CN110369133A - 一种用于皮带运输的声电综合除尘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于皮带运输的声电综合除尘装置，包括用于收容输送皮带的除尘气道，除尘气道包括超声除尘段和位于超声除尘段下游的电除尘段；超声除尘段处布置有超声波发生机构，用于在气道内形成驻波，使粉尘颗粒物团聚；电除尘段处布置有电除尘机构。采用超声波除尘与电除尘级联的方式，在超声波驻波的作用下使得微小粉尘颗粒团聚，能实现初步除尘，减轻电除尘工作负担，并且灰尘颗粒团聚化便于后续电除尘，提高电除尘效率。上述电除尘机构可采用电子束发射器使得气流中的粉尘颗粒物带负电，再通过定向电场使带负电的粉尘颗粒物向下运动沉积在输送皮带上，该电除尘机构除尘效率高、除尘较彻底，组成构件受积灰影响小，能持续稳定地工作。
Description
技术领域
本发明属于除尘技术领域，具体涉及一种用于皮带运输的声电综合除尘装置。
背景技术
物料运输是许多企业进行生产活动中必不可少的工序，而在实际的物料运输过程里，粉尘超标是一个普遍存在的问题。粉尘超标不仅污染生产车间环境，还会危害职工的身体健康，甚至在一定条件下会发生火灾甚至爆炸等严重事故。因此，解决物料运输过程中粉尘超标的问题是确保企业安全生产的一项关键任务。现有的机械除尘装置存在除尘效率低、除尘不彻底等问题；现有的电除尘装置多采用静电除尘方法，存在使用一段时间后除尘效果减弱、需要定期清理等问题。
发明内容
本发明实施例涉及一种用于皮带运输的声电综合除尘装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种用于皮带运输的声电综合除尘装置，包括用于收容输送皮带的除尘气道，所述除尘气道包括超声除尘段和位于所述超声除尘段下游的电除尘段；
所述超声除尘段处布置有超声波发生机构，用于向所述超声波除尘段内输出高强声波并在所述超声波除尘段内形成驻波，以使该段气道气流中的粉尘颗粒物团聚；
所述电除尘段处布置有电除尘机构，用于对该段气道气流进行除尘。
作为实施例之一，所述电除尘段包括沿料流方向依次布置的电感应区、电场除尘区和除电区，所述电除尘机构包括：
布置于所述电感应区的电子束发射器，用于使该区气流中的粉尘颗粒物带负电；
设置于所述电场除尘区的电场单元，用于在该区中形成定向电场以使带电粉尘颗粒物沉积在输送皮带上；
布置于所述除电区的静电消除器，用于消除输送皮带上的带电粉尘颗粒物的负电荷。
作为实施例之一，所述电场单元包括：
阴极板，其布置于所述电场除尘区内且位于所述输送皮带上方；
多块导电板，各所述导电板均内置于所述输送皮带的带体内且沿所述输送皮带长度方向依次间隔布置；
导电结构，其用于使所述阴极板正下方相邻的导电板带正电以形成阳极板。
作为实施例之一，所述导电结构包括正电电刷，所述正电电刷布置于所述阴极板正下方且位于所述输送皮带的承载带体与返回带体之间。
作为实施例之一，各所述导电板均为柔性板。
作为实施例之一，所述除电区还设有接地电刷，所述接地电刷位于所述输送皮带的承载带体与返回带体之间，用于与所述阳极板接触以使得所述阳极板失电。
作为实施例之一，所述电感应区内还设有粉尘浓度检测器，所述电子束发射器根据所述粉尘浓度检测器的检测结果调整电子束释放量。
作为实施例之一，所述除尘气道还包括排气段，所述排气段位于所述电除尘段下游，所述排气段处设有滤筒式过滤器，用以净化外排空气。
作为实施例之一，所述除尘气道还包括落料段，用于封闭所述输送皮带与来料源之间的落料空间；所述落料段位于所述超声除尘段上游并且设有预除尘机构。
作为实施例之一，所述落料段包括用于收容所述输送皮带承料端的水平部分以及自所述水平部分向来料源侧延伸的竖直部分，所述预除尘机构包括回流管，所述回流管两端分别旁接于所述水平部分和所述竖直部分上。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本发明提供的用于皮带运输的声电综合除尘装置，采用超声波除尘与电除尘级联的方式对皮带运输过程中产生的烟尘进行除尘处理，在超声波驻波的作用下使得微小粉尘颗粒团聚，能实现初步除尘，减轻电除尘工作负担，并且灰尘颗粒团聚化便于后续电除尘，提高电除尘效率。上述除尘装置采用全干法除尘，除尘效率高、除尘较彻底。
