CN109107324B - 一种无机膜管除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无机膜管除尘装置。包括有筒体,筒体的上端内设有固定板，固定板上均匀分布有一组圆柱形铁头，圆柱形铁头上设有圆柱形凸起，圆柱形铁头内分别设有一组无机膜管，无机膜管的上端面与圆柱形凸起的上端面平齐，固定板上方的无机膜管端口为开口状态，固定板下方的无机膜管端口为封闭状态，筒体的上端外侧连接有封头，封头内设有排气室，排气室下端的封头上设有连接板，连接板与一组圆柱形铁头上的圆柱形凸起分别活动连接，封头的上端设有排气管；筒体的下端上设有第一进气管，第一进气管与筒体相切。本发明具有除尘装置的除尘效果好，除尘的效率高，除尘装置使用方便，操作简单，适用范围大，除尘粒径小的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种除尘装置，特别是一种无机膜管除尘装置。
背景技术
目前，市场现有的大多数除尘装置一般只能除去10µm以上的大颗粒，当空气中的粉尘粒径小于10um时就会被直接吸进肺部损害人体健康。随着人们生活水平提高和环保意识的增强，以及环境标准日益严格，环境的重要性也就越来越突出，人们对污染物治理技术与设备的要求也就愈来愈高因此大气污染中的粉尘治理在环境保护中具有重要意义。对环境影响最为严重的是火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、化工厂、水泥厂及工业和民用锅炉等燃烧煤、石化产品排放的大量粉尘造成的大气污染，而我国大多数是以煤能源结构为主的工厂，煤是主要的能源结构，随着工业的发展，粉尘污染空气也越来越严重，这就要求我们提高除尘技术设备以达到净化空气的目的。但是在目前现有除尘技术中，存在除尘装置除尘效果差，除尘的效率低，除尘装置使用不方便，操作复杂，适用范围小的缺点。
综上所述，现有技术存在除尘装置除尘效果差，除尘的效率低，除尘装置使用不方便，操作复杂，适用范围小的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种无机膜管除尘装置。本发明具有除尘装置的除尘效果好，除尘的效率高，除尘装置使用方便，操作简单，适用范围大，除尘粒径小的特点。
本发明的技术方案：一种无机膜管除尘装置，包括有筒体,筒体的上端内设有固定板，固定板上均匀分布有一组圆柱形铁头，圆柱形铁头上设有圆柱形凸起，圆柱形铁头内分别设有一组无机膜管，无机膜管的上端面与圆柱形凸起的上端面平齐，固定板上方的无机膜管端口为开口状态，固定板下方的无机膜管端口为封闭状态，筒体的上端外侧连接有封头，封头内设有排气室，排气室下端的封头上设有连接板，连接板与一组圆柱形铁头上的圆柱形凸起分别活动连接，封头的上端设有排气管；筒体的下端上设有第一进气管，第一进气管与筒体相切，筒体的下端设有锥形封头，锥形封头的一侧设有排灰管，锥形封头的下端设有出灰管，出灰管上设有卸灰阀。
前述的无机膜管除尘装置中，所述的无机膜管为多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管。
前述的无机膜管除尘装置中，所述排气管连接有反吹管和出气管，出气管上设有第二阀门，出气管的一端连接有粉尘捕集器；所述反吹管上设有第一压力表，反吹管的一端连接有第一压缩机，第一压缩机连接有通风管，第一压缩机与第一压力表之间的反吹管上设有第一阀门。
前述的无机膜管除尘装置中，所述排气管上端一侧的封头上设有泄气管，泄气管上设有泄压阀门。
前述的无机膜管除尘装置中，所述粉尘捕集器的下端经螺栓活动连接有环形连接板，环形连接板上设有筛板。
前述的无机膜管除尘装置中，所述第一进气管的一端连接有第二进气管，第二进气管靠近第一进气管的一端上设有第二压力表，第二进气管上设有转子流量计，转子流量计与第二压力表之间第二进气管上设有第三阀门，第二进气管的一端连接有第二压缩机，第二压缩机连接有第三进气管，第二压缩机与转子流量计之间的第二进气管上设有第四阀门。
前述的无机膜管除尘装置中，所述排灰管上设有排灰阀门。
