CN110090495A - 一种除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种除尘设备，包括壳体，所述壳体具有进口喇叭；沿烟气的流动方向，所述进口喇叭的小径端部内设有至少一层第一湍流叶片，每一层均包括若干个所述第一湍流叶片，且每一层中的各所述第一湍流叶片间隔分布在与烟气流动方向相垂直的截面上。本发明所提供除尘设备，其进口喇叭内设有第一湍流叶片，能够促进细颗粒粉尘的团聚、长大，进而可提高粉尘的脱除效率。

Description

一种除尘设备

技术领域

本发明涉及除尘设备技术领域，具体涉及一种除尘设备。

背景技术

目前，常见的电除尘、布袋除尘等设备对于烟气中细颗粒粉尘的去除效果仍较差，难以达到排放标准。

因此，如何提供一种方案，以提高对于细颗粒粉尘的去除效果，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种除尘设备，其进口喇叭内设有第一湍流叶片，能够促进细颗粒粉尘的团聚、长大，进而可提高粉尘的脱除效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种除尘设备，包括壳体，所述壳体具有进口喇叭；沿烟气的流动方向，所述进口喇叭的小径端部内设有至少一层第一湍流叶片，每一层均包括若干个所述第一湍流叶片，且每一层中的各所述第一湍流叶片间隔分布在与烟气流动方向相垂直的截面上。

在进口喇叭的小径端部内，烟气的流速仍比较大，受各第一湍流叶片的作用，烟气可以在第一扰流叶片的后端形成漩涡区，烟气中的细颗粒粉尘受到漩涡区的卷吸、可在漩涡区内旋转，而由于不同粒径的粉尘在漩涡区流场中的速度存在差异，使得漩涡区内出现颗粒的局部富集或颗粒间径向速度不均匀的现象，从而增强了颗粒间相互碰撞的几率，可促进细颗粒粉尘的碰撞、团聚、长大；对于大颗粒粉尘，其可以抵抗漩涡区的卷吸力，继而从第一湍流叶片的旁边穿过，当细颗粒粉尘团聚长大到一定程度、并脱离漩涡区时，会和自旁边穿过的大颗粒粉尘发生碰撞，以进一步地进行颗粒的团聚、长大。

此外，即便部分细颗粒粉尘未被卷入漩涡区，但由于漩涡区流场的扰动，使得进口喇叭内的气流更为混乱，这部分细颗粒粉尘和直接穿过第一湍流叶片的大颗粒粉尘之间碰撞的几率也会大幅增加，从而在液桥力、范德华力等作用下粘附在大颗粒粉尘上，以团聚形成更大的颗粒。

也就是说，本发明所提供除尘设备，其进口喇叭内所设置的第一湍流叶片可以大幅提高细颗粒粉尘之间、细颗粒粉尘与大颗粒粉尘之间的碰撞几率，能够促使烟气中粉尘的团聚、长大，对于烟气中的粉尘、尤其是细颗粒粉尘可以具有较好的脱除效果。

可选地，所述进口喇叭内还设有至少一个气流均布板，所述气流均布板位于所述第一湍流叶片的下游，至少靠近所述第一湍流叶片的所述气流均布板的背风面间隔设有若干第二湍流叶片。

可选地，所述第一湍流叶片、所述第二湍流叶片为十字型叶片、Z字型叶片、S型叶片中的一种。

可选地，所述第二湍流叶片为Z字型叶片，包括两个横板部和连接两所述横板部的连接板部；安装有所述第二湍流叶片的所述气流均布板分为上下两个区域，其中，上部区域的所述第二湍流叶片的所述连接板部自上游到下游逐渐向上倾斜，下部区域的所述第二湍流叶片的所述连接板部自上游到下游逐渐向下倾斜。

可选地，所述第一湍流叶片、所述第二湍流叶片的尾端均设有开槽。

可选地，所述气流均布板的数量为若干个，且各所述气流均布板沿烟气的流动方向间隔分布，所述第二湍流叶片安装于最上游所述气流均布板，其余所述气流均布板安装有导流板。

可选地，未安装所述第二湍流叶片的所述气流均布板分为上部区域、下部区域和中部区域，所述导流板安装于所述上部区域和所述下部区域。

可选地，所述除尘设备为电除尘设备，最下游的所述气流均布板的所述导流板能够向上导流烟气。

可选地，所述导流板为倾斜板，其与水平面的夹角为30度-70度。

可选地，所述进口喇叭的小径端还连接有进气烟道，所述进气烟道内还设有烟气冷却器。

附图说明

图1为本发明所提供除尘设备的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为第一湍流叶片、第二湍流叶片对于烟气中细颗粒粉尘进行团聚的原理图；

