CN110559763A - 一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备及操作方法 - Google Patents
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Abstract
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，包括上箱体、反向喷吹系统、气体振打辅助清灰系统、花板、中箱体、除尘膜元件、灰斗；气体振打辅助清灰系统包括振打气包、振打气体主管、振打气体支管、振打出气装置、振打脉冲阀，振打出气装置为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端，中间最窄位置为颈部，下部为小口径端，沿母线方向留有膨胀缝，大口径端直径大于花板孔直径，颈部直径与除尘膜元件外径相同。设备运行时反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。本发明所述的气体振打辅助清灰高温除尘设备可有效对除尘膜元件表面的粉尘进行清除，对除尘膜元件进行再生，恢复除尘膜元件的气体通量，降低设备运行阻力。
Description
技术领域
本发明属于气体高温除尘技术领域，具体涉及一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备及操作方法。
背景技术
目前，许多行业如冶金、发电、陶瓷、冶炼及化工行业等，每年都会产生大量高温含尘气体，这些高温含尘气体特点为温度高，一般大于260℃，含尘量大，一般大于10g/m3，含有腐蚀性气体及易燃易爆气体，如气体中含有氢气、硫化氢、二氧化硫、氯化氢等气体。普通的除尘方法很难对高温气体中的粉尘进行有效捕捉，常规除尘介质易被腐蚀，且过滤孔道易被堵塞，造成设备运行阻力增加。膜法除尘设备是近年来发展起来的新型除尘设备，利用膜材料双层结构，孔隙率大、孔径小的特点实现高温下粉尘的有效截留。在面向高温含尘气体时所使用的除尘膜元件多为无机材料，膜材料做成一端密封的管式膜，采用挂烛式安装于设备的花板上。
但是高温膜法除尘设备运行时，由于膜材料为无机刚性材料，进行反向喷吹清除膜材料表面的粉尘时，膜材料无抖动，单纯靠反向气流的作用膜材料表面的粉尘不容易清除，膜材料的再生能力差，运行一段时间后膜材料表面会附着大量粉尘，影响设备的除尘效率，增加了设备的运行阻力，一段时间之后需要打开设备进行人工清理，浪费人力资源，影响工业正常生产，造成不必要的损失。
发明内容
本发明针对以上技术问题，开发了一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备及操作方法，采用气体振打辅助清灰的方式可有效对除尘膜元件表面的粉尘进行清除，对除尘膜元件进行再生，恢复除尘膜元件的气体通量，降低设备运行阻力。
本发明的技术方案：
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，包括上箱体、反向喷吹系统、气体振打辅助清灰系统、花板、中箱体、除尘膜元件、灰斗、支撑，上箱体开有洁净气体出口，花板位于上箱体及中箱体之间，花板排布有花板孔，反向喷吹系统包括反向喷吹气包、喷吹主管、喷吹支管、反吹脉冲阀，反向喷吹气包通过脉冲阀与喷吹主管连接，喷吹支管安装于喷吹主管上，出气口垂直向下对准花板孔中心；
气体振打辅助清灰系统包括振打气包、振打气体主管、振打气体支管、振打出气装置、振打脉冲阀，所述振打气体主管位于花板上部，振打出气装置为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端，中间最窄位置为颈部，下部为小口径端，沿母线方向留有膨胀缝，大口径端直径大于花板孔直径，颈部直径与除尘膜元件外径相同，振打出气装置的大口径端焊接于花板孔下部，中心与花板孔中心对齐，花板、除尘膜元件、振打出气装置围成的空腔为振打气体腔，振打气包通过振打脉冲阀与振打气体主管相连，振打气体支管一端与振打气体主管相连，另一端与振打气体腔相连；
除尘膜元件位于中箱体内，底部为盲端，顶部安装于花板的花板孔中，上部穿过振打出气装置，除尘膜元件外壁与振打出气装置的颈部密切贴合，灰斗位于中箱体下部，灰斗开有含尘气体入口。
进一步的与喷吹主管相连的喷吹支管数量为1-10个，喷吹支管出气端与除尘膜元件顶部距离为2-20cm。
进一步的与振打气体主管302相连的振打气体支管303数量为1-10个。
