CN107413118A - 物理净化器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物理净化器，包括：过流管，过流管内腔形成通道，过流管上设置有进口和出口；驱动机构，至少一部分设置在通道内；传动轴，传动轴的一端与驱动机构驱动连接；动力分离器，与传动轴驱动连接，动力分离器的径向外缘与通道的内壁配合，动力分离器转动时剪切烟尘颗粒并使烟尘颗粒撞向通道的内壁。本发明的物理净化器内设置有旋转的动力分离器，当烟尘经过动力分离器时，动力分离器通过旋转撞击烟尘颗粒和雾滴等将使其撞向过流管的内壁，之后沿内壁滑下以与气体分离，实现对烟尘的净化，大大提高了除雾效率，降低了积尘现象，并且由于动力分离器处于旋转状态，能够保持通道内的通畅。

Description

物理净化器

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种物理净化器。

背景技术

工业生产中，排出的烟尘含有水、SO2、N2、O2、CO、CO2、碳氢化合物、氮氧化合物及燃料的灰分，如若直接排放就会造成空气污染，因此排放前需进行脱硝、脱硫和除尘处理，以使氮氧化物、二氧化硫和烟尘颗粒的浓度降低到标准值以下，此时工业烟气才被允许排放到大气中。目前现有的除尘器主要分为两大类，即干式除尘器和湿式除尘器，但是这两种除尘器均存在一定的缺陷。

湿式除尘器，用水作为净化介质，主要缺点有：1、从湿式除尘器中排出的泥浆要进行处理，否则会造成二次污染；2、当净化有侵蚀性气体时，化学侵蚀性转移到水中，因此污水系统要用防腐材料保护；3、不合用于疏水性烟尘，对于粘性烟尘轻易使管道、叶片等发生堵塞； 4、与干式除尘器相比需要消耗水，并且使用限制大，在严寒地区应采用防冻措施。

干式除尘器不需要用水作为除尘介质，占所有除尘系统的90％以上，主要缺点是：1、不能去除气体中的有毒、有害成分；2、处理不当时容易造成二次扬尘，并且处理相对湿度高的含尘气体或高温气体时，除雾效率低、存在积尘现象，需采取防结露措施，否则易产生粉尘黏结、堵塞管道的现象。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物理净化器，以解决现有技术中的除尘器效率低、存在积尘现象的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种物理净化器，包括：过流管，过流管内腔形成通道，过流管上设置有进口和出口；驱动机构，至少一部分设置在通道内；传动轴，传动轴的一端与驱动机构驱动连接；动力分离器，与传动轴驱动连接，动力分离器的径向外缘与通道的内壁配合，动力分离器转动时剪切烟尘颗粒并使烟尘颗粒撞向通道的内壁。

进一步地，动力分离器包括多个剪切器，多个剪切器沿传动轴的轴向分层分布且错落设置，当烟尘颗粒通过剪切器所在的通道时，旋转的剪切器剪切烟尘颗粒使得烟尘颗粒改变方向甩向过流管的内壁，或使烟尘颗粒吸附在剪切器上，吸附在剪切器上的烟尘颗粒在剪切器转动的过程中被甩向过流管的内壁。

进一步地，动力分离器还包括分流部，分流部套接在传动轴上，剪切器沿分流部的轴向分层分布且错落设置。

进一步地，过流管包括呈角度连接的进口段和出口段，进口段的进口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型，和/或出口段的出口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型。

进一步地，物理净化器还包括喷射部，喷射部包括：套设在传动轴上的喷射装置，喷射装置上朝向通道的内壁开设有多个喷射口，喷射口分层分布且错落设置；介质通道，介质通道的至少一部分位于通道内并与喷射装置连通。

进一步地，物理净化器包括两个传动轴，两个传动轴的一端均与驱动机构连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴上均设置有动力分离器和喷射装置；设置在朝向进口延伸的传动轴上的喷射装置位于进口与动力分离器之间，使得从进口进入通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；设置在朝向出口延伸的传动轴上的喷射装置位于驱动机构与动力分离器之间，使得烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

进一步地，物理净化器包括两个传动轴，两个传动轴的一端均与驱动机构连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴上均设置有两个动力分离器和两个喷射装置；在朝向进口延伸的传动轴上沿从进口到驱动机构的方向依次设置有喷射装置、动力分离器、喷射装置、动力分离器，使得从进口进入通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；在朝向出口延伸的传动轴上沿从驱动机构到出口的方向依次设置有喷射装置、动力分离器、喷射装置、动力分离器，使得烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

