CN109603336B - 一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器 - Google Patents

Abstract

一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，包括箱体和旋转阀芯式气流清灰机构；清灰机构包括增压风机、清灰风箱和旋转阀；增压风机进气口连接净气室，增压风机出风口连接增压风管；旋转阀阀体分别连通净气室、清灰风箱及增压风管，旋转阀处于过滤状态时，切断连通增压风管，旋转阀处于清灰状态时，切断连通净气室；通过提供压力稳定的反吹气流，使滤袋在清灰时滤袋不受损伤，延长了滤袋的使用寿命，清灰效果得到了大大的提高，清灰时不破坏滤袋的粉饼层，做到持续、稳定的超净排放；并且有效防止了滤袋板结，同时又节省了脉冲喷吹装置。

Description

一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器

技术领域

本发明属于含尘气体的除尘领域，具体是指一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器。

背景技术

目前，袋式除尘器广泛应用于净化发电、水泥、化工、冶金、矿山、粮食加工等行业所产生的含尘气体。袋式除尘器的工作原理，是将含尘气体引入除尘器并使其透过设于除尘器中的滤袋，尘粒被拦截而滞留在滤袋表面，形成粉尘层。洁净空气则顺利通过滤袋而流出除尘器。在运行一段时间后，袋式除尘器滤袋迎尘表面积累的粉尘层越来越厚，使除尘器的阻力损失增大。因此，袋式除尘器运行一段时间之后，需要进行清灰。

现有的袋式除尘器的清灰方式主要采用脉冲喷吹清灰和气压反吹两种。

脉冲喷吹清灰方式是将高压空气在短暂的时间(通常不超过0.2秒)高速吹入滤袋，产生与过滤气流反向的反吹气流，使滤袋内产生脉冲膨胀抖动，滤袋壁获得很高的向外加速度，从而抖落粉尘，使袋表面的粉尘层脱落。滤袋经长期、反复的形变会加快滤袋的疲劳，显著地缩短滤袋的使用寿命。由于滤袋的成本在整个除尘器中占据了较大比例，上述脉冲喷吹的清灰方式是通过滤袋外形的变化而使滤袋损耗量增大，因此滤袋易损坏的问题显得非常突出。

反吹机构是大型反吹风袋式除尘器清灰系统的重要组成部分。目前反吹机构基本上都在除尘器内部，受温度环境的诸多因素限制，容易出现反吹阀门漏风，机械容易出现故障；此外，实际运行过程中，受设备加工精度，安装精度，安装工人素质的约束及机械结构限制，每个定位反吹点与每个分室理论入口位置，经常出现位置偏差，造成大量反吹风量的损失。且维修困难，劳动强度高等问题。

发明内容

针对上述现有袋式除尘器技术不足，本发明的目的在于提供一种运行稳定可靠，安装简便，设备成本低的一种旋转阀芯式气流清灰机构袋式除尘器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，包括箱体和旋转阀芯式气流清灰机构；箱体内部水平地设置花板；花板连接多个滤袋；花板和滤袋将箱体分隔成上、下两个腔室，位于下部的是尘气室，位于上部的是净气室；其特征在于，清灰机构包括增压风机、清灰风箱和旋转阀；增压风机进气口连接净气室，增压风机出风口连接增压风管；在花板上方安装清灰风箱盖板，由清灰风箱盖板、除尘器侧壁、花板构成清灰风箱；旋转阀包括阀体和旋转阀芯，阀芯外周密封面沿阀体内侧面进行圆周方向滑动，分别滑动至过滤工作位或清灰工作位；旋转阀阀体分别连通净气室、清灰风箱及增压风管，旋转阀处于过滤状态时，切断连通增压风管，经滤袋过滤后气体经清灰风箱、阀体后进入净气室，旋转阀处于清灰状态时，切断连通净气室，反吹气体经增压风管、阀体后进入清灰风箱。

本发明的优点和产生的有益效果：

1、本发明与现有技术相比，由于滤袋处于张紧状态，再加上清灰气流压力保持稳定且压力较低，清灰时滤袋做到静止不动。这样，清灰时滤袋几乎没有受到损伤，滤袋的使用寿命得到显著地提高。同时，清灰时用低压稳定的清灰气流代替了现有技术中高频的脉动反吹气流，因此，就可以省略制造高频的脉动反吹气流的装置，简化设备，减低成本，并提高了设备运行的可靠性。

