CN109569904B - 一种旋流-静电除雾器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋流‑静电除雾器，由筒体(2)、隔板(8)、隔板固定环(21)、若干个旋流管(3)、负电极(5)、负极连接板(9)、负极连接板固定环(16)、负极固定件(25)和进气管挡板(4)组成。每个旋流管的中心有放电极。放电极为金属丝，接高压直流电源的阴极，旋流管外壁接高压直流电源阳极。进气中的雾滴进入旋流管后，在离心力与电场力的共同作用下向旋流管壁移动并从排液管流出，气体则向中间迁移，并沿着轴线向上旋动从排气管流出。与现有技术相比，本发明结构紧凑，占用空间小，将大大提高除雾效果和空间利用率。

Description

一种旋流-静电除雾器

技术领域

本发明涉及一种将旋流场与静电场耦合的除雾设备。

背景技术

近年来，随着国家和社会对空气污染问题的日益重视，以及多地雾霾现象的频发，燃煤电厂烟气的排放质量要求愈发严格。除雾器是燃煤电厂烟气脱硫系统中的关键部件之一，在应用中对除去烟气中夹带的液滴，保证脱硫系统的长期稳定运行，减小烟气组分对下游单元的腐蚀、失活具有重要的作用。除雾器主要可分为挡板式(折板式)、沉降式、丝网式、离心式、电荷式等。常见的除雾器为折板式，具有结构简单，加工难度低，安装方便等优点，但存在着操作弹性小，分离效率具有极值点，对于惯性力较小的颗粒分离效率低等缺点。因此，具有高效除雾效果的除雾器被广泛关注，在离心力的作用下实现液滴、粉尘和烟气的分离，一方面有助于增大设备的操作弹性，以适应较大的处理量范围；另一方面，增强对极小颗粒的分离效果，进一步提升分离效率。

专利CN 104307634 A,一种旋流-静电耦合高效除尘除雾装置及应用，其特征在于，烟气经过旋流-静电除尘除雾单元底部的旋流板起旋进入除尘除雾单元内，在旋流作用下烟气中的污染物定向往集尘板上迁移，通过电极电晕产生的离子将烟气中的细颗粒物和酸雾荷电，然后在电场作用下向集尘板迁移。但其除雾单元为六边形筒体，从下往上旋流很快衰减，且放电极尖端与集尘板之间的距离为150-300mm，旋流分离的作用很弱。

本发明提供一种旋流-静电除雾设备，每个圆形旋流管的中心有放电极。旋流管垂直安装，并固定在隔板上。组成简单、投资低、占用空间小、操作简便且连续。且模拟研究表明，此设备相较于单纯的静电除雾和旋流除雾能产生较好的效果，具有很好的发展前景。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种旋流-静电除雾设备。旋流-静电除雾器由筒体、隔板、隔板固定环、若干个旋流管、负电极、负极连接板、负极连接板固定环、负极固定件和进气管挡板组成。其特征在于每个旋流管的中心有电极，产生负电晕。旋流管垂直安装，并固定在隔板上。负极为金属丝，位于旋流腔中心。正电极为旋流管外壁。进气管位于筒体侧面、隔板下方。排气管位于筒体顶部，排液管位于筒体底部。夹带液滴的气体从筒体侧面的进气管进入筒体内部旋流管中，在电场力与离心力的共同作用下，将气体中的液滴分离出来，分离后的气体从上方排气管排出，液体从筒体底部排液管排出。

