CN111036010A - 一种用于含尘蒸汽的除尘设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于含尘蒸汽的除尘设备，包括：壳体，其内部形成空腔，壳体进一步包括进风口和出风口，所述进风口与空腔的底部连通，出风口与空腔的顶部连通；除尘装置，除尘装置设置在空腔内，除尘装置包括格栅和装设在格栅上的吸附材料；布水装置，布水装置设置在空腔内，并且位于除尘装置的上方，布水装置向除尘装置喷淋雾化冷凝水，以在吸附材料表面形成水膜；含尘蒸汽自进风口进入空腔内，吸附材料表面的水膜与含尘蒸汽进行热交换和吸附含尘蒸汽中的尘粒，布水装置喷淋的雾化冷凝水与含尘蒸汽对流以吸附尘蒸汽中的尘粒，含尘蒸汽经过除尘装置和布水装置后自出风口排出壳体。

Description

一种用于含尘蒸汽的除尘设备

技术领域

本发明涉及钢铁行业钢渣处理工艺产生的含尘蒸汽的冷凝净化技术，特别是一种用于含尘蒸汽的除尘设备。

背景技术

目前，净化钢渣处理时产生的高温含尘蒸汽的方式较多，有喷淋洗涤工艺、旋流洗涤工艺、水淬喷淋工艺等。喷淋洗涤工艺是将含尘蒸汽与大量的喷淋水形成对流，蒸汽与尘粒被喷淋水捕捉。该工艺水耗量及排污量较大，除尘效果不佳；旋流洗涤工艺是在洗涤塔内设置旋流叶片或螺旋装置，含尘蒸汽通过旋流叶片或螺旋装置进行粗颗粒分离后，再与喷淋水形成对流，完成蒸汽与细尘粒的净化，该工艺对工况风量的稳定性要求较高，水耗量较大；水淬喷淋工艺是将含尘蒸汽引入水淬池，使含尘蒸汽在水池内与水接触并完成冷凝净化，该工艺风压损失较大，除尘效果较差，不适合大风量工况下使用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于含尘蒸汽的除尘设备，其采用冷凝除尘和喷淋除尘相结合的方式，不仅除尘效果好，而且不影响含尘蒸汽的气流传输。

本发明的一个实施例提供了一种用于含尘蒸汽的除尘设备，包括：

壳体，所述壳体内部形成空腔，所述壳体进一步包括进风口和出风口，所述进风口与所述空腔的底部连通，所述出风口与所述空腔的顶部连通；

除尘装置，所述除尘装置设置在所述空腔内，所述除尘装置包括格栅和装设在所述格栅上的吸附材料；

布水装置，所述布水装置设置在所述空腔内，并且位于所述除尘装置的上方，所述布水装置向所述除尘装置喷淋雾化冷凝水，以在所述吸附材料表面形成水膜；

所述含尘蒸汽自所述进风口进入所述空腔内，所述吸附材料表面的水膜与所述含尘蒸汽进行热交换和吸附含尘蒸汽中的尘粒，所述布水装置喷淋的雾化冷凝水与所述含尘蒸汽对流以吸附含尘蒸汽中的尘粒，所述含尘蒸汽经过所述除尘装置和布水装置后自所述出风口排出所述壳体。

优选地，进一步包括污水区，所述污水区位于所述空腔的底部，自所述布水装置和除尘装置排出的冷凝水掉落至所述污水区内。

优选地，所述吸附材料的形状为颗粒型，其以离散状态分布在所述格栅上。

优选地，所述除尘装置进一步包括：

扇叶，所述扇叶设置在所述格栅的上方，所述扇叶在电机的驱动下转动，以搅动分布在所述格栅上的吸附材料，所述扇叶的直径与所述格栅的直径对应，所述扇叶的转动轴垂直于所述格栅。