进一步的除尘膜元件为多孔材料，其材质为金属、金属间化合物、陶瓷或金属陶瓷的复合材料，其中金属材料为不锈钢、镍、钛，金属间化合物材料为钛-铝材料、铁-铝材料、镍-铝材料，陶瓷材料为氧化铝、氧化锆、碳化硅或二氧化硅材料。
进一步的振打出气装置304的大口径端3041通过焊接方式与花板4底部连接。
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，包括以下步骤：
步骤1：高温含尘气体由含尘气体入口进入除尘设备，粉尘被除尘膜元件截留，高温气体透过除尘膜元件，除尘后的气体进入上箱体，通过洁净气体出口排出；
步骤2：定时反向脉冲喷吹清灰,设备运行一定时间后，采用反向喷吹气包内的压缩气体对除尘膜元件进行反向脉冲喷吹；
步骤3：定时气体脉冲振打辅助清灰，设备运行一定时间后，采用振打气包内的压缩气体对除尘膜元件外表面进行气体脉冲振打辅助清灰；
步骤4：反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。
进一步的步骤1中高温气体透过除尘膜元件6的速度为0.5-2.5m/min。
进一步的步骤2中反向脉冲喷吹清灰时间间隔为60-120min，喷吹压力为0.3-0.6Mpa，喷吹时间为0.1-0.5s。
进一步的步骤3中气体脉冲振打辅助清灰时间间隔为60-120min，气体脉冲振打压力为0.5-1.5MPa，气体脉冲振打时间为0.1-0.3s。
本发明采用气体振打辅助清灰的方式对除尘膜元件表面附着的粉尘进行清除，采用弹簧钢制成振打出气装置，花板、除尘膜元件、振打出气装置围成振打气体腔，除尘膜元件的颈部与振打出气装置紧密接触，向振打气体腔中脉冲通入压缩气体，在气体压力作用下弹簧钢颈部扩张，颈部与除尘膜元件之间出现孔隙，压缩气体从此空隙沿膜表面高速喷出，对膜表面附着的粉尘造成气体振打作用，使粉尘与膜表面进行剥离，粉尘在重力作用下落入灰斗，实现膜表面再生。喇叭形的振打出气装置可对喷出的气体进行导流，使气体沿膜表面对粉尘进行振打，振打出气装置设有膨胀缝，可避免在高温下出现膨胀变形的问题。气体振打辅助清灰与脉冲反吹交替进行，脉冲反吹可将进入除尘膜元件内部孔道的部分粉尘通过反向气流的作用带出，气体振打辅助清灰可有效去除除尘膜元件表面的粉尘，实现除尘膜元件的有效再生，降低设备运行阻力，提高设备除尘效率。
有益效果：本发明的气体振打辅助清灰装置可以有效去除除尘膜元件表面的粉尘，特别是高温除尘设备中无机刚性膜材料表面的清灰效果差，与脉冲反吹清灰可以达到理想的再生效果。 而且可以直接安装在花板上，简便易行。
附图说明
图1为本发明所述的气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备示意图；
图2为本发明所述的气体振打辅助清灰系统及反向喷吹系统示意图；
图3为本发明所述的除尘膜元件及振打出气装置安装示意图；
图4为本发明所述的振打出气装置结构示意图。
其中：1-上箱体，2-反向喷吹系统，3-气体振打辅助清灰系统，4-花板，5-中箱体，6-除尘膜元件，7-灰斗，8-支撑，101-洁净气体出口，201-反向喷吹气包，202-喷吹主管，203-喷吹支管，204-反吹脉冲阀，301-振打气包，302-振打气体主管，303-振打气体支管，304-振打出气装置，305-振打脉冲阀，3041-大口径端，3042-颈部，3043-小口径端，3044-振打气体腔，3045-膨胀缝，701-含尘气体入口。
具体实施方式
实施例1
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，包括上箱体1、反向喷吹系统2、气体振打辅助清灰系统3、花板4、中箱体5、除尘膜元件6、灰斗7、支撑8，上箱体1开有洁净气体出口101，花板4位于上箱体1及中箱体5之间，花板4排布有花板孔401，反向喷吹系统2包括反向喷吹气包201、喷吹主管202、喷吹支管203、反吹脉冲阀204，反向喷吹气包201通过脉冲阀204与喷吹主管202连接，喷吹支管203安装于喷吹主管202上，出气口垂直向下对准花板孔401中心；气体振打辅助清灰系统3包括振打气包301、振打气体主管302、振打气体支管303、振打出气装置304、振打脉冲阀305，所述振打气体主管302位于花板4上部，振打出气装置304为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端3041，中