘器进一步包括一控制器；设备中积累的粉尘变重后使设备阻力值上升，达到设备预先设定值时，所述控制器控制电磁脉冲阀13开启以释放气包12内的压缩空气对滤袋的粉尘进行清理。

请参考图1，实施例中，所述气包12下方进一步设置有一三角固定座60以提高气包12 支撑力；所述清灰室11呈长方体状；所述清灰室11上设置有十字固定横梁；所述十字固定横梁上进一步设置有若干个矩形盖板；所述清灰室11侧面上进一步开设有一净风出气口

113。所述灰斗30呈漏斗状，所述灰斗30下方开设有一出灰口用于统一排出灰尘便于集中处理。所述灰斗30四周还设置有四个支撑脚70用于支撑整体设备。

具体清灰过程为：掺杂有粉尘的烟气从进灰口21排入，颗粒较大的粉尘颗粒将会直接掉落，而细小的粉尘会随着烟气继续向上进入箱体20，附着在滤袋上。过滤之后的气体将从净气出风口排放出去，从而完成清灰除尘动作。清灰过程中，进灰口21应停止进气动作，由PLC控制仪对电磁脉冲阀13进行操控，开启电磁脉冲阀13之后，释放气包12内的压缩空气进行喷吹清灰，脉冲阀的开闭要保证在一次喷吹后粉尘可以从滤袋上被吹落至灰斗30，避免了粉尘在被抖下之后又重新随着气流粘附到滤袋表面，喷吹的时间间隔要控制好，使各个滤袋都可以清灰彻底，不会留下残余粉尘，减少欠清和过清的现象发生。

实施例2：

参照图1至图4，本实施例也提供了一种脉冲清灰袋式除尘器，本实施例是在实施例1的技术方案的基础上的进一步改进，实施例1描述的技术方案同样适用于本实施例，实施例1已公开的技术方案不再重复描述。

具体的，其主体结构与实施例一的不同之处在于，每根所述喷吹管15包括喷吹管主体 151和若干个设置于所述喷吹管主体151上的喷气口152；每两个所述喷气口之间均设置有一振动单元19；所述振动单元19包括振动杆191和气压振动器192；所述振动杆191固定于所述喷吹管主体151上；所述气压振动器192一端与所述振动杆191固定连接，另一端的振动面与所述花板112相接触；进一步地，所述花板112位弹性板；整体采用这样的结构可以有效避免没有设置滤袋处的花板112下表面沾灰，通过气压振动器192的振动带动所述花板112的振动，将沾附于所述花板112下表面的灰尘抖动掉落使其沾附于附件的滤袋上，可以有效保证清灰的彻底性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims

1.一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：包括由上至下依次设置的脉冲清灰系统、箱体和灰斗；所述箱体上开有一进灰口；所述脉冲清灰系统包括清灰室和依次连接设置的气包、若干个电磁脉冲阀、若干根阀口连接管和若干根喷吹管；所述清灰室包括清灰室主体和花板；所述阀口连接管穿过所述清灰室主体一侧面且通过一防松动件与所述清灰室主体侧面实现固定连接；所述喷吹管设置于所述花板上方，若干根所述喷吹管的后端通过设置于所述花板上的固定座实现固定；所述固定座包括固定盖板、固定座本体、若干个尾端盖和若干个紧定螺钉；所述固定盖板和所述固定座本体上均开有圆弧部以放置所述尾端盖；每根所述喷吹管包括喷吹管主体和若干个设置于所述喷吹管主体上的喷气口；所述花板上开有若干个和所述喷气口相正对的出气孔以实现所述清灰室与所述箱体内空气的相联通；每个所述出气口上均设置有一滤袋。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述防松动件包括两个设置于所述清灰室侧面两侧的正旋锁紧螺母和一个设置于所述清灰室侧面任意一侧的反旋锁紧螺母。

3.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述固定盖板和所述固定座本体同边的任意一侧通过铰链相连接，同边的另一侧通过固定螺钉进行固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述尾端盖包括支撑部和限位部，整体呈凸台状；所述支撑部位于所述喷吹管管内；所述紧定螺钉穿过所述固定盖板对所述限位部进行压紧固定。

5.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述阀口连接管与所述喷吹管之间通过螺纹活接头进行固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：定义所述气包的壁厚为δ，其中δ的范围为大于等于2.5mm。

7.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述喷气口包括凸环、密封圈、卡凸螺母和喷嘴；所述凸环固定设置于所述喷吹管主体上；所述密封圈套设于所述凸环内；所述喷嘴与所述凸环相适配并通过卡凸螺母进行两者之间的固定。

8.根据权利要求7所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：定义所述喷嘴的底部距离所述花板的距离为r，其中r的范围为43mm～47mm。

9.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：进一步包括一控制器；设备中积累的粉尘变重后使设备阻力值上升，达到设备预先设定值时，所述控制器控制电磁脉冲阀开启以释放气包内的压缩空气对滤袋的粉尘进行清理。

10.根据权利要求1所述的一种脉冲清灰袋式除尘器，其特征在于：所述清灰室呈长方体状；所述清灰室上设置有十字固定横梁；所述十字固定横梁上进一步设置有若干个矩形盖板；所述清灰室侧面上进一步开设有一净风出气口。