优选地，所述布水装置包括：

布水管网，所述布水管网设置在所述除尘装置的上方；

多个雾化喷头，所述多个雾化喷头间隔地分布在所述布水管网中，以将所述布水管网内的冷凝水雾化地喷淋至所述除尘装置。

优选地，包括多个除尘装置和多个布水装置，所述多个除尘装置和多个布水装置一一对应，每个布水装置设置在对应的一个除尘装置的上方，

所述多个除尘装置和多个布水装置沿着所述空腔的高度方向排列。

优选地，进一步包括：

除水装置，所述除水装置在所述空腔内邻近所述出风口设置，以吸附经过所述除尘装置和布水装后的含尘蒸汽中的水分。

优选地，进一步包括：

至少一个温度传感器，所述温度传感器检测所述空腔内的温度；

至少一个压力传感器，所述压力传感器检测所述空腔内的压力；

液位传感器，所述液位传感器检测所述污水区内的液位高度；

风量传感器，所述风量传感器检测所述进风口和/或出风口的风量。

优选地，进一步包括：

控制器，所述控制器根据所述温度传感器、压力传感器、和/或液位传感器的检测信号控制所述除尘装置的扇叶的转速和/或所述布水装置的喷淋量。

优选地，进一步包括：

引风机，所述引风机与所述出风口连通，所述含尘蒸汽在所述引风机的驱动下自所述进风口进入空腔，并且自出风口离开空腔；

控制器，所述控制器根据所述温度传感器、压力传感器、风量传感器、和/或液位传感器的检测信号控制所述引风机的运行频率。

由以上技术方案可知，本发明的除尘设备采取冷凝除尘和喷淋除尘两种方式相结合的方案对含尘蒸汽进行除尘处理。其中，含尘蒸汽在空腔内的流动方向是自下而上的，而布水装置的喷淋方向是自上而下的，因此布水装置喷淋的雾化冷凝水可以与含尘蒸汽形成对流，从而吸附含尘蒸汽中的尘粒。进一步地，布水装置喷淋的雾化冷凝水还用于在位于布水装置下方的除尘装置的吸附材料表面形成水膜，该水膜与含尘蒸汽接触时可与高温的含尘蒸汽进行热交换，使得蒸汽迅速冷却以发生冷凝，从而实现该水膜对含尘蒸汽中的尘粒的吸附。也就是说，在本实施例中，除尘装置以冷凝吸附的方式进行除尘，而布水装置则以喷淋除尘的方式进行除尘，且布水装置具有喷淋除尘和为除尘装置制造吸附水膜的双重作用。

由于采用了两种除尘方式相结合的方案，因此本实施例的除尘设备对于喷淋水的水量要求并不大，只需要采用雾化的水量即可，因此喷淋冷凝水不会对含尘蒸汽的风量造成过大的影响。进一步地，由于含尘蒸汽先后经过除尘装置和布水装置的除尘，效果层级叠加，除尘的效率远远由于独立设置的单个除尘装置或者布水装置。因此，本实施例的除尘设备具有结构简单紧凑，耗水耗电量少，冷凝除尘效果好的优点，特别适用于冶金行业高温含尘蒸汽的净化处理。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是本发明的用于含尘蒸汽的除尘设备的结构示意图。

图2是本发明中的除尘装置的俯视图。

图3是本发明中的布水装置的俯视图。

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

为了解决现有技术中对于含尘蒸汽的除尘方式除尘效果差、不适合大风量工况使用的技术问题，本发明提供一种用于含尘蒸汽的除尘设备，其采用冷凝除尘和喷淋除尘相结合的方式，不仅除尘效果好，而且不影响含尘蒸汽的气流传输。

图1是本发明的用于含尘蒸汽的除尘设备的结构示意图。如图1所示，本发明的一个实施例提供了一种用于含尘蒸汽的除尘设备，包括：

壳体10，壳体10内部形成空腔11，壳体10进一步包括进风口12和出风口13，进风口12与空腔11的底部连通，出风口13与空腔11的顶部连通；

除尘装置20，除尘装置20设置在空腔11内，除尘装置20包括格栅21和装设在格栅21上的吸附材料22；

布水装置30，布水装置30设置在空腔11内，并且位于除尘装置20的上方，布水装置30向除尘装置20喷淋雾化冷凝水，以在吸附材料22表面形成水膜；

含尘蒸汽自进风口12进入空腔11内，吸附材料表面的水膜与含尘蒸汽进行热交换和吸附含尘蒸汽中的尘粒，布水装置30喷淋的雾化冷凝水与含尘蒸汽对流以吸附含尘蒸汽中的尘粒，含尘蒸汽经过除尘装置20和布水装置30后自出风口13排出壳体10。

由以上技术方案可知，本发明的除尘设备采取冷凝除尘和喷淋除尘两种方式相结合的方案对含尘蒸汽进行除尘处理。其中，含尘蒸汽在空腔11内的流动方向是自下而上的，而布水装置的喷淋方向是自上而下的，因此布水装置喷淋的雾化冷凝水可以与含尘蒸汽形成对流，从而吸附含尘蒸汽中的尘粒。进一步地，布水装置喷淋的雾化冷凝水还用于在位于布水装置下方的除尘装置的吸附材料表面形成水膜，该水膜与含尘蒸汽接触时可与高温的含尘蒸汽进行热交换，使得蒸汽迅速冷却以发生冷凝，从而实现该水膜对含尘蒸汽中的尘粒的吸附。也就是说，在本实施例中，除尘装置以冷凝吸附的方式进行除尘，而布水装置则以喷淋除尘的方式进行除尘，且布水装置具有喷淋除尘和为除尘装置制造吸附水膜的双重作用。

