CN108514793A - 一种气液混合静电喷雾除尘降温装置 - Google Patents

Abstract

一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，包括除尘管道、气流均布板、初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元、监测控制单元、脱水器及尾气检测单元；除尘管道入口与含尘工业废气排放口相连通，除尘管道出口与大气相通；气流均布板安装在除尘管道入口，尾气检测单元设在除尘管道出口，静电喷雾除尘单元设在除尘管道中部，初始含尘气流检测单元设在气流均布板与静电喷雾除尘单元之间，脱水器安装在静电喷雾除尘单元与尾气检测单元之间；初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元均与监测控制单元相连。本发明的粉尘颗粒适用范围广，可提高微细粉尘颗粒除尘效率，可对高温粉尘颗粒进行降温除尘，可收集除尘污水，可避免二次扬尘。

Description

一种气液混合静电喷雾除尘降温装置

技术领域

本发明属于粉尘防治技术领域，特别是涉及一种气液混合静电喷雾除尘降温装置。

背景技术

伴随着科技的不断发展，工业领域也取得了很大的进步，但发展和进步的同时也带来了环境污染问题，而含尘工业废气也是造成环境污染的主要原因之一。

在含尘工业废气中，因颗粒物的粒径不同，其对人体的伤害程度也不同，大于10μm的颗粒物可以在呼吸道中停留，5μm～10μm的颗粒物将大部分沉积在呼吸道中，而小于5μm的颗粒物可以直接进入肺部并沉积在肺腔中，也就是说，颗粒物的粒径越小，其对人体产生的危害就越大，因此必须对含尘工业废气进行除尘处理。

目前，主要的除尘方式包括机械除尘、过滤除尘、静电除尘和湿式除尘。机械除尘只适用于大粒径的粉尘颗粒；过滤除尘会随着时间产生较大的压力损失，需要定期清洁和更换滤料，除尘成本较高；静电除尘容易出现反电晕和二次扬尘现象，会导致除尘效率降低；湿式除尘只适用于处理大粒径的粉尘颗粒，并且水量消耗大。

因此，针对上述单一除尘方式存在的弊端，有必要设计一种综合性能优良的除尘设备。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，粉尘颗粒的适用范围广，可有效提高微细粉尘颗粒的除尘效率，可对高温粉尘颗粒进行降温除尘，避免高温粉尘对人体产生伤害，能够收集除尘过程中产生的污水，避免污水对环境产生污染，能够在除尘过程中避免二次扬尘现象，且除尘过程的水利用率高，可自动检测粉尘参数并自动调整除尘参数，保证除尘效果始终处在最佳状态。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，包括除尘管道、气流均布板、初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元、监测控制单元、脱水器及尾气检测单元；所述除尘管道的管道入口与含尘工业废气排放口相连通，除尘管道的管道出口与大气相通；所述气流均布板安装在除尘管道的管道入口，所述尾气检测单元设置在除尘管道的管道出口，所述静电喷雾除尘单元设置在除尘管道的中部，所述初始含尘气流检测单元设置在气流均布板与静电喷雾除尘单元之间，所述脱水器安装在静电喷雾除尘单元与尾气检测单元之间；所述初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元均与监测控制单元相连。

所述监测控制单元包括控制器、监视器、数据交换器及数据存储器，所述监视器与控制器相连，数据存储器与控制器相连，数据存储器通过数据交换器与监视器相连，通过监视器显示数据存储器内的数据信息，用于监测装置运行情况；通过控制器接收初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元内数据采集元件发送的数据信息，并通过数据存储器对数据信息进行存储；所述控制器通过数据信息的反馈对静电喷雾除尘单元内的执行部件进行自动控制。

所述初始含尘气流检测单元包括第一粉尘浓度传感器、第一温度传感器及第一粉尘粒径传感器，第一粉尘浓度传感器、第一温度传感器及第一粉尘粒径传感器为数据采集元件，通过第一粉尘浓度传感器测量初始含尘气流的粉尘浓度，通过第一温度传感器测量初始含尘气流的温度，通过第一粉尘粒径传感器测量初始含尘气流的粉尘粒径分布，且初始含尘气流的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

所述尾气检测单元包括第二粉尘浓度传感器、第二温度传感器及第二粉尘粒径传感器，第二粉尘浓度传感器、第二温度传感器及第二粉尘粒径传感器为数据采集元件，通过第二粉尘浓度传感器测量尾气中的粉尘浓度，通过第二温度传感器测量尾气的温度，通过第二粉尘粒径传感器测量尾气的粉尘粒径分布，且尾气的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