与现有技术相比，本发明通过粉尘气体进行加压，加压后的粉尘气体经第一进气管切线进入到筒体内，进入筒体内的粉尘气体从第一进气管的进口处沿筒体壁旋转，粉尘气体中的粉尘与筒体壁发生摩擦碰撞，使切线方向粉尘气体的气流速度随曲率半径减小流速降低，从而有利于粉尘气体中粉尘的重力沉降；粉尘气体位于固定板下方筒体内，由于固定板上方的无机膜管端口为开口状态，固定板下方的无机膜管端口为封闭状态，筒体内加压的粉尘气体通过固定板下方无机膜管进行过滤，经无机膜管过滤后的气体进入无机膜管内，进入无机膜管内的气体从无机膜管上端口进入到排气室内，实现对粉尘气体进行第一次过滤；排气室内的气体经排气管进入到出气管，出气管内的气体在进入到粉尘捕集器，通过粉尘捕集器对气体中粉尘进行二次过滤，实现除尘装置的除尘效果好，除尘的效率高；本发明使用一段时间后，通过将反吹管内加压后的空气经排气管输送到排气室内，排气室内加压后的空气经圆柱形凸起内的无机膜管端口进入到无机膜管内，加压后的空气对无机膜管进行反吹，使无机膜管孔内的粉尘以及无机膜管外壁上粉尘从无机膜管上脱落，使无机膜管反吹再生进行使用，实现除尘装置使用方便；而从无机膜管上脱落的粉尘在重力的作用下，掉落在锥形封头下端的出灰管内，定期通过排灰管将出灰管内的灰尘经卸灰阀卸灰，实现操作简单；本发明通过无机膜管为多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管，而多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管具有热稳定性好、化学稳定性好、抗微生物能力强、机械强度大、本身无毒、不会使体系受到污染、容易再生和清洗的特点，实现除尘装置的适用范围大；同时对于多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管孔经小，分离性能好，实现除尘装置的除尘粒径小。
综上所述，本发明具有除尘装置的除尘效果好，除尘的效率高，除尘装置使用方便，操作简单，适用范围大，除尘粒径小的有益效果。
实验流场仿真与分析：
现采用FLUENT流体工程工程软件仿真，假定膜管内的过滤过程为可压缩、非稳态的湍流流动，模拟筒体内部的流场、压降的变化，从而为除尘提供相关的参数及理论依据；
利用Gambit建立膜管三维几何模型，设计个边界条件，进行网格化处理，将网格化后的模型导入FLUENT 5/6中，其中给定粉尘气体平均速度6m/s，其中过滤操作压力设置为0.11Mpa。
设计好粉尘气体的进气口速度为6m/s和工作压力为0.11Mpa，以及个边界条件，将求解方式设计默认，采用系统选用的分离求解器，激活两相滑移速度，开启K-ε湍流模型，设置重力加速度9.8m/s2进行迭代计算200次，在进入筒体进口处的速度分析结果如图9所示，从分析结果可以看出，进入筒体内的粉尘气体从第一进气管的进口处沿筒体壁旋转，粉尘气体中的粉尘与筒体壁发生摩擦碰撞，使切线方向粉尘气体的气流速度随曲率半径减小流速降低，从而有利于粉尘气体中粉尘的重力沉降。
附图说明
图1是本发明筒体的结构示意图；
图2是本发明筒体A-A的截面示意图；
图3是本发明筒体B-B的截面示意图；
图4是本发明的结构示意图；
图5是本发明粉尘捕集器的结构示意图；
图6是本发明粉尘捕集器C-C的截面示意图；
图7是本发明圆柱形铁头和圆柱形凸起的俯视图；
图8是本发明圆柱形铁头和圆柱形凸起的结构示意图；
图9是本发明筒体进口处的速度分析结果图。
附图中的标记为：1-第三进气管，2-第二压缩机，3-第四阀门，4-转子流量计，5-第二进气管，6-第三阀门，7-第二压力表，8-第一进气管，9-排灰阀门，10-卸灰阀，11-排灰管，12-圆柱形凸起，13-第一压力表，14-反吹管，15-第一阀门，16-第一压缩机，17-通风管，18-第二阀门，19-出气管，20-粉尘捕集器，21-筒体，22-出灰管，23-锥形封头，24-圆柱形铁头，25-连接板，26-螺栓，27-封头，28-排气管，29-泄气管，30-泄压阀门，31-排气室，32-固定板，33-无机膜管，34-环形连接板，35-筛板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。