与现有技术相比，本发明将旋流场与静电场进行耦合，相较于单纯的旋流除雾将大大提高除雾效果更显著提高了空间利用率，实现连续、较高精度分离。

为了实现上述目的，本发明的工艺流程为：

带有液滴的气体从筒体侧面隔板下方的进气管进入通体内旋流管。因为负电晕起晕电压低，击穿电压高，因而在电压较高的情况下形成稳定的电晕层，并且负离子的运动速度比正离子的大，所以将电极与高压直流电源的阴极连接，产生负电晕，旋流管外壁与高压直流电源阳极连接。在电场力作用下，气体中的液滴带上负电并向旋流管壁面向下移动，液体从旋流管底流口排出。切向进入的气体在离心力作用下，密度小的气体则向中间迁移，并沿着轴线向上旋动，从旋流管溢流口排出。密度大的液滴发生离心沉降，迁移到四周，从而沿着壁面向下旋动，旋流管底流口流出，最后从底流管排出。所以在离心力与电场力的共同作用下，液体从筒体底部排液管排出，除去液滴的气体从筒体顶部排气管排出。这样就完成了气液的分离。

本发明的优点在于：(1)将旋流场与静电场耦合，大大提升了除雾效果；(2)系统中均采用机械分离，未添加任何化学试剂；(3)将放电极置于旋流管中，结构紧凑，占用空间小；(4)连续操作，操作方便；(5)投资低，利于推广。

附图说明

图1是所述的旋流-静电除雾器的结构示意图。

图2是所述的旋流-静电除雾器中旋流管的结构示意图。

图3是所述的旋流管底流口固定件的结构示意图。

图4是所述的旋流-静电除雾器中放电极固定板的结构示意图。

图中：1.排液管，2.筒体，3.旋流管，4.进气管挡板，5.负电极，6.进气管，7.进气腔，8.隔板，9.负极连接板，10.溢流管法兰，11.净化气腔，12.人孔，13.排气管，14.线孔，15.连接螺栓，16.负极连接板固定环，17.出线孔，18.高压电源负极线，19.高压电源正极线，20.线孔密封圈，21.隔板固定环，22.旋流管溢流口，23.旋流管入口，24.旋流管底流口，25.电极固定件，26.溢流管，27.螺旋导流片，28.底流管，29.筋条，30.固定孔，31.通气孔。

具体实施方式

下面结合图1对本发明进一步说明。

一种旋流-静电除雾器：由筒体(2)、隔板(8)、隔板固定环(21)、若干个旋流管(3)、负电极(5)、负极连接板(9)、负极连接板固定环(16)、负极固定件(25)和进气管挡板(4)组成。隔板(8)将筒体分成上、下两个腔体，下腔为进气腔(7)，上腔为净化气腔(11)。筒体(2)的进气腔(7)的侧面开设进气管(6)，顶部开设人孔(12)和排气管(13)，底部开设排液管(1)。旋流管(3)垂直安装在进气腔(7)内，并通过旋流管(3)的溢流管法兰(10)固定在隔板(8)上。溢流管法兰(10)和固定在隔板(8)之间有密封垫片。隔板(8)安放并通过螺栓固定在隔板固定环(21)上。隔板(8)和隔板固定环(21)之间有密封垫片。旋流管(3)的旋流管入口(23)和旋流管底流口(24)位于进气腔(7)，旋流管溢流口(22)与净化气腔(11)连通。每个旋流管(3)有个负电极(5)。负电极(5)为金属丝，位于旋流管(3)的中心，从旋流管溢流口(22)向下延伸到底流口(24)。负电极(5)的上端固定在负电极连接板(9)上，下端固定在旋流管底流口(23)的负极固定件(25)上。负极连接板(9)安放并通过螺栓固定在负极连接板固定环(16)上。正电极为旋流管(3)，每根旋流管的正电极导线穿过溢流管法兰上的孔(14)汇聚在一起后绑上绝缘包皮从出线孔(17)引出连接在高压电源正极，每根负电极线汇聚在一起后绑上绝缘包皮从出线孔(17)引出连接在高压电源负极。

发明的工艺步骤为：隔板(8)上开设与旋流管(3)等量的孔，旋流管(3)从隔板(8)上方向下插入，并通过旋流管溢流口(22)上的溢流管法兰(10)连接在隔板(8)上，或焊接在隔板(8)上。隔板(8)负搁在筒体内壁的隔板固定环(21)上。负极连接板(9)搁在筒体(2)内壁的负极连接板固定环(16)上，并通过焊接或螺栓连接。进气管(6)口设置进气管挡板(4)。