进一步地，传动轴包括中孔，中孔形成介质通道的一部分。

进一步地，物理净化器还包括上流管，上流管设置在过流管的外侧并与中孔通过位于传动轴的端部的端口连接。

进一步地，物理净化器还包括密封部，密封部设置在上流管与传动轴的连接处。

进一步地，过流管的最底端设置有排水口，排水口连接排水管，排水管与排水口之间通过法兰密封连接，排水管的另一端连接浆液阀。

进一步地，物理净化器包括两个传动轴，两个传动轴的一端均与驱动机构连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴上均设置有动力分离器。

进一步地，物理净化器还包括送风扇叶，送风扇叶与传动轴驱动连接、并置于传动轴上靠近进口的一侧，送风扇叶转动以在通道内形成从进口到出口的气流。

进一步地，物理净化器还包括引风扇叶，引风扇叶与传动轴驱动连接、并置于传动轴上靠近出口的一侧，引风扇叶转动以在通道内形成从进口到出口的气流。

本发明的物理净化器内设置有旋转的动力分离器，当烟尘经过动力分离器时，动力分离器通过旋转撞击烟尘颗粒和雾滴等将使其撞向过流管的内壁，之后沿内壁滑下以与气体分离，实现对烟尘的净化，大大提高了除雾效率，降低了积尘现象，并且由于动力分离器处于旋转状态，能够保持通道内的通畅，避免烟尘颗粒和雾滴等粘结堵塞通道，此外，即使有烟尘颗粒粘结在动力分离器上，也会由于动力分离器旋转产生的离心力而被甩出，撞向过流管的内壁，避免粘结成块，保持通道的通畅。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的物理净化器的实施例的剖视示意图；以及

图2示出了根据本发明的图1的未示出送风扇叶或引风扇叶的K向视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、过流管；20、驱动机构；21、电机；22、齿轮组；30、传动轴；31、中孔；40、剪切器；41、分流部；51、送风扇叶；52、引风扇叶；61、喷射装置；62、上流管；70、密封部；80、浆液阀。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明提供了一种物理净化器，如图1和图2所示，该物理净化器包括：过流管10，过流管10内腔形成通道，过流管10上设置有进口和出口；驱动机构20，至少一部分设置在通道内；传动轴30，传动轴30的一端与驱动机构20驱动连接；动力分离器，与传动轴30驱动连接，动力分离器的径向外缘与通道的内壁配合，动力分离器转动时剪切烟尘颗粒并使烟尘颗粒撞向通道的内壁。

本发明的物理净化器内设置有旋转的动力分离器，当烟尘经过动力分离器时，动力分离器通过旋转撞击烟尘颗粒和雾滴等将使其撞向过流管10的内壁，之后沿内壁滑下以与气体分离，实现对烟尘的净化，大大提高了除雾效率，降低了积尘现象，并且由于动力分离器处于旋转状态，能够保持通道内的通畅，避免烟尘颗粒和雾滴等粘结堵塞通道，此外，即使有烟尘颗粒粘结在动力分离器上，也会由于动力分离器旋转产生的离心力而被甩出，撞向过流管 10的内壁，避免粘结成块，保持通道的通畅。

优选地，动力分离器包括多个剪切器40，多个剪切器40沿传动轴30的轴向分层分布且错落设置，当烟尘颗粒通过剪切器40所在的通道时，旋转的剪切器40剪切烟尘颗粒使得烟尘颗粒改变方向甩向过流管10的内壁，或使烟尘颗粒吸附在剪切器40上，吸附在剪切器40 上的烟尘颗粒被剪切器40转动过程中产生的离心力甩向过流管10的内壁。

在如图1和图2示出的实施例中，每个剪切器40均沿通道的径向朝向过流管10的内壁延伸至过，因此剪切器40旋转过程中产生的离心力能够扫落过流管10内壁上的粘结块。

优选地，动力分离器还包括分流部41，分流部41套接在传动轴上，剪切器沿分流部41 的轴向分层分布且错落设置。

在如图1和图2示出的实施例中，剪切器40通过分流部41与传动轴30连接。这种实施例适用于过流管10直径较大时，如果不设置分流部41，则剪切器40过长，且剪切器40与传动轴30的连接处旋转速度较低，烟尘容易从此处泄露。

优选地，过流管10包括呈角度连接的进口段和出口段，进口段的进口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型，和/或出口段的出口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型。

如图1所示的实施例，过流管10呈L型，即进口段和出口段呈直角连接，驱动机构20位于L型的过流管10的中间折弯处。过流管10中间折弯处的直径最大，进口段的直径沿朝向进口的方向逐渐减小，出口段沿朝向出口的方向逐渐减小。该种结构设计更方便撞击到过流管10内壁上的烟尘颗粒和雾滴下滑至过流管10的底部。