一种无机膜管除尘装置，构成如图1-8所示，包括有筒体21,筒体21的上端内设有固定板32，固定板32上均匀分布有一组圆柱形铁头24，圆柱形铁头24上设有圆柱形凸起12，圆柱形铁头24内分别设有一组无机膜管33，无机膜管33的上端面与圆柱形凸起12的上端面平齐，固定板32上方的无机膜管33端口为开口状态，固定板32下方的无机膜管33端口为封闭状态，筒体21的上端外侧经法兰和螺栓26活动连接有封头27，封头27内设有排气室31，排气室31下端的封头27上设有连接板25，连接板25与一组圆柱形铁头24上的圆柱形凸起12分别活动连接，封头27的上端设有排气管28；筒体21的下端上设有第一进气管8，第一进气管8与筒体21相切，筒体21的下端设有锥形封头23，锥形封头23的一侧设有排灰管11，锥形封头23的下端设有出灰管22，出灰管22上设有卸灰阀10。
所述的无机膜管33为多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管，无机膜管33根据本发明使用环境不同进行选用多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管，同时根据具体除尘的要求来确定无机膜管33的孔径大小，且对于多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管采用市场现有的。
所述排气管28连接有反吹管14和出气管19，出气管19上设有第二阀门18，出气管19的一端连接有粉尘捕集器20；所述反吹管14上设有第一压力表13，反吹管14的一端连接有第一压缩机16，第一压缩机16连接有通风管17，第一压缩机16与第一压力表13之间的反吹管14上设有第一阀门15。
本发明的圆柱形铁头24是连接在固定板32上的，圆柱形铁头24及圆柱形凸起12与无机膜管33连接时，先分别清洗烘干后，在圆柱形铁头24和圆柱形凸起12内表面上以及无机膜管33接头处的外表面上同时均匀涂胶，然后将涂抹好的圆柱形铁头24、圆柱形凸起12、无机膜管33连接起来，且无机膜管33的上端面与圆柱形凸起12的上端面平齐后，最后在常温下固化1200-1400 h。
本发明工作时，通过对粉尘气体进行加压，加压后的粉尘气体经第一进气管8切线进入到筒体21内，进入筒体21内的粉尘气体从第一进气管8的进口处沿筒体21壁旋转，粉尘气体中的粉尘与筒体壁发生摩擦碰撞，使切线方向粉尘气体的气流速度随曲率半径减小流速降低，从而有利于粉尘气体中粉尘的重力沉降；粉尘气体位于固定板32下方筒体21内，由于固定板32上方的无机膜管33端口为开口状态，固定板32下方的无机膜管33端口为封闭状态，筒体21内加压的粉尘气体通过固定板32下方无机膜管33进行过滤，经无机膜管33过滤后的气体进入无机膜管33内，进入无机膜管33内的气体从无机膜管33上端口进入到排气室31内，实现对粉尘气体进行第一次过滤；排气室31内的气体经排气管28进入到出气管19，出气管19内的气体在进入到粉尘捕集器20，通过粉尘捕集器20对气体中粉尘进行二次过滤，实现除尘装置的除尘效果好，除尘的效率高；本发明使用一段时间后，对本发明进行反吹时，将出气管19上第二阀门18关闭，防止本发明反吹时，反吹管14内加压后的空气进入出气管19内，再将反吹管14上第一阀门15打开，通过第一压缩机16工作，第一压缩机16将经通风管17进入到第一压缩机16内的空气加压，加压后的空气进入反吹管14内，反吹管14内加压后的空气经排气管28输送到排气室31内，排气室31内加压后的空气经圆柱形凸起12内的无机膜管33端口进入到无机膜管33内，加压后的空气对无机膜管33进行反吹，使无机膜管33孔内的粉尘以及无机膜管33外壁上粉尘从无机膜管33上脱落，使无机膜管33反吹再生进行使用，实现除尘装置使用方便；而从无机膜管33上脱落的粉尘在重力的作用下，掉落在锥形封头23下端的出灰管22内，定期通过排灰管11将出灰管22内的灰尘经卸灰阀10卸灰，实现操作简单。
所述排气管28上端一侧的封头27上设有泄气管29，泄气管29上设有泄压阀门30，在对本发明进行维修时，通过将泄气管29上的泄压阀门30打开，将封头27排气室31内的压力减小，实现维修安全。