所述静电喷雾除尘单元包括气液两相雾化喷嘴、金属电极环、高压静电发生器、喷雾除尘供水组件、喷雾除尘供气组件及污水收集箱，高压静电发生器为执行元件；所述气液两相雾化喷嘴的数量若干，气液两相雾化喷嘴固装在除尘管道的管壁上，气液两相雾化喷嘴的进水口与喷雾除尘供水组件相连接，气液两相雾化喷嘴的进气口与喷雾除尘供气组件相连接，所述污水收集箱位于气液两相雾化喷嘴正下方的除尘管道上；所述金属电极环设置在气液两相雾化喷嘴的喷口下方，金属电极环与高压静电发生器的负极相连，高压静电发生器的正极进行接地处理，气液两相雾化喷嘴进行接地处理，在金属电极环与气液两相雾化喷嘴之间形成非均匀电场；所述高压静电发生器的控制信号直接接入控制器。

所述喷雾除尘供水组件包括水箱、水滤器、水泵、水压表、涡街流量计及液相自动控制阀，水泵及液相自动控制阀为执行元件，水压表及涡街流量计为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴的进水口依次通过液相自动控制阀、水泵及水滤器与水箱相连通，所述水压表及涡街流量计安装在水泵与液相自动控制阀之间的管路上；所述水泵及液相自动控制阀的控制信号直接接入监测控制单元，所述水压表及涡街流量计测得的数据直接传输至控制器。

所述喷雾除尘供气组件包括气泵、储气罐、气压表、浮子流量计及气相自动控制阀，气泵及气相自动控制阀为执行元件，气压表及浮子流量计为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴的进气口依次通过气相自动控制阀及储气罐与气泵的排气口相连通，所述气压表及浮子流量计安装在储气罐与气相自动控制阀之间的管路上；所述气泵及气相自动控制阀的控制信号直接接入监测控制单元，所述气压表及浮子流量计测得的数据直接传输至控制器。

本发明的有益效果：

本发明的气液混合静电喷雾除尘降温装置，粉尘颗粒的适用范围广，可有效提高微细粉尘颗粒的除尘效率，可对高温粉尘颗粒进行降温除尘，避免高温粉尘对人体产生伤害，能够收集除尘过程中产生的污水，避免污水对环境产生污染，能够在除尘过程中避免二次扬尘现象，且除尘过程的水利用率高，可自动检测粉尘参数并自动调整除尘参数，保证除尘效果始终处在最佳状态。

附图说明

图1为本发明的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置的结构示意图；

图2为本发明的静电喷雾除尘单元的结构示意图；

图中，1—除尘管道，2—气流均布板，3—脱水器，4—第一粉尘浓度传感器，5—第一温度传感器，6—第一粉尘粒径传感器，7—第二粉尘浓度传感器，8—第二温度传感器，9—第二粉尘粒径传感器，10—气液两相雾化喷嘴，11—金属电极环，12—高压静电发生器，13—污水收集箱，14—水箱，15—水滤器，16—水泵，17—水压表，18—涡街流量计，19—液相自动控制阀，20—气泵，21—储气罐，22—气压表，23—浮子流量计，24—气相自动控制阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，包括除尘管道1、气流均布板2、初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元、监测控制单元、脱水器3及尾气检测单元；所述除尘管道1的管道入口与含尘工业废气排放口相连通，除尘管道1的管道出口与大气相通；所述气流均布板2安装在除尘管道1的管道入口，所述尾气检测单元设置在除尘管道1的管道出口，所述静电喷雾除尘单元设置在除尘管道1的中部，所述初始含尘气流检测单元设置在气流均布板2与静电喷雾除尘单元之间，所述脱水器3安装在静电喷雾除尘单元与尾气检测单元之间；所述初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元均与监测控制单元相连。

所述监测控制单元包括控制器、监视器、数据交换器及数据存储器，所述监视器与控制器相连，数据存储器与控制器相连，数据存储器通过数据交换器与监视器相连，通过监视器显示数据存储器内的数据信息，用于监测装置运行情况；通过控制器接收初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元内数据采集元件发送的数据信息，并通过数据存储器对数据信息进行存储；所述控制器通过数据信息的反馈对静电喷雾除尘单元内的执行部件进行自动控制。

所述初始含尘气流检测单元包括第一粉尘浓度传感器4、第一温度传感器5及第一粉尘粒径传感器6，第一粉尘浓度传感器4、第一温度传感器5及第一粉尘粒径传感器6为数据采集元件，通过第一粉尘浓度传感器4测量初始含尘气流的粉尘浓度，通过第一温度传感器5测量初始含尘气流的温度，通过第一粉尘粒径传感器6测量初始含尘气流的粉尘粒径分布，且初始含尘气流的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