间最窄位置为颈部3042，下部为小口径端3043，沿母线方向留有膨胀缝3045，大口径端3041直径大于花板孔401直径，颈部3041直径与除尘膜元件6外径相同，振打出气装置304的大口径端3041焊接于花板孔401下部，中心与花板孔401中心对齐，花板4、除尘膜元件6、振打出气装置304围成的空腔为振打气体腔3044，振打气包301通过振打脉冲阀305与振打气体主管302相连，振打气体支管303一端与振打气体主管302相连，另一端与振打气体腔3044相连；除尘膜元件6位于中箱体5内，底部为盲端，顶部安装于花板4的花板孔401中，上部穿过振打出气装置304，除尘膜元件6外壁与振打出气装置304的颈部3042密切贴合，灰斗7位于中箱体5下部，灰斗7开有含尘气体入口701。
进一步的与喷吹主管202相连的喷吹支管203数量为1个，喷吹支管203出气端与除尘膜元件6顶部距离为2cm。
与振打气体主管302相连的振打气体支管303数量为1个。
除尘膜元件为多孔材料，其材质为不锈钢。
振打出气装置304的大口径端3041通过焊接方式与花板4底部连接。
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，包括以下步骤：
步骤1：高温含尘气体由含尘气体入口701进入除尘设备，粉尘被除尘膜元件6截留，高温气体透过除尘膜元件6，除尘后的气体进入上箱体1，通过洁净气体出口101排出；
步骤2：定时反向脉冲喷吹清灰,设备运行一定时间后，采用反向喷吹气包201内的压缩气体对除尘膜元件6进行反向脉冲喷吹；
步骤3：定时气体脉冲振打辅助清灰，设备运行一定时间后，采用振打气包301内的压缩气体对除尘膜元件外表面进行气体脉冲振打辅助清灰；
步骤4：反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。
步骤1中高温气体透过除尘膜元件6的速度为0.5-m/min。
步骤2中反向脉冲喷吹清灰时间间隔为120min，喷吹压力为0.3MPa，喷吹时间为0.5s。
步骤3中气体脉冲振打辅助清灰时间间隔为120min，气体脉冲振打压力为1.5MPa，气体脉冲振打时间为0.1s。
实施例2
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，包括上箱体1、反向喷吹系统2、气体振打辅助清灰系统3、花板4、中箱体5、除尘膜元件6、灰斗7、支撑8，上箱体1开有洁净气体出口101，花板4位于上箱体1及中箱体5之间，花板4排布有花板孔401，反向喷吹系统2包括反向喷吹气包201、喷吹主管202、喷吹支管203、反吹脉冲阀204，反向喷吹气包201通过脉冲阀204与喷吹主管202连接，喷吹支管203安装于喷吹主管202上，出气口垂直向下对准花板孔401中心；气体振打辅助清灰系统3包括振打气包301、振打气体主管302、振打气体支管303、振打出气装置304、振打脉冲阀305，所述振打气体主管302位于花板4上部，振打出气装置304为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端3041，中间最窄位置为颈部3042，下部为小口径端3043，沿母线方向留有膨胀缝3045，大口径端3041直径大于花板孔401直径，颈部3041直径与除尘膜元件6外径相同，振打出气装置304的大口径端3041焊接于花板孔401下部，中心与花板孔401中心对齐，花板4、除尘膜元件6、振打出气装置304围成的空腔为振打气体腔3044，振打气包301通过振打脉冲阀305与振打气体主管302相连，振打气体支管303一端与振打气体主管302相连，另一端与振打气体腔3044相连；除尘膜元件6位于中箱体5内，底部为盲端，顶部安装于花板4的花板孔401中，上部穿过振打出气装置304，除尘膜元件6外壁与振打出气装置304的颈部3042密切贴合，灰斗7位于中箱体5下部，灰斗7开有含尘气体入口701。
与喷吹主管202相连的喷吹支管203数量为10个，喷吹支管203出气端与除尘膜元件6顶部距离为20cm。
与振打气体主管302相连的振打气体支管303数量为10个。
除尘膜元件为多孔材料，其材质为钛-铝金属间化合物材料。
振打出气装置304的大口径端3041通过焊接方式与花板4底部连接。
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，包括以下步骤：