本发明实施例进一步具有如下有益效果：
所采用的电除尘机构中，通过电子束发射器使得气流中的粉尘颗粒物带负电，然后通过定向电场使得带负电的粉尘颗粒物受洛伦兹力作用而向下运动沉积在输送皮带上，从而达到有效去除气流中粉尘颗粒的目的；该电除尘机构结构简单，除尘效率高、除尘较彻底，机构组成构件受积灰影响小，能持续稳定地工作，从而保证除尘效率和除尘效果，并且维护成本较低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的用于皮带运输的声电综合除尘装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的电场单元的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1，本发明实施例提供一种用于皮带运输的声电综合除尘装置，包括用于收容输送皮带3的除尘气道1，所述除尘气道1包括超声除尘段和位于所述超声除尘段下游的电除尘段；所述超声除尘段处布置有超声波发生机构，用于向所述超声波除尘段内输出高强声波并在所述超声波除尘段内形成驻波，以使该段气道气流中的粉尘颗粒物团聚；所述电除尘段处布置有电除尘机构，用于对该段气道气流进行除尘。
上述除尘气道1优选是封闭结构，例如方形箱体结构等。输送皮带3的卸料端伸出于该除尘气道1之外，以便于卸料。从而，该除尘气道1可以将该输送皮带3输料过程中产生的含尘气流与外界隔离开来，改善物料输送现场的生产环境。
尤其地，在该输送皮带承料端，由于物料一般从来料源跌落至该输送皮带承料端上，因而此处的扬尘较多，相应地，如图1，上述除尘气道1还包括落料段11，用于封闭输送皮带3与来料源之间的落料空间；该落料段11位于超声除尘段上游。如图1，当该来料源为转运皮带(已图示，未标注)时，该除尘气道1还进一步可将该转运皮带收容于内。
现有的超声波设备均适用于上述实施例中，在其中一个实施例中，上述的超声波发生机构包括信号发生器21、功率放大器22和声波发生器23，信号发生器21与功率放大器22的输入端相连，功率放大器22与声波发生器23的输入端相连，通过声波发生器23向超声波除尘段内输出高强声波。优选地，声波发生器23采用阵列布置，当信号发生器21的工作频率确定后，计算出在此工作频率下平面声波的波长，改变对称布置的声波发生器23的间距，可在封闭的超声波除尘段内形成驻波。在驻波的作用下，微小颗粒会在空气介质的作用下向波节团聚，形成大颗粒灰尘，便于沉降到输送皮带3上或便于后续电除尘。
本实施例提供的用于皮带运输的声电综合除尘装置，采用超声波除尘与电除尘级联的方式对皮带3运输过程中产生的烟尘进行除尘处理，在超声波驻波的作用下使得微小粉尘颗粒团聚，能实现初步除尘，减轻电除尘工作负担，并且灰尘颗粒团聚化便于后续电除尘，提高电除尘效率。上述除尘装置采用全干法除尘，除尘效率高、除尘较彻底。
上述的电除尘机构可采用现有的电除尘设备，例如静电除尘设备。在优选的实施方式中，如图1，所述电除尘段包括沿料流方向依次布置的电感应区、电场除尘区和除电区，所述电除尘机构包括：
布置于所述电感应区的电子束发射器41，用于使该区气流中的粉尘颗粒物带负电；
设置于所述电场除尘区的电场单元，用于在该区中形成定向电场以使带电粉尘颗粒物沉积在输送皮带3上；
布置于所述除电区的静电消除器43，用于消除输送皮带3上的带电粉尘颗粒物的负电荷。
上述电子束发射器41为现有设备，可由市面购得，其具体结构此处不作赘述。电子束发射器41可向电感应区内气流中发射大量负电性电子，使得这部分气流中的粉尘颗粒物带负电。
上述电除尘机构中，通过电子束发射器41使得气流中的粉尘颗粒物带负电，然后通过定向电场使得带负电的粉尘颗粒物受洛伦兹力作用而向下运动沉积在输送皮带3上，从而达到有效去除气流中粉尘颗粒的目的；该电除尘机构结构简单，除尘效率高、除尘较彻底，机构组成构件受积灰影响小，能持续稳定地工作，从而保证除尘效率和除尘效果，并且维护成本较低。
显然地，上述电场单元形成的定向电场使带电粉尘颗粒物受到向下的洛伦兹力，在其中一个实施例中，如图1和图2，所述电场单元包括：