2、本发明设计的清灰机构,通过旋转阀旋转相配合地打开和关闭气流通路来实现各个清灰分室的过滤状态与清灰状态之间的切换，任何一个清灰分室清灰时均不会对其他清灰分室的过滤产生影响，具有结构简单，密封性好，调解容易，故障率低，设备成本较低，利于检修，操作方便的特点。

3、过滤箱的中心位置为每个室清灰机构的安装位置，这样对于两侧清灰的布袋数量是相同的，位置是相同的，气流对于两侧的作用是均衡的，清灰效果也是基本一样的，这样对清灰的效率也基本相同，效果远远大于一侧清灰效果。

4、旋转阀具有过滤状态、切除(切换)状态、清灰状态三种工作位置，有助于实现切换时风压系统工作稳定。

5、本发明向滤袋中吹入压力保持稳定的反吹气流；在持续预定时间后切断上述反吹气流，保证在清灰时滤袋不受损伤，清灰效果得到了大大的提高并且有效防止了滤袋板结。

附图说明

图1为旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器结构主视图。

图2为清灰机构局部侧视图。

图3为旋转阀状态1示意图。

图4为旋转阀状态2示意图。

图5为旋转阀状态3示意图。

图6为旋转阀过滤状态示意图。

图7为旋转阀阀芯结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，应当理解，此处所描述的内容仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1。该图为本发明旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器结构主视图。

如图1所示，所述袋式除尘器包括箱体，箱体通常由金属材料制成。箱体的下部由支架支撑，支架通常是钢架。箱体的底部设置集灰斗，集灰斗可以是一个也可以是多个。

箱体内部水平地设置花板，花板开设多个板孔。花板固定连接多个滤袋。滤袋为具两个相平行的侧壁的扁形袋，并呈矩阵式在箱体中排列，相邻两个滤袋相对应的两个侧壁之间形成朝向进气口的通道。滤袋的袋口和花板之间设有垫圈。垫圈具体可以选用与滤袋相同的材料。可以进一步将垫圈与滤袋的袋口固定连接，比如将两者缝合为一体。压紧装置通过袋口压边圈将滤袋的袋口以及垫圈压紧固定在花板板孔的边缘。滤袋内部插装使滤袋张紧的袋笼，袋笼具有高密度支撑点。具体地，袋笼的重量可以全部由滤袋承担；也可以由花板和滤袋共同承担。

花板和滤袋将箱体分隔成上、下两个腔室，位于下部的是尘气室，位于上部的是净气室。滤袋的外表面朝向尘气室，其内表面朝向净气室。箱体上进一步开设进气口和出气口，进气口与尘气室连通，出气口与净气室连通。

在花板上方安装清灰风箱盖板，由清灰风箱盖板、除尘器侧壁、花板构成清灰风箱。

所述袋式除尘器进一步包括旋转阀气流清灰机构，用于对所述袋式除尘器进行气流反吹清灰。

清灰机构包括增压风机、清灰风箱和若干旋转阀。增压风机设置于除尘器外侧安装的风机平台或除尘器顶板上，增压风机进气口通过取风管连接净气室，采用净化后烟气作为反吹气源，增压风机出风口连接增压风管。增压风管安装于清灰风箱盖板上方。增压风管截面为矩形，其一端封闭，另一端连接增压风机出风口，增压风机提供压力稳定的清灰气流，所述清灰气流的压力略高于尘气室中含尘气体的压力。

增压风管截面也可为其他几何形状。

清灰风箱盖板与花板之间可竖直安装若干隔板，构成若干独立清灰分室，独立清灰分室以花板为底板，并以竖直地固定连接在花板上的隔板为侧壁，以清灰风箱盖板为顶板。每个独立清灰分室可针对所覆盖的若干滤袋进行反吹清灰操作。

每个独立清灰分室配有相应的旋转阀，旋转阀包括动作机构、旋转轴、阀芯、阀体。

如图3所示，阀体为圆柱箱体结构，阀体下底面开孔，与清灰风箱盖板上的开口相配合；

阀体中心轴线处安装有旋转轴，旋转轴下端部安装有扇形阀芯。阀体侧面开设相邻开口A(过滤阀孔)和开口B(清灰阀孔)，两开口方向相对呈90度。阀芯具有圆弧状密封面，其半径等于阀体内腔半径，阀芯高度等于阀体内腔高度，利用侧面开孔与扇形阀芯配合实现阀门密封结构，旋转轴工作时进行90度旋转，阀芯可分别与两个开孔进行密封。

