CN108211527A - 高浓度粉尘的预分级装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高浓度粉尘预分级装置和方法，装置设于集气罩抽吸管路和净化设备之间，包括管道、折流板、挡板和集尘器；折流板设于管道内，在管道内形成多个相对独立的流道，折流板侧面设有降尘槽；集尘器设置于流道的下方，且沿气流的流动方向由折流板向集尘器的底端方向设有多道挡板，挡板设置于折流板的折弯处，使集尘器内形成多个间隔且相通的空间。大颗粒粉尘在自身惯性作用下冲击折流板，粉尘沿降尘槽壁面滑落到集尘室中。为防止气流大量涌入集尘室以及大颗粒粉尘再次被气流卷起，流道折流点下端设置挡板；在多次冲击折流板后大颗粒粉尘逐渐沉降，从而达到在除尘器前端进行大粒度粉尘预分离的目的，降低后级除尘器的净化负担。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产中高浓度粉尘的预分级装置与方法，属于粉尘抑制技术。
背景技术
皮带输送过程中经常产生大量粉尘，影响工作环境和空气质量。其产尘途径一般分为：转载点产尘和运输过程产尘。转载点产尘是皮带输运过程粉尘产生的主要途径，转载过程由于物料自由下落或顺溜槽下落，大颗粒物料破碎为小颗粒粉尘，粉尘总量增加；运输过程产尘主要是皮带输运过程中的微弱风流将附着在大颗粒表面的粉尘激扬为游离粉尘，粉尘总量不增加。
皮带输送过程粉尘捕收所用的一种常用手段就是集气罩负压抽吸。物料在下落过程中产生了大量的粉尘，在风机作用下，使集气罩内部形成负压区，大部分粉尘跟随抽吸气流进入除尘器内，粉尘通过不同形式的除尘器净化。
不同的集气罩抽吸工艺和气流参数将捕收到不同粒度的粉尘，气流速度越大，被捕收上来的粉尘粒度就越大，最终进入净化除尘器的粉尘总量就大量增加，这种情况将带来几种不良后果：
第一，气流越大，能够捕获的粉尘粒度就越大（粒度越大，粉尘受到的重力大，自由沉降越厉害，越容易在管路中沉积），捕获的总粉尘量也就越大，在集气罩和除尘器之间的管路越容易沉积粉尘，有堵塞通风管路的危险；一般而言，高浓度粉尘环境，大于50μm的粉尘在受到气流扰动时容易沉降，堵塞管路。
第二，气流越大，捕获粉尘的粒度越大，捕获粉尘总量越大，用于净化的除尘器处理能力就要求很高。对于袋式除尘、电除尘、湿式除尘器除尘等除尘器，来流中粉尘浓度越小，单次运行时间越持久，故障率越低，运行维护成本越低；如果粉尘中含有大量大粒度粉尘（大于50μm），这一类除尘器将使用大量的能力来处理大粒度粉尘，降低了这类除尘器对微细粉尘的处理能力（一般来说，以上列出的几种除尘器对微细粉尘的净化效果较好，而微细粉尘是粉尘净化中最难处理的部分，而大粒度粉尘的处理方法较多，可以进行预分级处理后再用上述除尘器进行终端处理）。
目前，绝大多数转运过程都是采用集气罩+除尘器直连的方式，没有进行中间过程的预分级，对于像烧结、采石、焦化、石灰、水泥等高浓度粉尘环节，粉尘浓度非常大，粉尘也是原材料，可以进行回收利用。如果直接进行净化操作，加大了后级除尘器的处理负担，同时也增大了回收的中间环节。需要一种适用于净化器前端的预分级装置，将大粒度粉尘在集气罩附近进行沉降，直接留在产尘点进入下一级使用，从而降低后级的除尘器的处理量，使除尘器能发挥净化微细粉尘的应有作用。
本技术发明就是为解决这一问题而进行的技术和方法创新。
发明内容
本发明针对上述现象设计一种高浓度粉尘预分级装置和方法，对集气罩负压抽吸过程中大颗粒粉尘进行预分级处理，避免粉尘在风管中堆积和后级除尘器在大粒度粉尘分离过程中的大量处理能力的消耗，而使除尘器对微细粉尘的净化优势丧失。