阴极板42，其布置于所述电场除尘区内且位于所述输送皮带3上方；
多块导电板45，各所述导电板45均内置于所述输送皮带3的带体内且沿所述输送皮带3长度方向依次间隔布置；
导电结构，其用于使所述阴极板42正下方相邻的导电板45带正电以形成阳极板。
在上述电场单元中，各导电板45嵌装于输送皮带3的带体内，即被输送皮带3的带体包裹；各导电板45随输送皮带3运转而作循环回转运动，从而周期性地与阴极板42上下正对，在导电机构的作用下，上下相对的阴极板42和阳极板能在电场除尘区内形成定向电场，并进行除尘；显然地，阴极板42正下方相邻的导电板45即为位于该阴极板42正下方且被包覆于输送皮带3的承载带体内的导电板45。
基于上述结构，由于导电板45被绝缘体皮带3包覆，在保证在电场除尘区内形成定向电场的前提下，不会形成电弧，能够有效地提高装置运行的安全性。
上述的导电机构优选满足：仅主动使得阴极板42正下方相邻的导电板45带正电，而不会主动使得其它的导电板45带正电。作为优选的实施方式，如图2，该导电机构包括正电电刷46，所述正电电刷46布置于所述阴极板42正下方且位于所述输送皮带3的承载带体与返回带体之间。易知地，该正电电刷46需要与导电板45接触，在导电板45被包覆内置于皮带3带体内的情况下，可使得各导电板45的极耳位于输送皮带3带体的内侧表面上(即带体的用于与带轮/带辊接触的表面)，保证各极耳能与正电电刷46接触即可。
进一步优选地，上述各导电板45均为柔性板，可较好地适应输送皮带3的回转运动，能完美地随皮带3绕过带轮/带辊，保证除尘装置长效稳定地运行。柔性导电板45为现有设备，其具体结构此处不作详述。
进一步优化上述实施例，电场除尘区的下游还设有导电板失电单元，用于使阳极板失电，避免对电场除尘区内产生的定向电场产生干扰。同样地，该导电板失电单元可采用接地电刷，该接地电刷优选为布置于除电区内且位于所述输送皮带3的承载带体与返回带体之间。在上述正电电刷46满足与导电板45接触的条件下，接地电刷也能与各导电板45接触，达到使得阳极板接地放电的目的。
上述静电消除器43也为现有设备，可由市面购得；其优选为是防爆静电消除器43，其应用静电电压传感技术，能够准确采集静电电量，精准自动释放中和离子流，其一般由高压电源产生器和放电极(一般做成离子针)组成，高压电源产生器将220V的电压升至4kV以上的高压施加于放电级上，放电级以一定频率(例如50Hz)交替产生为正电压和负电压，放电级和接地级之间产生强电场，迫使空气被电离，放电级尖端交替产生正、负离子，其中正离子将灰尘的负电中和。通过对灰尘颗粒物去静电处理，能够避免影响物料的后续使用。
在其他的优化实施方式中，如图1，所述电感应区内还设有粉尘浓度检测器44，所述电子束发射器41根据所述粉尘浓度检测器44的检测结果调整电子束释放量。粉尘浓度检测器44也为现有器件，可由市面购得；该粉尘浓度检测器44根据光电原理获知气流中的粉尘浓度，并将数据传输至计算机，由计算机控制电子束发射器41的功率以及上述电场除尘区内的定向电场的强度，进一步提高除尘效果，同时使得能耗适配，降低除尘装置运行成本。
在其他的优化实施方式中，如图1，所述除尘气道1还包括排气段，所述排气段位于所述电除尘段下游，所述排气段处设有滤筒式过滤器5，用以净化外排空气。该滤筒式过滤器5可采用现有常规过滤设备，例如，其包括位于输送皮带3上方的不锈钢过滤筒阵列，上升气流通过过滤筒阵列时，其中的残余颗粒物被吸附，从而排气段外排洁净空气。该滤筒式过滤器5可设置于排气段内，也可安装于排气段上方而与该排气段的排气口连接，根据具体工况进行选择安装。
在其他的优化实施方式中，如图1，上述落料段11设有预除尘机构，能够减轻后续除尘负担，降低除尘装置运行能耗。在其中一个实施例中，如图1，所述落料段11包括用于收容所述输送皮带3承料端的水平部分以及自所述水平部分向来料源侧延伸的竖直部分，所述预除尘机构包括回流管6，所述回流管6两端分别旁接于所述水平部分和所述竖直部分上。当物料从来料源下落的过程中，受到空气的剪切作用以及物料之间的碰撞，导致粉尘的出现，下落过程中，一部分粉尘进入回流管6，另外一部分粉尘继续沿着除尘气道1运行，在经过水平部分侧回流管6时，逆流向上运动，上升气流与先前的下降气流碰撞，使微小粉尘凝聚成大颗粒粉尘，进而向下沉降在输送皮带3上，实现颗粒物的初步沉积。