阀芯圆弧状密封面可设置为半圆形，当阀芯旋转时，可经过单密封开口A、双密封开口A和开口B、单密封开口B三个不同状态，如图3-5所示。

如图3所示，单密封开口A，打开开口B，此时可工作于反吹清灰状态；如图4所示，双密封开口A和开口B，此时可工作于切除(切换)状态，在切换反吹清灰和过滤状态中间环节保证回路切除(切换)，可实现切换时风压系统工作稳定；如图5所示，单密封开口B，打开开口A，此时可工作于过滤状态；

如图6所示，旋转阀安装时，其阀体安装于清灰风箱盖板上，清灰风箱盖板上设有开孔，阀体下底面开孔与清灰风箱盖板开孔部位相互配合安装。安装完毕后，阀体下底面开孔通向清灰分室，阀体侧面A开孔通向净气室。

侧面A开孔为过滤阀孔，侧面B开孔为清灰阀孔。

当阀芯旋转密封过滤阀孔时，连通增压风管，封闭净气室出口，增压风管中反吹气流通过阀体进入清灰分室，工作于清灰状态。

当阀芯旋转密封清灰阀孔时，打开净气室出口，封闭增压风管，阀体下部清灰分室中经过滤后气流通过阀体进入净气室，工作于过滤状态。

清灰机构中的风管、风箱结构采用板材组件拼接构成，便于包装运输及现场安装。

动作机构采用电力、磁力、气动或液压等多种驱动方式。

动作机构连接旋转轴进行旋转驱动，旋转轴通过上端支座和下端支座进行安装定位，旋转轴另一端连接阀芯转轴。

旋转轴与阀芯转轴连接时，采用同轴套筒结构，旋转轴端部中空套于阀芯转轴外，并利用锁紧螺钉固定。其目的是用来调节阀芯旋转开关位置状态。

阀芯圆弧状密封面四周镶有弹性的密封条，分别与过滤阀孔、清灰阀孔进行密封配合。

清灰机构中的清灰分室中置放导流板，将进入的反吹气流均匀分布。通过导流板使进来的风分配更合理，平均到每个布袋的风均衡，清灰效果更好。

本发明通常只需要一个增压风机为多个清灰分室提供反吹气流，也可设置为多个增压风机对应一个或多个增压风管，并通过联络管连接多个增压风机出风口，联络管设有截止阀门，当其中某增压风机异常时，打开截止阀，其他增压风机会代替异常的增压风机，均不会对其他分室的过滤清灰产生影响。

清灰机构提供的清灰气流为低压稳定的气流，该低压稳定的气流从滤袋内部透过滤袋流向尘气室。

当所述袋式除尘器处于过滤状态时，在位于出气口的引风机的引流作用下，整个除尘器内部均呈负压状态。包含尘粒的过滤气流在大气压的作用下从进气口进入尘气室。尘粒经过滤袋时被滤袋的外表面阻截，而去除了尘粒的过滤气流则进入滤袋内，进而进入净气室。经过各个滤袋过滤的洁净气体汇集在净气室中并继而从出气口流出。即过滤气流的流动路径是由进气口至尘气室，再透过滤袋进入净气室，最后从出气口流出。这样就实现了对含尘气体的过滤。

当所述袋式除尘器需要清灰时，所述清灰机构执行动作，向需要进行清灰的滤袋内吹入持续预定时间的低压稳定的清灰气流。所述预定时间具体可以是8秒到18秒。所述清灰气流的压力略高于尘气室中含尘气体的压力，两者的压力差具体可以是2000帕到10000帕。所述反吹气流透过处于张紧状态的滤袋后，在滤袋外表面的粉尘层与滤布层之间形成一个气化层，并破坏两者之间的粘附力。滤袋外表面的粉尘层随即在自身重力的作用下向下滑落至集灰斗中。

本发明袋式除尘器与现有技术的袋式除尘器相比，由于滤袋处于张紧状态，再加上清灰气流压力保持稳定且压力较低，清灰时滤袋做到静止不动。这样，清灰时滤袋几乎没有受到损伤，滤袋的使用寿命得到显著地提高。同时，清灰时用低压稳定的清灰气流代替了现有技术中高频的脉动反吹气流，因此就可以省略制造高频的脉动反吹气流的装置，简化设备，减低成本，并提高设备运行的可靠性。