所述粉尘捕集器20的下端经螺栓26活动连接有环形连接板34，环形连接板34上设有筛板35，通过筛板35对进入粉尘捕集器20的气体进行二次过滤，本发明使用时，通过定期拆开螺栓26将环形连接板34取下后，对环形连接板34筛板35上的粉尘进行清洗，再将环形连接板34安装在粉尘捕集器20上，并将螺栓26拧紧，实现使用方便。
所述第一进气管8的一端连接有第二进气管5，第二进气管5靠近第一进气管8的一端上设有第二压力表7，第二进气管5上设有转子流量计4，转子流量计4与第二压力表7之间第二进气管5上设有第三阀门6，第二进气管5的一端连接有第二压缩机2，第二压缩机2连接有第三进气管1，第二压缩机2与转子流量计4之间的第二进气管5上设有第四阀门3；通过第三进气管1将粉尘气体输送至第二压缩机2，第二压缩机2工作，第二压缩机2将粉尘气体加压后经第二进气管5、第一进气管8切线进入到筒体21内；通过第二进气管5上的转子流量计4来观察第二进气管5内粉尘气体的流量；通过第二进气管5上第三阀门6和第四阀门3便于对第二进气管5内粉尘气体的流量进行控制，同时便于对第三阀门6和第四阀门3之间的第二进气管5上的转子流量计4进行维修和更换。
所述排灰管11上设有排灰阀门9，在卸灰时，通过将排灰管11上的排灰阀门9打开，同时将出灰管22上的卸灰阀10打开，工人通过定期通过排灰管11将出灰管22内的灰尘经卸灰阀10卸灰，实现操作简单。
Claims (5)
1.一种无机膜管除尘装置，其特征在于：包括有筒体（21）,筒体（21）的上端内设有固定板（32），固定板（32）上均匀分布有一组圆柱形铁头（24），圆柱形铁头（24）上设有圆柱形凸起（12），圆柱形铁头（24）内分别设有一组无机膜管（33），无机膜管（33）的上端面与圆柱形凸起（12）的上端面平齐，固定板（32）上方的无机膜管（33）端口为开口状态，固定板（32）下方的无机膜管（33）端口为封闭状态，筒体（21）的上端活动连接有封头（27），封头（27）内设有排气室（31），排气室（31）下端的封头（27）上设有连接板（25），连接板（25）与一组圆柱形铁头（24）上的圆柱形凸起（12）分别活动连接，封头（27）的上端设有排气管（28）；所述筒体（21）的下端上设有第一进气管（8），第一进气管（8）与筒体（21）相切，筒体（21）的下端设有锥形封头（23），锥形封头（23）的一侧设有排灰管（11），锥形封头（23）的下端设有出灰管（22），出灰管（22）上设有卸灰阀（10）；所述的无机膜管（33）为多孔陶瓷过滤管或多孔玻璃过滤管；所述排气管（28）连接有反吹管（14）和出气管（19），出气管（19）上设有第二阀门（18），出气管（19）的一端连接有粉尘捕集器（20）；所述反吹管（14）上设有第一压力表（13），反吹管（14）的一端连接有第一压缩机（16），第一压缩机（16）连接有通风管（17），第一压缩机（16）与第一压力表（13）之间的反吹管（14）上设有第一阀门（15）。
2.根据权利要求1所述的无机膜管除尘装置，其特征在于：所述排气管（28）上端一侧的封头（27）上设有泄气管（29），泄气管（29）上设有泄压阀门（30）。
3.根据权利要求1所述的无机膜管除尘装置，其特征在于：所述粉尘捕集器（20）的下端经螺栓（26）活动连接有环形连接板（34），环形连接板（34）上设有筛板（35）。
4.根据权利要求1所述的无机膜管除尘装置，其特征在于：所述第一进气管（8）的一端连接有第二进气管（5），第二进气管（5）靠近第一进气管（8）的一端上设有第二压力表（7），第二进气管（5）上设有转子流量计（4），转子流量计（4）与第二压力表（7）之间第二进气管（5）上设有第三阀门（6），第二进气管（5）的一端连接有第二压缩机（2），第二压缩机（2）连接有第三进气管（1），第二压缩机（2）与转子流量计（4）之间的第二进气管（5）上设有第四阀门（3）。
5.根据权利要求1所述的无机膜管除尘装置，其特征在于：所述排灰管（11）上设有排灰阀门（9）。
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