CN109806706A - 一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋风‑水浴组合式除尘模拟装置，包括旋风除尘区和水浴除尘区；所述的旋风除尘区包括由筒体和锥体组成的旋风筒，锥体与设置在旋风筒下方的灰斗相连通，进气管与锥体底部相连通，排气管一端与筒体顶端相连通，另一端与水浴筒底部相连接；所述的水浴除尘区包括水浴筒，水浴筒的顶端设有储液仓，储液仓与水浴筒之间设有进水控制阀，水浴筒的底端通过出水控制阀与排液管相连接；水浴筒上端通过导气管与气泵相连通。本发明在一次抽气时既提作为旋风除尘的动力又可以作为水浴除尘的翻滚动力以增加水浴接触面积，这样结合了旋风式除尘技术和湿式除尘技术有各自的除尘优势，同时弥补了各自的除尘缺点。

Description

一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置

技术领域

本发明属于除尘装置技术领域，涉及一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置。

背景技术

旋风除尘器是利用气流旋转过程产生的离心力，使粉尘从含尘气流中分离出来的。含尘气流由除尘器进口沿切线方向进入除尘器后，沿外壁向下做旋转运动，这股向下旋转的气流称为外漩涡。外漩涡到达锥体底部后，转而向上，沿轴心向上旋转，最后从排出管排出。这股向上的气流成为内漩涡。向下的外漩涡和向上的内漩涡旋转方向是相同的，即统一为顺时针或统一为逆时针。气流做旋转运动时，粉尘在离心力的作用下甩向外壁，到达外壁的粉尘在下旋气流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。

水浴除尘器是一种使含尘气体在水中进行充分水浴作用的湿式除尘器，其特点是结构简单、造价较低，但效率不高。其原理是利用水的张力或粘性，捕捉空气中的固体微尘或其它液态微团，尽可能地增大水与固体微尘或其它液态微团的接触面积，在这一过程中，含尘气体中的尘粒被水所捕集，净化气体中含尘的水滴经脱水装置与气。目前最常见的是水喷雾、水淋浴除尘。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置，削减粉尘爆炸发生的可能性，将旋风除尘器和水浴除尘器有机结合起来，弥补两者各自不足之处，以达到更好的除尘效果。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置，包括旋风除尘区和水浴除尘区；所述的旋风除尘区包括由筒体和锥体组成的旋风筒，锥体与设置在旋风筒下方的灰斗相连通，进气管与锥体底部相连通，排气管一端与筒体顶端相连通，另一端与水浴筒底部相连接；

所述的水浴除尘区包括水浴筒，水浴筒的顶端设有储液仓，储液仓与水浴筒之间设有进水控制阀，水浴筒的底端通过出水控制阀与排液管相连接；水浴筒上端通过导气管与气泵相连通。

所述的气泵与电源之间设有变压器，通过变压器调节气泵的功率；在除尘时调节变压器，控制风流流速，使得水浴筒内液面翻腾。

在除尘时储液仓内的水流入水浴筒内达到其体积的1/4～1/2后关闭进水控制阀，气泵开始工作时水浴筒底部的进气管开始进气并产生气泡；调节气泵功率使得水浴筒内的液面翻腾，进气管开始吸入粉尘，外界粉尘随进气管风流进入筒体和锥体，一部分粉尘绕筒体和锥体壁面旋转后降落至灰斗，旋风式除尘对气体进行第一次过滤；经过一次过滤的含尘气体经过水浴筒进行水浴除尘，水浴筒内的水变浑浊，以水浴式除尘对气体进行第二次过滤。

所述的筒体、锥体、灰斗、进气管、排气管、水浴筒、储液仓、排液管均采用透明材料制作而成。

通过改变气泵功率调节气流流速，从而改变旋风除尘区过滤固体颗粒体的直径。

所述的旋风除尘区设置为多个，将每个旋风除尘区的的排气管以并联的方式连接汇总于一个导管，导管再与水浴筒底部相连接。

所述的水浴除尘区的水浴筒、储液仓内的水针对对不同物化特性的物质替换为相对应滤溶液，以对其进行过滤。

通过改变过滤物质种类、数量、水浴溶液类型、气泵工作功率的参量，模拟不同条件下电能能耗与除尘效果之间的关系。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，将旋风除尘的排气管与水浴筒底部相连接，水浴筒上端通过导气管与气泵相连通，这样在一次抽气时既提作为旋风除尘的动力又可以作为水浴除尘的翻滚动力以增加水浴接触面积，这样结合了旋风式除尘技术和湿式除尘技术有各自的除尘优势，同时弥补了各自的除尘缺点。