如图7所示，当所述袋式除尘器处于过滤状态时，阀芯圆弧状密封面旋转密封侧面B清灰阀孔时，封闭增压风管，打开净气室出口，阀体下部清灰分室中经过滤后气流通过阀体进入净气室。

当压差达到设定清灰压差时，增压风机自动开启进行气流清灰。所述袋式除尘器清灰时，阀芯圆弧状密封面旋转侧面A过滤阀孔时，封闭净气室出口，打开增压风管，增压风管中反吹气流通过阀体进入清灰分室，工作于清灰状态。这样就实现了对所述袋式除尘器的清灰分室对应滤袋清灰。

本发明中的清灰机构，利用同一旋转阀门配合过滤阀孔和清灰阀孔，实现两者相配合地打开或关闭。实现各个清灰分室的过滤状态与清灰状态之间的切换。设置有中间切除状态，阀芯圆弧状密封面同时密封过滤阀孔和清灰阀孔，实现切换时风压系统工作稳定。

清灰分室相互隔离，独立操作，任何一个清灰分室清灰时均不会对其他清灰分室的过滤产生影响，其结构简单，操作也方便。

也可以将上述清灰机构中的增压风管与连接出风口的引风机的出口连通。连接出风口的引风机的出口处的经净化的气体的压力呈略高于大气压，也可以作为清灰气流的气源。同时，由于从引风机出口流出的经净化的气体的温度与所述袋式除尘器内部气体的温度基本相同，所以不需要另设加热装置。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的解释，并不用于限制本发明，尽管对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)

1.一种旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，包括箱体和旋转阀芯式气流清灰机构；箱体内部水平地设置花板；花板连接多个滤袋；花板和滤袋将箱体分隔成上、下两个腔室，位于下部的是尘气室，位于上部的是净气室；其特征在于，清灰机构包括增压风机、清灰风箱和旋转阀；增压风机进气口连接净气室，增压风机出风口连接增压风管；在花板上方安装清灰风箱盖板，由清灰风箱盖板、除尘器侧壁、花板构成清灰风箱；旋转阀包括阀体和旋转阀芯，阀芯外周密封面沿阀体内侧面进行圆周方向滑动，分别滑动至过滤工作位或清灰工作位，当阀芯旋转时，经过单密封开口A、双密封开口A和开口B、单密封开口B三个不同状态；增压风管、旋转阀阀体安装于清灰风箱盖板上方，旋转阀阀体连接增压风管；旋转阀阀体分别连通净气室、清灰风箱及增压风管，旋转阀处于过滤状态时，切断连通增压风管，经滤袋过滤后气体经清灰风箱、阀体后进入净气室；提升阀处于清灰状态时，切断连通净气室，反吹气体经增压风管、阀体后进入清灰风箱；

旋转阀阀体采用圆柱箱体结构，阀体下底面开孔，用于连接清灰风箱；阀体中心轴线处安装有旋转轴，旋转轴下端部安装有扇形阀芯；阀体侧面开设相邻开口A和开口B，开口与阀芯配合实现阀门密封结构。

2.如权利要求1所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：清灰风箱盖板与花板之间安装若干隔板，构成若干独立清灰分室，独立清灰分室以花板为底板，并以隔板为侧壁，以清灰风箱盖板为顶板；每个独立清灰分室配有相应的旋转阀；每个独立清灰分室可针对所覆盖的滤袋进行反吹清灰操作。

3.如权利要求1所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：旋转轴工作时进行90度旋转，阀芯可分别与开口A和开口B进行密封。

4.如权利要求3所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：开口A为过滤阀孔，用于通向净气室；开口B为清灰阀孔，用于连接增压风管；阀芯密封过滤阀孔时，旋转阀处于清灰状态，阀芯密封清灰阀孔时，旋转阀处于过滤状态。

5.如权利要求3所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：阀芯圆弧状密封面设置为半圆形。

6.如权利要求1所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：清灰机构中的增压风管、清灰风箱和旋转阀由板材组件拼接构成。

7.如权利要求1所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：旋转阀包括动作机构、旋转轴及阀芯；动作机构安装于箱体顶盖上，旋转轴通过支座进行定位，旋转轴下端连接阀芯。

8.如权利要求7所述的旋转阀芯式气流清灰袋式除尘器，其特征在于：旋转轴与阀芯转轴连接时，采用同轴套筒结构，旋转轴端部中空套于阀芯转轴外，并利用锁紧螺钉固定，用来调节阀芯旋转开关位置状态。

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