所述尾气检测单元包括第二粉尘浓度传感器7、第二温度传感器8及第二粉尘粒径传感器9，第二粉尘浓度传感器7、第二温度传感器8及第二粉尘粒径传感器9为数据采集元件，通过第二粉尘浓度传感器7测量尾气中的粉尘浓度，通过第二温度传感器8测量尾气的温度，通过第二粉尘粒径传感器9测量尾气的粉尘粒径分布，且尾气的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

所述静电喷雾除尘单元包括气液两相雾化喷嘴10、金属电极环11、高压静电发生器12、喷雾除尘供水组件、喷雾除尘供气组件及污水收集箱13，高压静电发生器12为执行元件；所述气液两相雾化喷嘴10的数量若干，气液两相雾化喷嘴10固装在除尘管道1的管壁上，气液两相雾化喷嘴10的进水口与喷雾除尘供水组件相连接，气液两相雾化喷嘴10的进气口与喷雾除尘供气组件相连接，所述污水收集箱13位于气液两相雾化喷嘴10正下方的除尘管道1上；所述金属电极环11设置在气液两相雾化喷嘴10的喷口下方，金属电极环11与高压静电发生器12的负极相连，高压静电发生器12的正极进行接地处理，气液两相雾化喷嘴10进行接地处理，在金属电极环11与气液两相雾化喷嘴10之间形成非均匀电场；所述高压静电发生器12的控制信号直接接入控制器。

所述喷雾除尘供水组件包括水箱14、水滤器15、水泵16、水压表17、涡街流量计18及液相自动控制阀19，水泵16及液相自动控制阀19为执行元件，水压表17及涡街流量计18为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴10的进水口依次通过液相自动控制阀19、水泵16及水滤器15与水箱14相连通，所述水压表17及涡街流量计18安装在水泵16与液相自动控制阀19之间的管路上；所述水泵16及液相自动控制阀19的控制信号直接接入监测控制单元，所述水压表17及涡街流量计18测得的数据直接传输至控制器。

所述喷雾除尘供气组件包括气泵20、储气罐21、气压表22、浮子流量计23及气相自动控制阀24，气泵20及气相自动控制阀24为执行元件，气压表22及浮子流量计23为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴10的进气口依次通过气相自动控制阀24及储气罐21与气泵20的排气口相连通，所述气压表22及浮子流量计23安装在储气罐21与气相自动控制阀24之间的管路上；所述气泵20及气相自动控制阀24的控制信号直接接入监测控制单元，所述气压表22及浮子流量计23测得的数据直接传输至控制器。

本实施例中，气液两相雾化喷嘴10的喷口孔径范围为0.5mm～1mm，金属电极环11的直径为30mm～50mm，金属电极环11的材质选用不锈钢，需要根据雾化角的大小来实际确定金属电极环11与气液两相雾化喷嘴10的距离，防止水雾喷射到金属电极环11上，以免影响到荷电效果；高压静电发生器12的电压范围为0～10kV。

首先，含尘工业废气先经过气流均布板2进入除尘管道1内，原本不均匀的含尘工业废气在气流均布板2作用下可以均匀分布在除尘管道1内，该含尘气流首先经过初始含尘气流检测单元，并通过其内的第一粉尘浓度传感器4、第一温度传感器5及第一粉尘粒径传感器6将测得的初始含尘气流的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器，随后含尘气流将经过静电喷雾除尘单元，此时控制器通过初始含尘气流检测单元反馈的数据信号，自动控制液相自动控制阀19和气相自动控制阀24的开度，进而实现气液两相雾化喷嘴10的水气供应比例的自动调节，同时自动调整高压静电发生器12的电压值，以使静电喷雾除尘效果自动调整到最佳状态。

在静电喷雾除尘过程中，产生的污水将通过除尘管道1直接流入气液两相雾化喷嘴10下方的污水收集箱13内，避免污水直排对环境产生污染。

经除尘后的气流先通过脱水器3进行脱水处理，然后经脱水处理后的尾气将经过尾气检测单元后直接排入大气。通过尾气检测单元内的第二粉尘浓度传感器7、第二温度传感器8及第二粉尘粒径传感器9依次测量尾气的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据，通过验证上述数据来确保尾气排放达标，并在尾气排放达标时，通过监测控制单元的数据存储器将除尘过程中的各项参数进行保存，为下次除尘工作提供参考。