本发明提供的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，基于模块化设计，分为旋风除尘区、水浴除尘区两个主要功能区，材料全部透明，动态过程直观可见，每一部分可根据不同需求单独调整。旋风除尘区可直观演示大型旋风除尘设备内部工作原理和运行状态。通过改变气泵功率调节装置内部气流流速，从而改变旋风除尘区过滤固体颗粒体的直径，根据实验要求可并联多个旋风除尘装置以改变除尘效率。水浴除尘区可通过改变内部过滤溶液以达到对不同物化特性的物质过滤的作用，竖向布置的液体流入流出控制阀实现了过滤液体更换的功能。通过改变过滤物质种类、数量、水浴溶液类型、气泵工作功率等参量，可模拟和研究不同条件下电能能耗与除尘效果之间的关系。

本发明提供的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，制作成本低，节能环保，安全可靠，可作为日常生活中的除尘器材，又可以应用于本科专业教学，并具有一定的科研价值。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为多个旋风除尘区的的排气管并联连接示意图。

其中，1为灰斗；2为进气管；3为旋风筒；4为排气管；5为储液仓；6为进水控制阀；7为水浴筒；8为出水控制阀；9为排液管；10为导气管；11为水泵。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

旋风除尘器适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子。水浴除尘器可以有效地将直径为0.1-20μm的液态或固态粒子从气流中除去，同时，也能脱除部分气态污染物。旋风-水浴组合式除尘器模型将旋风除尘器和水浴除尘器有机结合起来，弥补两者各自不足之处，以达到更好的除尘效果。

参见图1，一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置，包括旋风除尘区和水浴除尘区；所述的旋风除尘区包括由筒体和锥体组成的旋风筒3，锥体与设置在旋风筒3下方的灰斗1相连通，进气管2与锥体底部相连通，排气管4一端与筒体顶端相连通，另一端与水浴筒7底部相连接；

所述的水浴除尘区包括水浴筒7，水浴筒7的顶端设有储液仓5，储液仓5与水浴筒7之间设有进水控制阀6，水浴筒7的底端通过出水控制阀8与排液管9相连接；水浴筒7上端通过导气管10与气泵11相连通。

在除尘时储液仓内的水流入水浴筒内达到一定体积(1/4～1/2)并关闭进水控制阀，气泵开始工作时水浴筒底部的进气管开始进气并产生气泡；增加气泵功率使得水浴筒内的液面翻腾，进气管开始吸入粉尘，粉尘随进气管进入筒体和锥体，一部分粉尘绕筒体和锥体壁面旋转后降落至灰斗，旋风式除尘对气体进行第一次过滤(除尘第一阶段)；一次过滤的含尘气体经过水浴筒进行水浴除尘，水浴筒内的水变浑浊，以水浴式除尘对气体进行第二次过滤(除尘第二阶段)。

所述的气泵还与电源之间还设有变压器，通过变压器调节气泵的功率；在除尘时调节变压器使得水浴筒内放置的水液面翻腾。

进一步的，所述的筒体、锥体、灰斗、进气管、排气管、水浴筒、储液仓、排液管均采用透明材料制作而成；材料全部透明，动态过程直观可见，每一部分可根据不同需求单独调整。

通过改变气泵功率调节气流流速，从而改变旋风除尘区过滤固体颗粒体的直径，可并联多个旋风除尘装置以改变除尘效率。参见图2，将每个旋风除尘区的的排气管以并联的方式连接汇总于一个导管，导管再与水浴筒底部相连接。

本发明的旋风除尘区可直观演示大型旋风除尘设备内部工作原理和运行状态。通过改变气泵功率调节装置内部气流流速，从而改变旋风除尘区过滤固体颗粒体的直径，根据实验要求可并联多个旋风除尘装置以改变除尘效率。水浴除尘区可通过改变内部过滤溶液以达到对不同物化特性的物质过滤的作用，竖向布置的液体流入流出控制阀实现了过滤液体更换的功能。通过改变过滤物质种类、数量、水浴溶液类型、气泵工作功率等参量，可模拟和研究不同条件下电能能耗与除尘效果之间的关系。