进一步优选地，如图1，该回流管6包括相互连通的第一管段和第二管段，第一管段为竖直管段且连接于水平部分上，第二管段自第一管段顶端向下倾斜延伸至与竖直部分连接。基于该结构，第一管段内的气流与第二管段内的气流碰撞效果较佳；而且，回流管6内的气流在碰撞之后，一部分回流至水平部分内，另一部分向下回流至竖直部分内并且进一步与竖直部分内的上升气流对冲碰撞，提高预除尘效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (10)
1.一种用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：包括用于收容输送皮带的除尘气道，所述除尘气道包括超声除尘段和位于所述超声除尘段下游的电除尘段；
所述超声除尘段处布置有超声波发生机构，用于向所述超声波除尘段内输出高强声波并在所述超声波除尘段内形成驻波，以使该段气道气流中的粉尘颗粒物团聚；
所述电除尘段处布置有电除尘机构，用于对该段气道气流进行除尘。
2.如权利要求1所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于，所述电除尘段包括沿料流方向依次布置的电感应区、电场除尘区和除电区，所述电除尘机构包括：
布置于所述电感应区的电子束发射器，用于使该区气流中的粉尘颗粒物带负电；
设置于所述电场除尘区的电场单元，用于在该区中形成定向电场以使带电粉尘颗粒物沉积在输送皮带上；
布置于所述除电区的静电消除器，用于消除输送皮带上的带电粉尘颗粒物的负电荷。
3.如权利要求2所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述电场单元包括：
阴极板，其布置于所述电场除尘区内且位于所述输送皮带上方；
多块导电板，各所述导电板均内置于所述输送皮带的带体内且沿所述输送皮带长度方向依次间隔布置；
导电结构，其用于使所述阴极板正下方相邻的导电板带正电以形成阳极板。
4.如权利要求3所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述导电结构包括正电电刷，所述正电电刷布置于所述阴极板正下方且位于所述输送皮带的承载带体与返回带体之间。
5.如权利要求3所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：各所述导电板均为柔性板。
6.如权利要求3所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述除电区还设有接地电刷，所述接地电刷位于所述输送皮带的承载带体与返回带体之间，用于与所述阳极板接触以使得所述阳极板失电。
7.如权利要求2所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述电感应区内还设有粉尘浓度检测器，所述电子束发射器根据所述粉尘浓度检测器的检测结果调整电子束释放量。
8.如权利要求1所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述除尘气道还包括排气段，所述排气段位于所述电除尘段下游，所述排气段处设有滤筒式过滤器，用以净化外排空气。
9.如权利要求1所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述除尘气道还包括落料段，用于封闭所述输送皮带与来料源之间的落料空间；所述落料段位于所述超声除尘段上游并且设有预除尘机构。
10.如权利要求9所述的用于皮带运输的声电综合除尘装置，其特征在于：所述落料段包括用于收容所述输送皮带承料端的水平部分以及自所述水平部分向来料源侧延伸的竖直部分，所述预除尘机构包括回流管，所述回流管两端分别旁接于所述水平部分和所述竖直部分上。
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