本发明的技术方案是：一种高浓度粉尘预分级装置，装置设于集气罩抽吸管路和净化设备之间，包括管道、折流板、挡板和集尘器；所述折流板设于管道内，在管道内形成多个相对独立的流道，折流板侧面设有降尘槽；所述集尘器设置于流道的下方，且沿气流的流动方向由折流板向集尘器的底端方向设有多道挡板，挡板设置于折流板的折弯处，使集尘器内形成多个间隔且相通的空间。
所述管道的内径高度与折流板的高度相等，管道的底面中部开设集尘口，集尘口与集尘器的顶口连接，实现流道与集尘器相通；位于集尘口范围内的折流板的侧面设置降尘槽；集尘口由折流板受气流冲击的第一工作面起始端折弯处的连线，以及最后一工作面的终端折弯处的连线，以及最边缘两道折流板围合而成。
所述每个折流板由连续呈90度夹角的多段板体组成。
所述折流板形成的各流道宽度为10-15cm，折流深度与流道宽度相同，根据现场抽吸管路大小合理设置流道数量，一般为5-7个流道，气流折流冲击次数为3-5次；折流板的厚度为1cm-1.5cm。
所述折流板的工作面分别设置三道降尘槽，沿其板体的长度布置，其中一道为方形槽，另外两为道为斜槽，槽内有效工作面与气流方向垂直。第一道降尘槽正对来流流道中心，大颗粒粉尘冲击壁面时更容易滞留下滑；第二道降尘槽斜边起点与来流流道右侧壁面对齐；第三道降尘槽与第二道相距1/3-1/2壁面长度的距离；各降尘槽宽度为3cm-5cm，深度为0.5-0.7cm，斜槽截面为方形槽的一半。
所述折流板的两端分别连接直流板，形成直流道。
所述集尘室的顶端包络整个有降尘槽的流道，底端收缩并由密封板密封；底端的截面积为顶端截面积的1/16-1/9。所述密封板采用抽拉式结构，通过螺栓与集尘室连接，当集尘室内堆积足够粉尘颗粒时可以抽离密封板，密封板上设置把手，方便抽动密封板。集尘室壁面厚度为0.6cm-1.2cm，高度为1m-1.5m。
所述挡板设置在各个折流点下端，挡板厚度为折流板厚度的1.5-2倍，挡板侧边与集尘室内壁焊接，底部与集尘室内壁保持一定间隙，保证大颗粒粉尘滑落到集尘室底部，间隙距离至少为5cm。
所述管道的两侧设有法兰，与抽吸管道以及净化设备通过螺栓密封连接。
一种高浓度粉尘的预分级方法是：气流进入管道经过45°转角后垂直冲击流道壁面，部分大颗粒粉尘在冲击后沿降尘槽滑落，掉落到集尘室；其它大颗粒粉尘由于相互碰撞或者壁面反弹，继续沿气流前进，经多次折流碰撞后，大颗粒粉尘逐步沉降至基本消失，达到在除尘器前端进行大粒度粉尘预分离的目的；挡板防止气流大量涌入集尘室以及大颗粒粉尘再次被气流卷起。
本发明的有益效果是：一种高浓度粉尘预分级装置和方法，在抽吸管路中增加预分级处理装置，该装置不需要大量增加除尘器的功耗，由于装置结构的特性，大颗粒粉尘会在自身惯性作用下，冲击预分级装置中的折流板，折流板上设置降尘槽，粉尘会沿壁面滑落掉落到集尘室中。为防止气流大量涌入集尘室以及大颗粒粉尘再次被气流卷起，流道折流点下端设置挡板。在多次冲击折流板后大颗粒粉尘逐渐沉降，从而达到在除尘器前端进行大粒度粉尘预分离的目的，降低后级除尘器的净化负担，提高整套净化设备的综合净化效率。大颗粒粉尘在预分级装置中沉降，工作人员只需要定时去清理集尘室即可，简单方便，不需要长期维护。由于该装置原理基于颗粒粉尘自身惯性冲击壁面，使用过程中要时刻保持其密封性及流道干燥，气流风速为5-10m/s。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的正视图。
图3为图1的侧视图。
图4为折流板降尘槽的放大示意图。
图5为本发明的实施例结构示意图。
图6为图5的俯视图。
图中，1.管道，1-1.法兰，2.折流板，2-1.板体，2-2.流道，2-3.第一工作面，2-4.最后一工作面，3. 挡板，4.集尘室，4-1.密封板，5. 降尘槽，5-1.方形槽，5-2.斜槽，5-3.斜槽，6.抽吸管路，7.直流板，7-1.直流道，8.上层皮带，9.下层皮带，10. 预分级装置。