下面给出具体的实施例。

基本参数：

旋风除尘区:

进气管直径：

排气管直径：

筒体：

锥体：

灰斗：

气泵额定功率：250W；

变压器:0-10档调节。

水浴除尘区:

水浴筒：筒体部分锥体部分

进水控制阀：

储液仓：70mm×90mm×120mm；

导气口直径：13mm；

挡片尺寸：20mm×60mm；

进气口:

出水控制阀：

排液管直径:

排气管直径：

运行条件：

1、温度：50摄氏度以下；

2、电压：220V；

3、颗粒直径：3μm～1mm；

4、气密性：良好。

各部分连接的准备工作：

1)检查各连接部位是否连接牢固；

2)检查除尘器与烟道，除尘器与灰斗，灰斗与排灰装置、输灰装置等结合部的密闭性，消除漏灰、漏气现象；

3)安装旋风除尘器灰斗；

4)检查气密性；

5)开启气泵开关，变压器调制0；

6)关小挡板阀，启动通风机、无异常现象后逐渐启动。

旋风-水浴除尘操作步骤：

1、打开水浴除尘装置上水阀，使水仓内的水流入水浴除尘装置内；

2、关闭水浴除尘装置上水阀；

3、调节变压器，使得水浴除尘装置内液面翻腾；

4、吸尘管吸尘；

5、吸尘结束，调节变压器至刻度为0；

6、打开水浴除尘装置下水阀，使水仓内的水流出水浴除尘装置；

7、取下旋风除尘器灰斗，清除灰斗粉尘。

运行现象：提高变压器档数，增大电压，使得气泵开始工作，此时水浴除尘装置底部进气管开始进气产生气泡，旋风除尘器进气管有抽力，当液面开始翻滚，停止变压器调节，旋风除尘器进气管开始吸入粉尘，粉尘随进气管进入旋风除尘器的圆筒体和圆锥体，粉尘绕圆筒体和圆锥体壁面旋转，后经自身重力和离心力作用，降落至灰斗，一次过滤的含尘气体经过水浴除尘装置，经水浴过滤后水浴除尘装置内的水变浑浊。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，包括旋风除尘区和水浴除尘区；所述的旋风除尘区包括由筒体和锥体组成的旋风筒，锥体与设置在旋风筒下方的灰斗相连通，进气管与锥体底部相连通，排气管一端与筒体顶端相连通，另一端与水浴筒底部相连接；

所述的水浴除尘区包括水浴筒，水浴筒的顶端设有储液仓，储液仓与水浴筒之间设有进水控制阀，水浴筒的底端通过出水控制阀与排液管相连接；水浴筒上端通过导气管与气泵相连通。

2.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，所述的气泵与电源之间设有变压器，通过变压器调节气泵的功率；在除尘时调节变压器，控制风流流速，使得水浴筒内液面翻腾。

3.如权利要求1或2所述的旋风-水浴组合式除尘装置，其特征在于，在除尘时储液仓内的水流入水浴筒内达到其体积的1/4～1/2后关闭进水控制阀，气泵开始工作时水浴筒底部的进气管开始进气并产生气泡；调节气泵功率使得水浴筒内的液面翻腾，进气管开始吸入粉尘，外界粉尘随进气管风流进入筒体和锥体，一部分粉尘绕筒体和锥体壁面旋转后降落至灰斗，旋风式除尘对气体进行第一次过滤；经过一次过滤的含尘气体经过水浴筒进行水浴除尘，水浴筒内的水变浑浊，以水浴式除尘对气体进行第二次过滤。

4.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，所述的筒体、锥体、灰斗、进气管、排气管、水浴筒、储液仓、排液管均采用透明材料制作而成。

5.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，通过改变气泵功率调节气流流速，从而改变旋风除尘区过滤固体颗粒体的直径。

6.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，所述的旋风除尘区设置为多个，将每个旋风除尘区的的排气管以并联的方式连接汇总于一个导管，导管再与水浴筒底部相连接。

7.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，所述的水浴除尘区的水浴筒、储液仓内的水针对对不同物化特性的物质替换为相对应滤溶液，以对其进行过滤。

8.如权利要求1所述的旋风-水浴组合式除尘模拟装置，其特征在于，通过改变过滤物质种类、数量、水浴溶液类型、气泵工作功率的参量，模拟不同条件下电能能耗与除尘效果之间的关系。