图4为第一湍流叶片、第二湍流叶片的几种具体实施方式的结构示意图；

图5为第一湍流叶片尾端开槽的结构示意图；

图6为本发明所提供除尘设备的另一种具体实施方式的结构示意图。

图1-6中的附图标记说明如下：

1进口喇叭；

2第一湍流叶片、21开槽；

3气流均布板、31导流板；

4第二湍流叶片、41横板部、42连接板部；

5进气烟道；

6烟气冷却器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“若干”是指数量不确定的多个，通常为两个及以上；且当采用“若干”表示某几个部件的数量时，并不表示这些部件在数量上的相互关系。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

请参考图1-6，图1为本发明所提供除尘设备的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1的俯视图，图3为第一湍流叶片、第二湍流叶片对于烟气中细颗粒粉尘进行团聚的原理图，图4为第一湍流叶片、第二湍流叶片的几种具体实施方式的结构示意图，图5为第一湍流叶片尾端开槽的结构示意图，图6为本发明所提供除尘设备的另一种具体实施方式的结构示意图。

如图1、图2所示，本发明提供一种除尘设备，包括壳体，壳体具有进口喇叭1，该进口喇叭1整体呈锥形，且其径向尺寸在烟气的流动方向上可以逐渐增大；进口喇叭1的小径端部内沿烟气的流动方向设有至少一层第一湍流叶片2，每一层均包括若干个第一湍流叶片2，且每一层中的各第一湍流叶片2间隔分布在与烟气流动方向相垂直的截面上。

结合图3，在进口喇叭1的小径端部内，烟气的流速仍比较大，受各第一湍流叶片2的作用，烟气可以在第一扰流叶片2的后端形成漩涡区，烟气中的细颗粒粉尘受到漩涡区的卷吸、可在漩涡区内旋转，而由于不同粒径的粉尘在漩涡区流场中的速度存在差异，使得漩涡区内出现颗粒的局部富集或颗粒间径向速度不均匀的现象，从而增强了颗粒间相互碰撞的几率，可促进细颗粒粉尘的碰撞、团聚、长大；对于大颗粒粉尘，其可以抵抗漩涡区的卷吸力，继而从第一湍流叶片2的旁边穿过，当细颗粒粉尘团聚长大到一定程度、并脱离漩涡区时，会和自旁边穿过的大颗粒粉尘发生碰撞，以进一步地进行颗粒的团聚、长大。

此外，即便部分细颗粒粉尘未被卷入漩涡区，但由于漩涡区流场的扰动，使得进口喇叭1内的气流更为混乱，这部分细颗粒粉尘和直接穿过第一湍流叶片2的大颗粒粉尘之间碰撞的几率也会大幅增加，从而在液桥力、范德华力等作用下粘附在大颗粒粉尘上，以团聚形成更大的颗粒。

也就是说，本发明所提供除尘设备，其进口喇叭1内所设置的第一湍流叶片2可以大幅提高细颗粒粉尘之间、细颗粒粉尘与大颗粒粉尘之间的碰撞几率，能够促使烟气中粉尘的团聚、长大，对于烟气中的粉尘、尤其是细颗粒粉尘可以具有较好的脱除效果。

另外，上述第一湍流叶片2的设置，实际上还能够起到均布气流的作用，可以促使烟气在进口喇叭1的横截面上的均匀分布，而烟气在除尘设备中分布均匀性的提升本身也可以在一定程度上提高除尘设备的除尘效率。

本文中，以烟气的流动方向为纵向，在水平面内，与该纵向相垂直的方向为横向，与水平面相垂直的方向为竖向，竖向即为上下方向。

可以理解，壳体的进口喇叭1在烟气流动方向上的长度有限，在通常情况下，进口喇叭1内仅能够设置一层的第一湍流叶片2，即附图中的方案，各第一湍流叶片2可以在竖向间隔分布，且每一个第一湍流叶片2在横向均可以延伸足够的长度(如图2所示)，以尽可能地覆盖住烟气流动的整个横截面；当然，也可以在横向布置多个第一湍流叶片2，如此，也可以起到类似的技术效果。