步骤1：高温含尘气体由含尘气体入口701进入除尘设备，粉尘被除尘膜元件6截留，高温气体透过除尘膜元件6，除尘后的气体进入上箱体1，通过洁净气体出口101排出；
步骤2：定时反向脉冲喷吹清灰,设备运行一定时间后，采用反向喷吹气包201内的压缩气体对除尘膜元件6进行反向脉冲喷吹；
步骤3：定时气体脉冲振打辅助清灰，设备运行一定时间后，采用振打气包301内的压缩气体对除尘膜元件外表面进行气体脉冲振打辅助清灰；
步骤4：反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。
步骤1中高温气体透过除尘膜元件6的速度为2.5m/min。
步骤2中反向脉冲喷吹清灰时间间隔为60min，喷吹压力为0.6MPa，喷吹时间为0.1s。
步骤3中气体脉冲振打辅助清灰时间间隔为60min，气体脉冲振打压力为0.5MPa，气体脉冲振打时间为0.3s。
实施例3
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，包括上箱体1、反向喷吹系统2、气体振打辅助清灰系统3、花板4、中箱体5、除尘膜元件6、灰斗7、支撑8，上箱体1开有洁净气体出口101，花板4位于上箱体1及中箱体5之间，花板4排布有花板孔401，反向喷吹系统2包括反向喷吹气包201、喷吹主管202、喷吹支管203、反吹脉冲阀204，反向喷吹气包201通过脉冲阀204与喷吹主管202连接，喷吹支管203安装于喷吹主管202上，出气口垂直向下对准花板孔401中心；气体振打辅助清灰系统3包括振打气包301、振打气体主管302、振打气体支管303、振打出气装置304、振打脉冲阀305，所述振打气体主管302位于花板4上部，振打出气装置304为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端3041，中间最窄位置为颈部3042，下部为小口径端3043，沿母线方向留有膨胀缝3045，大口径端3041直径大于花板孔401直径，颈部3041直径与除尘膜元件6外径相同，振打出气装置304的大口径端3041焊接于花板孔401下部，中心与花板孔401中心对齐，花板4、除尘膜元件6、振打出气装置304围成的空腔为振打气体腔3044，振打气包301通过振打脉冲阀305与振打气体主管302相连，振打气体支管303一端与振打气体主管302相连，另一端与振打气体腔3044相连；除尘膜元件6位于中箱体5内，底部为盲端，顶部安装于花板4的花板孔401中，上部穿过振打出气装置304，除尘膜元件6外壁与振打出气装置304的颈部3042密切贴合，灰斗7位于中箱体5下部，灰斗7开有含尘气体入口701。
与喷吹主管202相连的喷吹支管203数量为8个，喷吹支管203出气端与除尘膜元件6顶部距离为10cm。
与振打气体主管302相连的振打气体支管303数量为8个。
除尘膜元件为多孔材料，其材质为碳化硅材料。
振打出气装置304的大口径端3041通过焊接方式与花板4底部连接。
一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，包括以下步骤：
步骤1：高温含尘气体由含尘气体入口701进入除尘设备，粉尘被除尘膜元件6截留，高温气体透过除尘膜元件6，除尘后的气体进入上箱体1，通过洁净气体出口101排出；
步骤2：定时反向脉冲喷吹清灰,设备运行一定时间后，采用反向喷吹气包201内的压缩气体对除尘膜元件6进行反向脉冲喷吹；
步骤3：定时气体脉冲振打辅助清灰，设备运行一定时间后，采用振打气包301内的压缩气体对除尘膜元件外表面进行气体脉冲振打辅助清灰；
步骤4：反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。
步骤1中高温气体透过除尘膜元件6的速度为1m/min。
步骤2中反向脉冲喷吹清灰时间间隔为80min，喷吹压力为0.56MPa，喷吹时间为0.3s。
步骤3中气体脉冲振打辅助清灰时间间隔为70min，气体脉冲振打压力为1MPa，气体脉冲振打时间为0.2s。
Claims (9)
1.一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，其特征在于，包括上箱体（1）、反向喷吹系统（2）、气体振打辅助清灰系统（3）、花板（4）、中箱体（5）、除尘膜元件（6）、灰斗（7）、支撑（8），上箱体（1）开有洁净气体出口（101），花板（4）位于上箱体（1）及中箱体（5）之间，花板（4）排布有花板孔（401），反向喷吹系统（2）包括反向喷吹气包（201）、喷吹主管（202）、喷吹支管（203）、反吹脉冲阀（204），反向喷吹气包（201）通过脉冲阀（204）与喷吹主管（202）连接，喷吹支管（203）安装于喷吹主管（202）上，出气口垂直向下对准花板孔（401）中心；