优选地，物理净化器还包括喷射部，喷射部包括：套设在传动轴30上的喷射装置61，喷射装置61上朝向通道的内壁开设有多个喷射口，喷射口分层分布且错落设置；介质通道，介质通道的至少一部分位于通道内并与喷射装置61连通。

介质通道为喷射装置61提供待喷射的介质，介质通过喷射装置61上的喷射口朝向通道内喷射，从而使得介质与烟尘混合。其中喷射装置61设置在传动轴30上，能够随传动轴30 转动，从而使得介质能够更均匀地喷射到通道内。

喷射部喷射的介质包括但不限于：水、催化剂、蒸汽或其任意多种的混合。其中催化剂优选为化学催化剂，蒸汽优选为高温蒸汽。更优选地，当介质为水时，喷射装置61以水雾的形态将水喷射到通道内。

优选地，在一种实施例中，物理净化器包括两个传动轴30，两个传动轴30的一端均与驱动机构20连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴30上均设置有动力分离器和喷射装置；设置在朝向进口延伸的传动轴30上的喷射装置61位于进口与动力分离器之间，使得从进口进入通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；设置在朝向出口延伸的传动轴30上的喷射装置61位于驱动机构20与动力分离器之间，使得烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

优选地，在另一种实施例中，物理净化器包括两个传动轴30，两个传动轴30的一端均与驱动机构20连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴30上均设置有两个动力分离器和两个喷射装置61；在朝向进口延伸的传动轴30上沿从进口到驱动机构20的方向依次设置有喷射装置61、动力分离器、喷射装置61、动力分离器，使得从进口进入通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；在朝向出口延伸的传动轴30上沿从驱动机构20 到出口的方向依次设置有喷射装置61、动力分离器、喷射装置61、动力分离器，使得烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

优选地，传动轴30包括中孔31，中孔31形成介质通道的一部分。在图1示出的实施例中，中孔31直接与喷射装置61连通，向喷射装置61内输送介质。

更优选地，物理净化器还包括上流管62，上流管62设置在过流管10的外侧并与中孔31 通过位于传动轴30的端部的端口连接。

上流管62连接外部装置，可以是泵或其他供料装置，以向喷射装置61内输送介质。在图1示出的实施例中，上流管62的入口端包括三个端口，三个端口分别用于连接水、催化剂和蒸汽。

优选地，物理净化器还包括密封部70，密封部70设置在上流管62与传动轴30的连接处。

密封部70可以为密封圈，或密封轴承等，主要用于防止介质外泄。

优选地，如图1所示，过流管10的最底端设置有排水口，排水口连接排水管，排水管与排水口之间通过法兰密封连接，排水管的另一端连接浆液阀80。

从喷射部喷出的介质会集中流向过流管10的最底端，并通过排水口排出过流管10，保持过流管10内的畅通。

优选地，如图2所示，所述同一传动轴30上的剪切器40，相邻的两个自由端可以搭接形成三角形的结构，该种结构可以增强剪切器40的强度，避免剪切器40形变，提高稳定性。

优选地，物理净化器包括两个传动轴30，两个传动轴30的一端均与驱动机构20连接，另一端分别朝向进口和出口延伸，每个传动轴30上均设置有动力分离器。

优选地，驱动机构20包括相互连接的电机21和齿轮组22，电机21设置在过流管10的外部，齿轮组22设置在过流管10的内部，传动轴30与齿轮组22连接。

在具有多个传动轴的物理净化器中，齿轮组22具有多个输出端，多个输出端可以朝向不同的方向，每个输出端均可以连接一个传动轴30，以带动一组动力分离器运动。

优选地，物理净化器还包括送风扇叶51，送风扇叶51与传动轴30驱动连接、并置于传动轴30上靠近进口的一侧，送风扇叶51转动以在通道内形成从进口到出口的气流。

优选地，物理净化器还包括引风扇叶52，引风扇叶52与传动轴30驱动连接、并置于传动轴30上靠近出口的一侧，引风扇叶52转动以在通道内形成从进口到出口的气流。

送风扇叶51和引风扇叶52优选同时设置。仅能设置一个的时候，优选设置送风扇叶51。

本发明的物理净化器属于干湿结合物理净化器，在具有干式除尘器的用水量小、泛用性好和能够处理疏水性烟尘等优点的前提下，还具有湿式除尘器的能够净化有毒有害气体的优选，并且由于采用了旋转式的动力分离器，使得本发明的物理净化器不易发生粉尘粘结以堵塞风道的现象。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种物理净化器，其特征在于，包括：