由于采用了两种除尘方式相结合的方案，因此本实施例的除尘设备对于喷淋水的水量要求并不大，只需要采用雾化的水量即可，因此喷淋冷凝水不会对含尘蒸汽的风量造成过大的影响。进一步地，由于含尘蒸汽先后经过除尘装置和布水装置的除尘，效果层级叠加，除尘的效率远远由于独立设置的单个除尘装置或者布水装置。因此，本实施例的除尘设备具有结构简单紧凑，耗水耗电量少，冷凝除尘效果好的优点，特别适用于冶金行业高温含尘蒸汽的净化处理。

如图1所示，本实施例的除尘设备进一步包括污水区40，污水区40位于空腔11的底部，自布水装置30和除尘装置20排出的冷凝水掉落至污水区40内。污水区30具有设置在壳体10上的排污口41，污水区内的污水(含有尘粒)可在渣浆泵(图中未示出)的驱动下井排污口41送至沉淀池。

为了提高除尘装置20的除尘效果，增大吸附材料与含尘蒸汽的接触面积，吸附材料22的形状为颗粒型，其以离散状态分布在格栅21上。优选地，吸附材料22可布满整个格栅21，或者以多层的形式布满整个格栅21。

具体地，吸附材料可为PP(聚丙烯)多面空心球，其分布在格栅21上。布水装置30喷淋的雾化冷凝水均与地分布于多个多面空心球上，以在每个多面空心球表面形成水膜。含尘蒸汽穿过多面空心球填料层时，水膜在捕获尘粒的同时，与含尘蒸汽进行充分的热交换，使蒸汽迅速冷凝。粘结于对面空心球表面的尘粒通过雾化水流的重新而流入污水区，通过渣浆泵送至沉淀区。

优选地，如图1和图2所示，除尘装置20进一步包括：

扇叶23，扇叶23设置在格栅21的上方，扇叶23在电机24的驱动下转动，以搅动分布在格栅21上的吸附材料22，扇叶23的直径与格栅21的直径对应，扇叶23的转动轴垂直于格栅21。

具体地，减速电机24经过传动轴25驱动扇叶23的转动轴转动，为了节省空间，传动轴25的设置方向与扇叶23的转动轴相互垂直，因此传动轴25与扇叶23的转动轴之间通过减速换向器26连接。

扇叶23用于在电机24的驱动下搅动吸附材料22，其一方面能够动态移动吸附材料，以避免静态的吸附材料造成堆积，而在一段时间以后降低吸附和热交换的效果，另一方面，还可以通过搅动吸附材料而使粘结于吸附材料表面的尘粒脱落，从而进一步提高吸附材料的除尘效果。另外，扇叶的搅动也可防止吸附材料堵塞格栅表面，以避免堵塞含尘蒸汽的流动通路。

如图1和图3所示，布水装置30包括：

布水管网31，布水管网31设置在除尘装置20的上方；

多个雾化喷头32，多个雾化喷头32间隔地分布在布水管网31中，以将布水管网31内的冷凝水雾化地喷淋至除尘装置20。

其中，如图3所示，布水管网31可包括多个并排间隔设置的管道，以实现覆盖空腔11的整个截面的目的，雾化喷头可等间隔或者不等间隔地分布在每个管道中。

在本发明的一个优选实施例中，如图1所示，空腔11内可包括多个除尘装置20和多个布水装置30，除尘装置20和布水装置30一一对应，每个布水装置30设置在对应的一个除尘装置20的上方，多个除尘装置20和多个布水装置30沿着空腔11的高度方向排列。

也就是说，将一个除尘装置20和一个布水装置30作为一个除尘组合，空腔11内可设置多个除尘组合，以实现层级叠加的除尘效果。其中，每个除尘组合可独立于其他的除尘组合进行工作。因此，可根据需求开启其中的一个或多个除尘组合进行除尘，以实现除尘效果和成本核算的最优结合。

如图1所示，本实施例的除尘设备进一步包括：

除水装置50，除水装置50在空腔11内邻近出风口13设置，以吸附经过除尘装置20和布水装置30的含尘蒸汽中的水分。

除水装置50可例如采用折流板的形式，其作用在于实现净化后的空气中多余水分的清除，这样能够节省水资源的消耗，并保证后置离心风机的正常运行。

在本实施例中，可进一步包括：

至少一个温度传感器，温度传感器检测空腔11内的温度；

至少一个压力传感器，压力传感器检测空腔11内的压力；

液位传感器，液位传感器检测污水区40内的液位高度；

风量传感器，风量传感器检测进风口12和/或出风口13的风量。

对应地，本实施例的除尘设备进一步包括：

控制器，控制器根据温度传感器、压力传感器、和/或液位传感器的检测信号控制除尘装置20的扇叶23的转速和/或布水装置30的喷淋量。

或者，本实施例的除尘设备进一步包括：

引风机，引风机与出风口13连通，含尘蒸汽在引风机的驱动下自进风口12进入空腔11，并且自出风口13离开空腔11；

本实施例进一步包括控制器，该控制器根据温度传感器、压力传感器、风量传感器、和/或液位传感器的检测信号控制引风机的运行频率。

本实施例的控制器可为一成套检测与自动控制系统，其由信号检测及变送单元、PLC(可编程逻辑控制器)逻辑控制单元、上位机显示与交互单元构成。本实施例的除尘设备实时采集液位、温度、压力、风量等信号，并根据预先设置的控制逻辑进行自动化控制。