具体实施方式
如附图1—3所示，一种高浓度粉尘预分级装置10，设于集气罩抽吸管路6和净化设备之间，包括管道1、折流板2、挡板3、集尘器4和降尘槽5；所述折流板2设于管道1内，在管道1内形成多个相对独立的流道，折流板2侧面设有降尘槽5；所述集尘器4设置于流道的下方，且沿气流的流动方向由折流板2向集尘器4的底端方向设有多道挡板3，挡板3设置于折流板的折弯处，使集尘器4内形成多个间隔且相通的空间。
所述管道1为一个长方体结构，两端设有进气口、出气口，管道1内径高度与折流板2的高度相等，当折流板2间隔均匀的安装于管道1中时，板与板之间形成流道2-2，板与管道1之间形成很多三角形密封区域，为了实现流道2与集尘器4相通，在管道1的底面中部开设集尘口，集尘口与集尘器4的顶口连接；为了实现颗粒的有效收集，位于集尘口范围内的折流板的侧面设置降尘槽3；集尘口由折流板2受气流冲击的第一工作面2-3起始端折弯处的连线，以及最后一工作面2-4的终端折弯处的连线，以及最边缘两道折流板2围合而成，其余均为密封状态（参见图1）。
所述每个折流板2由连续呈90度夹角的多段板体2-1组成。所述折流板2-1形成的各流道2-2宽度为10-15cm，折流深度与流道2-2宽度相同，根据现场抽吸管路6大小合理设置流道2-2数量，一般为5-7个流道2-2，气流折流冲击次数为3-5次；折流板2的厚度为1cm-1.5cm。
如图4所示，所述折流板2的工作面分别设置三道降尘槽5，沿其板体2-1的长度布置，其中一道为方形槽5-1，另外两为道为斜槽5-2、5-3，槽内有效工作面与气流方向垂直。第一道降尘槽正对来流流道2-2中心，大颗粒粉尘冲击壁面时更容易滞留下滑；第二道降尘槽斜边起点与来流流道2-2右侧壁面对齐；第三道降尘槽与第二道相距1/3-1/2壁面长度的距离；各降尘槽宽度为3cm-5cm，深度为0.5-0.7cm，斜槽5-2、5-3截面为方形槽5-1的一半。
所述折流板2的两端分别连接直流板7，形成直流道7-1；直流道7-1的底面以及以气流流动方向为准的折流板2第一工作面2-3之前的流道2-2的底面均密封。
所述集尘室4的顶端包络整个有降尘槽5的流道2-2，底端收缩且由密封板4-1密封；底端的截面积为顶端截面积的1/16-1/9。所述密封板4-1采用抽拉式结构，通过螺栓与集尘室4连接，当集尘室4内堆积足够粉尘颗粒时可以抽离密封板4-1，密封板4-1上设置把手，方便抽动密封板4-1。集尘室4壁面厚度为0.6cm-1.2cm，高度为1m-1.5m。
所述挡板3设置在各个折流点下端，挡板3厚度为折流板2厚度的1.5-2倍，挡板3侧边与集尘室4内壁焊接，底部与集尘室4内壁保持一定间隙，保证大颗粒粉尘滑落到集尘室底部，间隙距离至少为5cm。
所述管道1的两侧设有法兰1-1，与抽吸管道6以及净化设备通过螺栓密封连接。
一种高浓度粉尘的预分级方法是：气流进入管道1经过45°转角后垂直冲击流道2-2壁面，部分大颗粒粉尘在冲击后沿降尘槽5滑落，掉落到集尘室4；其它大颗粒粉尘由于相互碰撞或者壁面反弹，继续沿气流前进，经多次折流碰撞后，大颗粒粉尘逐步沉降至基本消失，达到在净化设备前端进行大粒度粉尘预分离的目的；挡板2防止气流大量涌入集尘室4以及大颗粒粉尘再次被气流卷起。
如图5和6所示，本发明的工作原理为：预分级装置10设置在集气罩抽吸管路6和净化设备之间，物料自上层皮带8沿溜槽滑落到下层皮带9，在强烈的撞击下层皮带9后，物料可能破碎产生大颗粒粉尘，在除尘器的抽吸作用下，大颗粒粉尘沿抽吸管路6进入净化设备，影响其性能，传输的过程中大颗粒粉尘可能阻塞管路，影响除尘系统工作。因此在管路中增加预分级装置10，大颗粒粉尘在传输过程中冲击折流板2壁面，颗粒沿降尘槽滑落掉落到集尘室4中，挡板3可阻断粉尘和气流从流道2下侧前涌，从而实现气流中粉尘的预分级处理。工作人员定时去抽离密封板4-1即可清理粉尘颗粒物，方便简单，易于操作。