气体振打辅助清灰系统（3）包括振打气包（301）、振打气体主管（302）、振打气体支管（303）、振打出气装置（304）、振打脉冲阀（305），所述振打气体主管（302）位于花板（4）上部，振打出气装置（304）为弹簧钢制成，呈喇叭形，上部为大口径端（3041），中间最窄位置为颈部（3042），下部为小口径端（3043），沿母线方向留有膨胀缝（3045），大口径端（3041）直径大于花板孔（401）直径，颈部（3042）直径与除尘膜元件（6）外径相同，振打出气装置（304）的大口径端（3041）焊接于花板孔（401）下部，中心与花板孔（401）中心对齐，花板（4）、除尘膜元件（6）、振打出气装置（304）围成的空腔为振打气体腔（3044），振打气包（301）通过振打脉冲阀（305）与振打气体主管（302）相连，振打气体支管（303）一端与振打气体主管（302）相连，另一端与振打气体腔（3044）相连；
除尘膜元件（6）位于中箱体（5）内，底部为盲端，顶部安装于花板（4）的花板孔（401）中，上部穿过振打出气装置（304），除尘膜元件（6）外壁与振打出气装置（304）的颈部（3042）密切贴合，灰斗（7）位于中箱体（5）下部，灰斗（7）开有含尘气体入口（701）。
2.根据权利要求1所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，其特征在于，所述的与喷吹主管（202）相连的喷吹支管（203）数量为1-10个，喷吹支管（203）出气端与除尘膜元件（6）顶部距离为2-20cm。
3.根据权利要求1所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，其特征在于，所述的与振打气体主管（302）相连的振打气体支管（303）数量为1-10个。
4.根据权利要求1所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，其特征在于，所述的除尘膜元件为多孔材料，其材质为金属、金属间化合物、陶瓷或金属陶瓷的复合材料，其中金属材料为不锈钢、镍、钛，金属间化合物材料为钛-铝材料、铁-铝材料、镍-铝材料，陶瓷材料为氧化铝、氧化锆、碳化硅或二氧化硅材料。
5.根据权利要求1所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备，其特征在于，所述的振打出气装置（304）的大口径端（3041）通过焊接方式与花板（4）底部连接。
6.如权利要求1-5任一项所述的气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：高温含尘气体由含尘气体入口（701）进入除尘设备，粉尘被除尘膜元件（6）截留，高温气体透过除尘膜元件（6），除尘后的气体进入上箱体（1），通过洁净气体出口（101）排出；
步骤2：定时反向脉冲喷吹清灰,设备运行一定时间后，采用反向喷吹气包（201）内的压缩气体对除尘膜元件（6）进行反向脉冲喷吹；
步骤3：定时气体脉冲振打辅助清灰，设备运行一定时间后，采用振打气包（301）内的压缩气体对除尘膜元件外表面进行气体脉冲振打辅助清灰；
步骤4：反向脉冲喷吹清灰与气体脉冲振打辅助清灰交替进行。
7.根据权利要求6所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，其特征在于，所述的步骤1中高温气体透过除尘膜元件（6）的速度为0.5-2.5m/min。
8.根据权利要求6所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，其特征在于，所述的步骤2中反向脉冲喷吹清灰时间间隔为60-120min，喷吹压力为0.3-0.6Mpa，喷吹时间为0.1-0.5s。
9.根据权利要求6所述的一种气体振打辅助清灰高温膜法除尘设备操作方法，其特征在于，所述的步骤3中气体脉冲振打辅助清灰时间间隔为60-120min，气体脉冲振打压力为0.5-1.5MPa，气体脉冲振打时间为0.1-0.3s。
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