仍如图1、图2所示，进口喇叭1内还可以设有至少一个气流均布板3，该气流均布板3可以为孔板，也可为格栅板，以孔板为例，其开孔大小可以为30-60mm，而开孔率则可以结合具体的模拟试验而定；气流均布板3可以位于第一湍流叶片2的下游，且至少靠近第一湍流叶片2的气流均布板3的背风面可以间隔设有若干第二湍流叶片4。

如此设置，一方面，第二湍流叶片4可以起到加强筋的作用，以对气流均布板3的强度进行提高；另一方面，可以使得气流均布板3后的烟气能够在第二湍流叶片4后再次形成漩涡区，使得烟气中的粉尘颗粒可以再次进行碰撞、团聚，以促使粉尘颗粒的进一步长大。为便于区分描述，可以将第一湍流叶片2后端所形成的漩涡区称之为第一漩涡区，第二湍流叶片4后端所形成的漩涡区称之为第二漩涡区。

在具体的方案中，如图4所示，上述的第一湍流叶片2、第二湍流叶片4可以为十字型叶片、Z字型叶片、S型叶片或者其他形式的能够引起湍流的叶片。以第一湍流叶片4为十字型叶片为例，其可以包括横板和竖板，其中，横板可以与水平方向相平行，竖板可以与横板相垂直，结合图3，由于竖板的阻挡，竖板的背风面可以形成负压区，烟气在绕过竖板时，可自然向竖板的背风面集聚，以形成前述的第一漩涡区，而由于横板的分隔，竖板的背风面实际上可以形成两个第一漩涡区。

第二湍流叶片4优选采用Z字型叶片，该Z字型叶片可以包括两个横板部41和连接两横板部41的连接板部42，两横板部41可以与水平面相平行。仍如图3所示，采用这种结构，连接板部42具有迎风面和背风面，其背风面与横板部41之间可以形成前述第二漩涡区。

此外，Z字型叶片的导流性能更佳，除了可以形成第二漩涡区外，还可以促进烟气在进口喇叭1内的均匀分布。可以知晓，随着烟气向下游的流动，进口喇叭1的径向尺寸是不断增大的，为促使烟气在不断增大的截面空间内的良好扩散，可以将安装有第二湍流叶片4的气流均布板3分为上下两个区域，如图1所示，其中，上部区域的第二湍流叶片4的连接板部42可以自上游到下游逐渐向上倾斜，下部区域的第二湍流叶片4的连接板部42可以自上游到下游逐渐向下倾斜，以将相对在中部集中的烟气逐渐向边缘引导，从而可促进烟气在进口喇叭1内的快速扩散，进而可以达到均布烟气的技术效果。

进一步地，如图5所示，第一湍流叶片2、第二湍流叶片4的尾端均可以设有开槽21，如此，当烟气自该开槽21的位置经过时，又可以在该开槽21处形成小漩涡区，该小漩涡区可以称之为第三漩涡区，第三漩涡区也能够促进粉尘颗粒的碰撞、团聚、长大。这里，本发明实施例并不限定湍流叶片上开槽21的数量，在具体实施时，本领域技术人员可以根据各湍流叶片的横向尺寸以及每一个开槽21的尺寸等进行设置。

气流均布板3的数量可以为若干个，且各气流均布板3可以沿烟气的流动方向间隔分布，由于漩涡的形成还依赖于烟气的流速，通常要求烟气的流速在6m/s以上。故而，在本发明实施例中，可以仅在最上游的气流均布板3上设置第二湍流叶片4，即可以仅在风速相对较大处的气流均布板3上设置第二湍流叶片4，以更好地发挥湍流叶片的作用；而其余的气流均布板3则可以安装导流板31，一方面，导流板31可以起到加强筋的作用，以气流均布板3的强度进行提高，另一方面，导流板31还可以对烟气的流动方向进行引导。

详细而言，如图2所示，可以将未安装第二湍流叶片4的气流均布板3分为上部区域、下部区域和中部区域，前述导流板31可以安装在上部区域和下部区域，以引导烟气向上部和下部扩散，进而可促使烟气在整个进口喇叭的横向截面上的均匀分布。

需要指出，上述的将气流均布板3分为三个区域、将导流板31设置于上部区域和下部区域的方案，仅为本发明实施例的一种示例性方案，其并不能够作为对本发明所提供除尘设备的实施范围的限定，在具体实施时，本领域技术人员也可以采用其他的方案，例如，导流板31均匀分布的方案等。