过流管(10)，所述过流管(10)内腔形成通道，所述过流管(10)上设置有进口和出口；

驱动机构(20)，至少一部分设置在所述通道内；

传动轴(30)，所述传动轴(30)的一端与所述驱动机构(20)驱动连接；

动力分离器，与所述传动轴(30)驱动连接，所述动力分离器的径向外缘与所述通道的内壁配合，所述动力分离器转动时剪切烟尘颗粒并使所述烟尘颗粒撞向所述通道的内壁。

2.根据权利要求1所述的物理净化器，其特征在于，所述动力分离器包括多个剪切器(40)，多个所述剪切器(40)沿所述传动轴(30)的轴向分层分布且错落设置，当烟尘颗粒通过所述剪切器(40)所在的所述通道时，旋转的所述剪切器(40)剪切所述烟尘颗粒使得所述烟尘颗粒改变方向甩向所述过流管(10)的内壁，或使所述烟尘颗粒吸附在所述剪切器(40)上，吸附在所述剪切器(40)上的烟尘颗粒在所述剪切器(40)转动的过程中被甩向所述过流管(10)的内壁。

3.根据权利要求2所述的物理净化器，其特征在于，所述动力分离器还包括分流部(41)，所述分流部(41)套接在所述传动轴上，所述剪切器沿所述分流部(41)的轴向分层分布且错落设置。

4.根据权利要求1所述的物理净化器，其特征在于，所述过流管(10)包括呈角度连接的进口段和出口段，所述进口段的进口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型，和/或所述出口段的出口处的直径小于连接处直径且呈漏斗型。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器还包括喷射部，所述喷射部包括：

套设在所述传动轴(30)上的喷射装置(61)，所述喷射装置(61)上朝向所述通道的内壁开设有多个喷射口，所述喷射口分层分布且错落设置；

介质通道，所述介质通道的至少一部分位于所述通道内并与所述喷射装置(61)连通。

6.根据权利要求5所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器包括两个所述传动轴(30)，两个所述传动轴(30)的一端均与所述驱动机构(20)连接，另一端分别朝向所述进口和所述出口延伸，每个所述传动轴(30)上均设置有所述动力分离器和所述喷射装置；

设置在朝向所述进口延伸的传动轴(30)上的喷射装置(61)位于所述进口与所述动力分离器之间，使得从所述进口进入所述通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；

设置在朝向所述出口延伸的传动轴(30)上的喷射装置(61)位于所述驱动机构(20)与所述动力分离器之间，使得所述烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

7.根据权利要求5所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器包括两个所述传动轴(30)，两个所述传动轴(30)的一端均与所述驱动机构(20)连接，另一端分别朝向所述进口和所述出口延伸，每个所述传动轴(30)上均设置有两个所述动力分离器和两个所述喷射装置(61)；

在朝向所述进口延伸的传动轴(30)上沿从进口到所述驱动机构(20)的方向依次设置有喷射装置(61)、动力分离器、喷射装置(61)、动力分离器，使得从所述进口进入所述通道的烟尘先降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理；

在朝向所述出口延伸的传动轴(30)上沿从所述驱动机构(20)到出口的方向依次设置有喷射装置(61)、动力分离器、喷射装置(61)、动力分离器，使得所述烟尘再次降温或凝结成水，后经过动力分离器的处理。

8.根据权利要求5所述的物理净化器，其特征在于，所述传动轴(30)包括中孔(31)，所述中孔(31)形成所述介质通道的一部分。

9.根据权利要求8所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器还包括上流管(62)，所述上流管(62)设置在所述过流管(10)的外侧并与所述中孔(31)通过位于所述传动轴(30)的端部的端口连接。

10.根据权利要求9所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器还包括密封部(70)，所述密封部(70)设置在所述上流管(62)与所述传动轴(30)的连接处。

11.根据权利要求5所述的物理净化器，其特征在于，所述过流管(10)的最底端设置有排水口，所述排水口连接排水管，所述排水管与所述排水口之间通过法兰密封连接，所述排水管的另一端连接浆液阀(80)。

12.根据权利要求1所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器包括两个所述传动轴(30)，两个所述传动轴(30)的一端均与所述驱动机构(20)连接，另一端分别朝向所述进口和所述出口延伸，每个所述传动轴(30)上均设置有所述动力分离器。

13.根据权利要求1所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器还包括送风扇叶(51)，所述送风扇叶(51)与所述传动轴(30)驱动连接、并置于所述传动轴(30)上靠近所述进口的一侧，所述送风扇叶(51)转动以在所述通道内形成从所述进口到所述出口的气流。

14.根据权利要求13所述的物理净化器，其特征在于，所述物理净化器还包括引风扇叶(52)，所述引风扇叶(52)与所述传动轴(30)驱动连接、并置于所述传动轴(30)上靠近出口的一侧，所述引风扇叶(52)转动以在所述通道内形成从所述进口到所述出口的气流。