Claims (10)
1.一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，装置设于集气罩抽吸管路和净化设备之间，包括管道、折流板、挡板和集尘器；所述折流板设于管道内，在管道内形成多个相对独立的流道，折流板侧面设有降尘槽；所述集尘器设置于流道的下方，且沿气流的流动方向由折流板向集尘器的底端方向设有多道挡板，挡板设置于折流板的折弯处，使集尘器内形成多个间隔且相通的空间。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述管道的内径高度与折流板的高度相等，管道的底面中部开设集尘口，集尘口与集尘器的顶口连接，实现流道与集尘器相通；位于集尘口范围内的折流板设置降尘槽；集尘口由折流板受气流冲击的第一工作面起始端折弯处的连线，以及最后一工作面的终端折弯处的连线，以及最边缘两道折流板围合而成。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述每个折流板由连续呈90度夹角的多段板体组成。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述折流板形成的各流道宽度为10-15cm，折流深度与流道宽度相同，根据现场抽吸管路大小合理设置流道数量为5-7个流道，气流折流冲击次数为3-5次；折流板的厚度为1cm-1.5cm。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述折流板的工作面分别设置三道降尘槽，沿其板体的长度布置，其中一道为方形槽，另外两为道为斜槽，槽内有效工作面与气流方向垂直；第一道降尘槽正对来流流道中心，大颗粒粉尘冲击壁面时更容易滞留下滑；第二道降尘槽斜边起点与来流流道右侧壁面对齐；第三道降尘槽与第二道相距1/3-1/2壁面长度的距离；各降尘槽宽度为3cm-5cm，深度为0.5-0.7cm，斜槽截面为方形槽的一半。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述折流板的两端分别连接直流板，形成直流道。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述集尘室的顶端包络整个有降尘槽的流道，底端收缩并由密封板密封；底端的截面积为顶端截面积的1/16-1/9；集尘室壁面厚度为0.6cm-1.2cm，高度为1m-1.5m。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述挡板设置在各个折流点下端，挡板厚度为折流板厚度的1.5-2倍，挡板侧边与集尘室内壁焊接，底部与集尘室内壁保持至少5cm间隙。
9.根据权利要求1所述的一种高浓度粉尘预分级装置，其特征是，所述管道的两侧设有法兰，与抽吸管道以及净化设备通过螺栓密封连接。
10.利用根据权利要求1~9任意一项权利要求所述的装置进行高浓度粉尘预分级的方法，其特征是，气流进入管道经过45°转角后垂直冲击流道壁面，部分大颗粒粉尘在冲击后沿降尘槽滑落，掉落到集尘室；其它大颗粒粉尘由于相互碰撞或者壁面反弹，继续沿气流前进，经多次折流碰撞后，大颗粒粉尘逐步沉降至基本消失，达到在除尘器前端进行大粒度粉尘预分离的目的；挡板防止气流大量涌入集尘室以及大颗粒粉尘再次被气流卷起。
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