在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于含尘蒸汽的除尘设备，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)内部形成空腔(11)，所述壳体(10)进一步包括进风口(12)和出风口(13)，所述进风口(12)与所述空腔(11)的底部连通，所述出风口(13)与所述空腔(11)的顶部连通；

除尘装置(20)，所述除尘装置(20)设置在所述空腔(11)内，所述除尘装置(20)包括格栅(21)和装设在所述格栅(21)上的吸附材料(22)；

布水装置(30)，所述布水装置(30)设置在所述空腔(11)内，并且位于所述除尘装置(20)的上方，所述布水装置(30)向所述除尘装置(20)喷淋雾化冷凝水，以在所述吸附材料(22)表面形成水膜；

所述含尘蒸汽自所述进风口(12)进入所述空腔(11)内，所述吸附材料表面的水膜与所述含尘蒸汽进行热交换和吸附含尘蒸汽中的尘粒，所述布水装置(30)喷淋的雾化冷凝水与所述含尘蒸汽对流以吸附含尘蒸汽中的尘粒，所述含尘蒸汽经过所述除尘装置(20)和布水装置(30)的净化后自所述出风口(13)排出所述壳体(10)。

2.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，进一步包括污水区(40)，所述污水区(40)位于所述空腔(11)的底部，自所述布水装置(30)和除尘装置(20)排出的冷凝水掉落至所述污水区(40)内。

3.根据权利要求2所述的除尘设备，其特征在于，所述吸附材料(22)的形状为颗粒型，其以离散状态分布在所述格栅(21)上。

4.根据权利要求3所述的除尘设备，其特征在于，所述除尘装置(20)进一步包括：

扇叶(23)，所述扇叶(23)设置在所述格栅(21)的上方，所述扇叶(23)在电机(24)的驱动下转动，以搅动分布在所述格栅(21)上的吸附材料(22)，所述扇叶(23)的直径与所述格栅(21)的直径对应，所述扇叶(23)的转动轴垂直于所述格栅(21)。

5.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，所述布水装置(30)包括：

布水管网(31)，所述布水管网(31)设置在所述除尘装置(20)的上方；

多个雾化喷头(32)，所述多个雾化喷头(32)间隔地分布在所述布水管网(31)中，以将所述布水管网(31)内的冷凝水雾化地喷淋至所述除尘装置(20)。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的除尘设备，其特征在于，包括多个除尘装置(20)和多个布水装置(30)，所述多个除尘装置(20)和多个布水装置(30)一一对应，每个布水装置(30)设置在对应的一个除尘装置(20)的上方，

所述多个除尘装置(20)和多个布水装置(30)沿着所述空腔(11)的高度方向排列。

7.根据权利要求6所述的除尘设备，其特征在于，进一步包括：

除水装置(50)，所述除水装置(50)在所述空腔(11)内邻近所述出风口(13)设置，以吸附经过所述除尘装置(20)和布水装置(30)后的含尘蒸汽中的水分。

8.根据权利要求4所述的除尘设备，其特征在于，进一步包括：

至少一个温度传感器，所述温度传感器检测所述空腔(11)内的温度；

至少一个压力传感器，所述压力传感器检测所述空腔(11)内的压力；

液位传感器，所述液位传感器检测所述污水区(40)内的液位高度；

风量传感器，所述风量传感器检测所述进风口(12)和/或出风口(13)的风量。

9.根据权利要求8所述的除尘设备，其特征在于，进一步包括：

控制器，所述控制器根据所述温度传感器、压力传感器、和/或液位传感器的检测信号控制所述除尘装置(20)的扇叶(23)的转速和/或所述布水装置(30)的喷淋量。

10.根据权利要求8所述的除尘设备，其特征在于，进一步包括：

引风机，所述引风机与所述出风口(13)连通，所述含尘蒸汽在所述引风机的驱动下自所述进风口(12)进入空腔(11)，并且自出风口(13)离开空腔(11)；

控制器，所述控制器根据所述温度传感器、压力传感器、风量传感器、和/或液位传感器的检测信号控制所述引风机的运行频率。

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