安装在气流均布板3的各导流板31可以全部是向上导流烟气(如图2中最下游气流均布板3上的导流板31)，也可以全部是向下导流烟气(如图2中中间位置的导流板31)，或者，还可以是部分向上导流、部分向下导流，只要能够保证烟气的均布效果即可。

针对除尘设备为电除尘设备的具体实施方式，由于壳体下部为灰斗(图中未示出)，若气流过多地向下流动，一方面，会错过上部的电除尘区、导致除尘效率降低，另一方面，也有可能导致灰斗中所收集粉尘的二次飞扬。因此，可以将最下游气流均布板3的导流板31设置为向上导流烟气，以避免烟气过多地向下流动。

上述的各导流板31均可以为倾斜板，其与水平面之间的夹角可以设置为30度-70度，当然，也可以设置为其他值，具体需要结合相关的模拟试验而定。

进一步地，如图6所示，在进口喇叭1的小径端还可以连接有进气烟道5，该进气烟道5内还可以设有烟气冷却器6，具体可以包括若干的换热管；该烟气冷却器6可以对烟气进行降温，以将烟气的温度降低至酸露点以下，一般为90℃左右，使烟气中大部分的SO₃可以在设有烟气冷却器6的进口烟道5中凝结成硫酸液滴，该硫酸液滴可以与粉尘颗粒相结合，以形成硫酸液滴气溶胶。

硫酸液滴气溶胶具有优良的浸润性能，烟温降低后，单位体积烟气中的粉尘颗粒比表面积增大，在这样的环境下，硫酸液滴气溶胶可以通过物理凝并、化学反应等被粉尘颗粒包裹吸附，使细颗粒粉尘快速团聚长大；然后，再结合第一湍流叶片2、第二湍流叶片4所形成的漩涡区，可以更好地保证粉尘颗粒的团聚、长大，进而提高烟气中粉尘的脱除效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种除尘设备，包括壳体，所述壳体具有进口喇叭(1)，其特征在于，沿烟气的流动方向，所述进口喇叭(1)的小径端部内设有至少一层第一湍流叶片(2)，每一层均包括若干个所述第一湍流叶片(2)，且每一层中的各所述第一湍流叶片(2)间隔分布在与烟气流动方向相垂直的截面上。

2.根据权利要求1所述除尘设备，其特征在于，所述进口喇叭(1)内还设有至少一个气流均布板(3)，所述气流均布板(3)位于所述第一湍流叶片(2)的下游，至少靠近所述第一湍流叶片(2)的所述气流均布板(3)的背风面间隔设有若干第二湍流叶片(4)。

3.根据权利要求2所述除尘设备，其特征在于，所述第一湍流叶片(2)、所述第二湍流叶片(4)为十字型叶片、Z字型叶片、S型叶片中的一种。

4.根据权利要求3所述除尘设备，其特征在于，所述第二湍流叶片(4)为Z字型叶片，包括两个横板部(41)和连接两所述横板部(41)的连接板部(42)；

安装有所述第二湍流叶片(4)的所述气流均布板(3)分为上下两个区域，其中，上部区域的所述第二湍流叶片(4)的所述连接板部(42)自上游到下游逐渐向上倾斜，下部区域的所述第二湍流叶片(4)的所述连接板部(42)自上游到下游逐渐向下倾斜。

5.根据权利要求3所述除尘设备，其特征在于，所述第一湍流叶片(2)、所述第二湍流叶片(4)的尾端均设有开槽(21)。

6.根据权利要求2所述除尘设备，其特征在于，所述气流均布板(3)的数量为若干个，且各所述气流均布板(3)沿烟气的流动方向间隔分布，所述第二湍流叶片(4)安装于最上游所述气流均布板(3)，其余所述气流均布板(3)安装有导流板(31)。

7.根据权利要求6所述除尘设备，其特征在于，未安装所述第二湍流叶片(4)的所述气流均布板(3)分为上部区域、下部区域和中部区域，所述导流板(31)安装于所述上部区域和所述下部区域。

8.根据权利要求7所述除尘设备，其特征在于，所述除尘设备为电除尘设备，最下游的所述气流均布板(3)的所述导流板(31)能够向上导流烟气。

9.根据权利要求6所述除尘设备，其特征在于，所述导流板(31)为倾斜板，其与水平面的夹角为30度-70度。

10.根据权利要求1-9中任一项所述除尘设备，其特征在于，所述进口喇叭(1)的小径端还连接有进气烟道(5)，所述进气烟道(5)内还设有烟气冷却器(6)。