带有液滴的气体从进气管(6)进入筒体(2)内旋流管(3)。将负电极(5)与高压直流电源的阴极连接，产生负电晕，旋流管(3)外壁与高压直流电源阳极连接，产生正电晕。在电场力作用下，气体中的液滴带上负电并向旋流管(3)壁面移动并沿着壁面向下，气体则从旋流管(3)上方旋流管溢流口(22)排出。切向进入的气体在离心力作用下，密度小的脱去液滴的气体则向中间迁移，并沿着轴线向上旋动，从旋流管溢流口(22)排出。密度大的液滴发生离心沉降，迁移到四周，从而沿着壁面向下旋动，从旋流管底流口(24)排出。所以在离心力与电场力的共同作用下，液体从筒体(2)底部排液管(1)排出，除去液滴的气体从筒体(2)顶部排气管(13)排出。这样就完成了气液的分离。

下面结合图2,3,4对本发明进一步详细说明。

旋流管(3)的旋流腔为圆柱-圆锥形的或圆柱形的。旋流管的进料可以是切向的，也可以是轴向的。对于轴向进料，旋流管内部有螺旋导流片(27)。负极(5)上方固定在负极连接板(9)上，负极连接板(9)通过负极连接板固定环(16)固定在筒体(2)内壁上，负极连接板(9)上开设通气孔(31)使分离后的气体可以从通气孔(31)流出之后从排气管(13)排出。负极(5)下端固定在旋流管底流口(24)的电极固定件(25)上，其中负极(5)固定在固定孔中(30)，固定孔(30)通过筋条(29)固定在旋流管底流口(24)上。

Claims (8)

1.一种旋流-静电除雾器，其特征在于，由筒体（2）、隔板（8）、隔板固定环（21）、若干个旋流管（3）、负电极（5）、负极连接板（9）、负极连接板固定环（16）、负极固定件（25）和进气管挡板（4）组成，隔板（8）将筒体分成上、下两个腔体，下腔为进气腔（7），上腔为净化气腔（11），筒体（2）的进气腔（7）的侧面开设进气管（6），顶部开设人孔（12）和排气管（13），底部开设排液管（1），旋流管（3）垂直安装在进气腔（7）内，并通过旋流管（3）的溢流管法兰（10）固定在隔板（8）上，溢流管法兰（10）和隔板（8）之间有密封垫片，隔板（8）安放并通过螺栓固定在隔板固定环（21）上，隔板（8）和隔板固定环（21）之间有密封垫片，旋流管（3）的旋流管入口（23）和旋流管底流口（24）位于进气腔（7），旋流管溢流口（22）与净化气腔（11）连通，每个旋流管（3）有个负电极（5），负电极(5)为金属丝，位于旋流管（3）的中心，从旋流管溢流口（22）向下延伸到底流口（24），负电极（5）的上端固定在负极连接板（9）上，下端固定在旋流管底流口（24）的负极固定件（25）上，负极连接板（9）安放并通过螺栓固定在负极连接板固定环（16）上，正电极为旋流管（3），其导线往上穿过旋流管法兰上的孔（14）与负电极线一同引出筒体（2）。

2.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：旋流腔为圆柱-圆锥形或圆柱形。

3.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：旋流管的进料是切向或是轴向的，相应地，旋流管内气体的起旋是切向入口导流起旋或螺旋导流起旋；旋流管的入口导流螺旋为变螺距螺旋，且从上往下螺旋角变小。

4.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：隔板上开设与旋流管数等量的孔，以便旋流管自上往下插入。

5.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：负极连接板上开设若干个通气孔。

6.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：进气管挡板（4）为弧形挡板。

7.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：负极连接板、隔板、 溢流管法兰和负极固定件（25）均使用绝缘材料。

8.根据权利要求1所述的旋流-静电除雾器，其特征在于：每个溢流管法兰（10）上开设一个线孔，并有密封圈。

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