如果含尘工业废气的来流温度较高，在经过静电喷雾除尘后，可以大幅度降低气流的温度，防止排气过程中对人体产生伤害，使本发明具备了除尘降温的能力。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：包括除尘管道、气流均布板、初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元、监测控制单元、脱水器及尾气检测单元；所述除尘管道的管道入口与含尘工业废气排放口相连通，除尘管道的管道出口与大气相通；所述气流均布板安装在除尘管道的管道入口，所述尾气检测单元设置在除尘管道的管道出口，所述静电喷雾除尘单元设置在除尘管道的中部，所述初始含尘气流检测单元设置在气流均布板与静电喷雾除尘单元之间，所述脱水器安装在静电喷雾除尘单元与尾气检测单元之间；所述初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元均与监测控制单元相连。

2.根据权利要求1所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述监测控制单元包括控制器、监视器、数据交换器及数据存储器，所述监视器与控制器相连，数据存储器与控制器相连，数据存储器通过数据交换器与监视器相连，通过监视器显示数据存储器内的数据信息，用于监测装置运行情况；通过控制器接收初始含尘气流检测单元、静电喷雾除尘单元及尾气检测单元内数据采集元件发送的数据信息，并通过数据存储器对数据信息进行存储；所述控制器通过数据信息的反馈对静电喷雾除尘单元内的执行部件进行自动控制。

3.根据权利要求2所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述初始含尘气流检测单元包括第一粉尘浓度传感器、第一温度传感器及第一粉尘粒径传感器，第一粉尘浓度传感器、第一温度传感器及第一粉尘粒径传感器为数据采集元件，通过第一粉尘浓度传感器测量初始含尘气流的粉尘浓度，通过第一温度传感器测量初始含尘气流的温度，通过第一粉尘粒径传感器测量初始含尘气流的粉尘粒径分布，且初始含尘气流的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

4.根据权利要求2所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述尾气检测单元包括第二粉尘浓度传感器、第二温度传感器及第二粉尘粒径传感器，第二粉尘浓度传感器、第二温度传感器及第二粉尘粒径传感器为数据采集元件，通过第二粉尘浓度传感器测量尾气中的粉尘浓度，通过第二温度传感器测量尾气的温度，通过第二粉尘粒径传感器测量尾气的粉尘粒径分布，且尾气的粉尘浓度、温度及粉尘粒径分布数据直接传输至控制器。

5.根据权利要求2所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述静电喷雾除尘单元包括气液两相雾化喷嘴、金属电极环、高压静电发生器、喷雾除尘供水组件、喷雾除尘供气组件及污水收集箱，高压静电发生器为执行元件；所述气液两相雾化喷嘴的数量若干，气液两相雾化喷嘴固装在除尘管道的管壁上，气液两相雾化喷嘴的进水口与喷雾除尘供水组件相连接，气液两相雾化喷嘴的进气口与喷雾除尘供气组件相连接，所述污水收集箱位于气液两相雾化喷嘴正下方的除尘管道上；所述金属电极环设置在气液两相雾化喷嘴的喷口下方，金属电极环与高压静电发生器的负极相连，高压静电发生器的正极进行接地处理，气液两相雾化喷嘴进行接地处理，在金属电极环与气液两相雾化喷嘴之间形成非均匀电场；所述高压静电发生器的控制信号直接接入控制器。

6.根据权利要求5所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述喷雾除尘供水组件包括水箱、水滤器、水泵、水压表、涡街流量计及液相自动控制阀，水泵及液相自动控制阀为执行元件，水压表及涡街流量计为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴的进水口依次通过液相自动控制阀、水泵及水滤器与水箱相连通，所述水压表及涡街流量计安装在水泵与液相自动控制阀之间的管路上；所述水泵及液相自动控制阀的控制信号直接接入监测控制单元，所述水压表及涡街流量计测得的数据直接传输至控制器。

7.根据权利要求5所述的一种气液混合静电喷雾除尘降温装置，其特征在于：所述喷雾除尘供气组件包括气泵、储气罐、气压表、浮子流量计及气相自动控制阀，气泵及气相自动控制阀为执行元件，气压表及浮子流量计为数据采集元件；所述气液两相雾化喷嘴的进气口依次通过气相自动控制阀及储气罐与气泵的排气口相连通，所述气压表及浮子流量计安装在储气罐与气相自动控制阀之间的管路上；所述气泵及气相自动控制阀的控制信号直接接入监测控制单元，所述气压表及浮子流量计测得的数据直接传输至控制器。